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中全新世温暖期华北地区农业结构演化及其对环境的适应

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第四纪研究 2024年第05期 1433-1449页

农业的起源和传播强化了人类适应和改造自然环境的能力，对全球生态系统产生了深刻的影响，并促进了人类文化的发展以及文明的起源。华北地区是粟作农业起源的核心地带，新石器时代以来的考古遗迹众多，文化序列完整，是研究早期作物起源及农业演化的理想区域。本研究在淇河流域植物大遗存分析的基础上，收集了华北地区中全新世9～3 ka B. P.期间粟(Setaria italica)、黍(Panicum miliaceum)、水稻(Oryza sativa)、小麦(Triticum aestivum)和大豆(Glycine max)5种农作物数据，并结合气候、地貌等信息系统分析了淇河流域中全新世农业结构演化及其对环境的适应过程。研究表明，淇河流域农业经济结构演化特征与整个华北地区相比具有同步性。中全新世以来，适宜的气候环境为农业的发展和传播提供了有利的自然条件，水稻不断向北传播，在6.3 ka B. P.前后已经进入淇河流域，形成以粟、黍、水稻为主的混合农业体系；5.5 ka B. P.前后，随着气候的波动以及湿地的衰退，水稻逐渐退出淇河流域，农业结构演变为以粟、黍为主的旱作农业；3.5 ka B. P.前后随着小麦的传入，该地区形成以粟、黍、小麦为主的传统旱作农业体系。此外，华北地区中全新世以来农业结构的演化与气候环境及地貌之间存在显著的相关性，气候的周期性变化导致生业模式及农作物组合特征适时调整。地貌类型对农业也有着一定的影响和制约作用，对史前聚居点的分布、农业结构都产生了显著影响。

关键词：淇河流域华北地区中全新世农业结构演化环境变化

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宁绍平原中全新世火历史与影响因素研究

第四纪研究 2024年第1期44卷 84-99页

作者：周锦清马春梅刘泽雨王冰翎李珍黄振辉胡竹君周斌杨青王永磊孙国平郑洪波南京大学地理与海洋科学学院江苏南京210023 南京师范大学地理科学学院江苏南京210023 南京大学地球科学与工程学院表生地球化学教育部重点实验室江苏南京210023 云南大学地球系统科学研究中心云南昆明650504 浙江省考古研究所浙江杭州310014

宁绍平原是研究全新世火事件、气候环境以及人类活动之间复杂关系的理想场所。本研究选取宁绍平原田螺山遗址(30°01′20″N,121°22′38″E)和井头山遗址(30°01′28.45″N,121°21′40.69″E)两钻孔(长度分别为18.17 m和19.8 m)进行... 详细信息

宁绍平原是研究全新世火事件、气候环境以及人类活动之间复杂关系的理想场所。本研究选取宁绍平原田螺山遗址(30°01′20″N,121°22′38″E)和井头山遗址(30°01′28.45″N,121°21′40.69″E)两钻孔(长度分别为18.17 m和19.8 m)进行炭屑分析,并结合孢粉记录,旨在研究宁绍平原中全新世(9000~5700 cal.a B.P.)火历史、气候环境变化与人类活动的变化规律。结果表明:1)2个钻孔炭屑浓度在早中全新世都很低,田螺山钻孔中粒)和>100μm(粗粒)这3种粒径的炭屑浓度均为钻孔最低值,反映当时火事件发生频率低;此时正值全新世大暖期,亚洲夏季风强劲,降水丰沛,孢粉记录也显示此时的植被类型为亚热带阔叶林,温暖湿润的气候不利于火事件发生。2)随着研究区水文环境的稳定,人类被丰富的资源吸引前来定居,人类活动的加强可能导致火事件频发,炭屑浓度升高。7900 cal.a B.P.左右,随着海平面上升速度减缓,人类先民选择井头山区域定居,并开始了早期稻作农业的尝试,炭屑浓度随着人类在此定居出现了高值。在7000 cal.a B.P.之后,研究区淡水湿地广泛分布,河姆渡文化兴起,炭屑浓度再次上升。田螺山钻孔炭屑浓度在6300 cal.a B.P.左右出现最大值,但此时研究区环境尚未稳定,仍会受到海水影响,7000~6000 cal.a B.P.期间田螺山钻孔炭屑浓度多次出现低值都与海水入侵有关;5900 cal.a B.P.之后研究区完全成陆,稻作农业也开始了蓬勃发展,炭屑浓度也出现了明显上升。本研究探讨了中全新世宁绍平原火事件、气候环境以及人类活动之间的相互关系,揭示了气候与人类活动对该区域火事件的影响,为该区域的相关研究提供了一个新的视角。

关键词：炭屑火历史宁绍平原人类活动环境变化中全新世

中国科学院地球环境研究所等中全新世以来中亚西部逐渐变干

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中国科学院地球环境研究所等中全新世以来中亚西部逐渐变干

中全新世以来东亚夏季气温对轨道强迫时空响应不一致的模拟研究

中国科学报

作者：张行勇

本报讯中国科学院地球环境研究所“极端气候事件及影响”团队（EXCEIS）谭亮成课题组联合国内外合作者，对采自吉尔吉斯斯坦费尔干纳盆地的石笋样品进行深入研究，通过集成石笋氧、碳同位素和Sr/Ca比值指标，成功构建了过去7800年中亚... 详细信息

本报讯中国科学院地球环境研究所“极端气候事件及影响”团队（EXCEIS）谭亮成课题组联合国内外合作者，对采自吉尔吉斯斯坦费尔干纳盆地的石笋样品进行深入研究，通过集成石笋氧、碳同位素和Sr/Ca比值指标，成功构建了过去7800年中亚西部地区高精度测年（误差小于6‰）、高分......

关键词：中国科学院地球环境研究所中全新世西部地区

来源： cnki报纸评论

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地球物理学报 2014年第6期57卷 1757-1768页

作者：吴鹏飞刘征宇程军陈广善南京信息工程大学气象灾害省部共建教育部重点实验室南京210044 Center for Climatic Research and Department Atmospheric and Oceanic Sciences University of Wisconsin-Madison

基于一个海-气耦合模式FOAM(the Fast Ocean Atmosphere Model)在轨道强迫下对过去6 ka气候变化的瞬变模拟结果,本文分析了中全新世以来东亚地区夏季气温对日射变化的响应特征.研究发现,东亚地区夏季气温对日射响应具有时空不一致性:相... 详细信息

基于一个海-气耦合模式FOAM(the Fast Ocean Atmosphere Model)在轨道强迫下对过去6 ka气候变化的瞬变模拟结果,本文分析了中全新世以来东亚地区夏季气温对日射变化的响应特征.研究发现,东亚地区夏季气温对日射响应具有时空不一致性:相对于现代,6 kaB.P.时北半球夏季日射偏强,东亚地区地面气温却未普遍偏高,而是约以35°N为界,北方显著偏暖,南方气温变化不明显甚至有微弱冷却.自6 kaB.P.至今,东亚40°N以北的中、高纬陆地夏季气温大致呈线性降低趋势,以南的低纬陆地夏季气温则呈量级较小的"U"型变化,即气温在约3 kaB.P.附近达最低值,前3 ka为降温趋势,后3 ka为升温趋势.这与一些地质记录反映的气温变化相一致.中全新世以来东亚夏季气温演变的时空不一致性,可能源自因海陆热力惯性不同所引起的气温对日射响应的差异.热容量较小的东亚高纬大陆夏季气温主要响应7月份日射;而热容量较大的海洋对日射的响应通常会滞后约2个月,其夏季气温主要响应5月份日射.受海洋影响,南方陆地夏季气温对日射响应呈现出与海洋相似的特点.在岁差周期上,5、6、7月份日射间的相位差相对于较长轨道时间尺度较不明显,但在相对较短的近6千年时期内,它们相继出现波谷而呈显著趋势差异,从而导致了中全新世以来东亚夏季气温变化的时空差异.正如有学者所指出的,夏季气温变化对应的可能并非同季节日射强迫,考察轨道强迫的气候响应时,如何选择日射标尺至关重要,否则可能混淆"因果".

关键词：中全新世东亚夏季气温轨道强迫时空不一致

中全新世海南潭门滨珊瑚的生长率特征及其气候意义

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热带地理 2023年第10期43卷 1843-1855页

作者：李悦儿余克服颜廷礼江蕾蕾广西大学海洋学院南宁530004 广西大学、广西南海珊瑚礁研究重点实验室南宁530004 广西大学珊瑚礁研究中心南宁530004 南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海) 广东珠海519080

珊瑚生长率是珊瑚古气候研究的重要指标,其反映珊瑚生长快慢,并提供高分辨率的海水表层温度变化信息。中全新世作为当前全球变暖的地质历史相似型,利用珊瑚生长率重建该时期的气候环境状况对于理解现代气候变化的过程及其机制具有重要... 详细信息

珊瑚生长率是珊瑚古气候研究的重要指标,其反映珊瑚生长快慢,并提供高分辨率的海水表层温度变化信息。中全新世作为当前全球变暖的地质历史相似型,利用珊瑚生长率重建该时期的气候环境状况对于理解现代气候变化的过程及其机制具有重要的参考价值。文章对采自海南潭门珊瑚岸礁的23段中全新世(6143—4356 a BP)滨珊瑚进行生长率分析,并基于该区域现代(2005—2021 AD)滨珊瑚生长率与SST的关系重建了中全新世期间共406 a的年均SST序列。结果显示:1)中全新世滨珊瑚生长率的变化范围为0.607~1.670 cm/a,均值为1.079 cm/a,且存在明显的波动变化过程;2)基于生长率重建的中全新世平均SST为25.7±0.54℃,这与全球变暖程度加剧背景下的现代海温相近;中全新世年均SST的变化范围为24.7~26.8℃,其中5860、5660和5160 a BP为3个显著的低温期;3)对比现代与中全新世(5427—5394、5243—5209、4515—4456和4404—4356 a BP)珊瑚生长率的频谱周期,发现现代与中全新世珊瑚的生长率均存在显著的3~7 a ENSO周期,但中全新世ENSO主周期改变且频率显著降低,表明中全新世的ENSO活动总体偏弱;概率密度函数统计进一步显示中全新世期间ENSO变率存在逐渐增强的趋势。

关键词：海表温度 ENSO 中全新世珊瑚生长率南海北部

中全新世气候突变对青海东北部史前文化的影响

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地理学报 2005年第5期60卷 733-741页

作者：刘峰贵侯光良张镱锂张忠孝许长军周强张海峰青海师范大学生命与地理科学学院西宁810008 中国科学院地理科学与资源研究所北京100101 青海省测绘局基础地理信息中心西宁810001

青海东北部自然环境对全球变化响应敏感,且本区史前文化发达、序列完整、遗迹丰富。因此本区是我国研究气候变化对史前文化影响的典型区域。利用气候和考古研究结果,采用GIS和数学分析方法,发现:4kaBP本区气候向干冷化突变,齐家文化在3.... 详细信息

青海东北部自然环境对全球变化响应敏感,且本区史前文化发达、序列完整、遗迹丰富。因此本区是我国研究气候变化对史前文化影响的典型区域。利用气候和考古研究结果,采用GIS和数学分析方法,发现:4kaBP本区气候向干冷化突变,齐家文化在3.9kaBP突然衰弱,在干冷形势基本稳定的3.6kaBP,出现辛店文化和卡约文化,遗址数猛增;齐家文化是农耕文化,辛店文化继承了齐家文化的生产活动,其地域范围缩小,向低海拔和向东部的低山丘陵、河谷、沟谷地带退缩;而卡约文化在适应气候突变后,改变了原有的生产方式,产生了一种新的经济方式——畜牧业,并向西和更高海拔的中山地、高山地等扩展,地域范围达到史前文化最大。因此气候突变,史前居民采取了不同的应对策略,进而形成不同的文化,气候突变是本区史前文化由单一向多元分异的重要驱动力,也是本区大型聚落难以维系,文明进程受挫的重要原因。

关键词：气候突变青海东北部史前文化地域分布史前文化气候突变东北部中全新世青海数学分析方法齐家文化全球变化自然环境

中全新世背景下中国区域气候对植被变化响应的降尺度模拟研究

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地球科学进展 2021年第12期36卷 1301-1312页

作者：况雪源韩跃超南京大学大气科学学院江苏南京210023 中国人民解放军32021部队北京100094

使用区域气候模式RegCM4.1嵌套全球耦合气候模式CCSM3全变量强迫瞬变试验(TraCE-21ka)模拟结果,通过动力降尺度方法再现了中全新世中国区域气候精细分布。与现代相比,中全新世中国区域气温夏高冬低,年振幅大;降水北多南少,夏季风强,雨... 详细信息

使用区域气候模式RegCM4.1嵌套全球耦合气候模式CCSM3全变量强迫瞬变试验(TraCE-21ka)模拟结果,通过动力降尺度方法再现了中全新世中国区域气候精细分布。与现代相比,中全新世中国区域气温夏高冬低,年振幅大;降水北多南少,夏季风强,雨带偏北。基于敏感性试验结果探讨地表植被、海温和温室气体变化对中全新世中国区域气候的影响,结果表明地表植被的作用高于海温及温室气体,是影响中国夏季气候的关键因子。以现代植被替代中全新世植被的试验表明植被改变会引起地表反照率的显著变化,从而引起地表对太阳辐射吸收差异并导致大气温压结构改变,南亚高压强度减弱伴随对流层大气经向温度梯度改变并使得东亚副热带西风急流南移,急流南侧的垂直运动得到加强而北侧减弱,最终致使季风雨带出现经向位移。此外,植被的改变亦会引起地表蒸发及水汽输送的差异,是降水对植被变化响应的另一种途径。

关键词：中全新世植被变化夏季降水降尺度模拟

河南洛阳寺河南剖面中全新世以来的孢粉分析及环境变化

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北京大学学报（自然科学版） 2005年第2期41卷 289-294页

作者：孙雄伟夏正楷北京大学环境学院资源与环境地理系北京100871

对河南洛阳寺河南剖面进行的高分辨率的孢粉分析表明 ,该地区中全新世以来的孢粉组合以草本植物占绝对优势。其中以蒿属 (Artemisia)最为丰富 ,其次为禾本科 (Gramineae)和藜科(Chinopodiaceae)。乔木花粉含量较少 ,以松属 (Pinus)为主... 详细信息

对河南洛阳寺河南剖面进行的高分辨率的孢粉分析表明 ,该地区中全新世以来的孢粉组合以草本植物占绝对优势。其中以蒿属 (Artemisia)最为丰富 ,其次为禾本科 (Gramineae)和藜科(Chinopodiaceae)。乔木花粉含量较少 ,以松属 (Pinus)为主。根据孢粉组合的变化 ,将剖面划分为 5个孢粉组合带。早期 (72 35～ 7380aBP)气候较为寒冷干燥 ,缺少乔木花粉。随着全新世大暖期的到来 ,在Ⅱ孢粉带上乔木花粉大量出现 ,种类丰富。尤其 5 6 2 5～ 6 12 0aBP期间出现了很多喜暖树种 ,是中全新世以来气候最好的时期。在 4 5 80～ 5 6 2 5aBP期间 ,乔木花粉急剧减少 ,表明气候发生恶化。随着气候的逐渐好转 ,乔木花粉在Ⅳ孢粉带 (30 90～ 4 5 80aBP)上重新出现 ,但喜暖树种较少。 30 90aBP以后出现较多的禾本科花粉 ,可能和该地区人类活动的增强相关。

关键词：中原中全新世孢粉分析

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中全新世仰韶文化扩张的环境背景

地理研究 2019年第2期38卷 437-444页

作者：侯光良许长军吕晨青陈琼兰措卓玛青海师范大学地理科学学院西宁810008 青海省地理空间信息技术与应用重点实验室西宁810000

黄河流域新石器文化在仰韶时期迅速扩张,由先前的以渭河流域为中心扩张到西至青海东部,东达黄河下游地区,北抵内蒙古长城一线,南至汉水流域的广大地区。全新世大暖期暖湿的气候条件与仰韶文化的迅速扩张关系密切。仰韶时期,黄土高原年... 详细信息

黄河流域新石器文化在仰韶时期迅速扩张,由先前的以渭河流域为中心扩张到西至青海东部,东达黄河下游地区,北抵内蒙古长城一线,南至汉水流域的广大地区。全新世大暖期暖湿的气候条件与仰韶文化的迅速扩张关系密切。仰韶时期,黄土高原年均气温较现代高约2℃,年降水高出现代约100 mm,季风强劲,降水增加,400 mm等降水量线较现代向西北内陆推进200 km左右,黍粟作种植的范围扩大,仰韶文化相应扩张。400 mm等降水量线成为仰韶文化扩张的西界,也是全新世大暖期仰韶黍粟作种植区和北方细石器狩猎—采集区分界线。

关键词：仰韶文化扩张 400mm等降水量线中全新世