APP下载

重建古气温的环境证据-方法差异性分析

2011-12-14侯光良鄂崇毅肖景义何青梅

地球学报 2011年4期
关键词:孢粉硅酸同位素

侯光良,鄂崇毅,肖景义,何青梅

1)青海师范大学生命与地理科学学院,青海西宁 810008;

2)青藏高原资源与环境教育部重点实验室,青海西宁 810008

重建古气温的环境证据-方法差异性分析

侯光良1,2),鄂崇毅1,2),肖景义1,2),何青梅1)

1)青海师范大学生命与地理科学学院,青海西宁 810008;

2)青藏高原资源与环境教育部重点实验室,青海西宁 810008

重建过去气温是 PAGES关注的焦点之一,由于环境证据类型与重建的方法不同,重建的古气温记录存在一定差异。环境证据类型中孢粉、植物硅酸体、综合证据、氧同位素、冰川-冰缘重建同一时段、同一地点的气温依次降低,孢粉与植物硅酸体指示的气温最为接近,综合证据与氧同位素较接近;这说明孢粉重建的气温数值偏高,冰川-冰缘证据偏低,它们分别主要指示了植物生长季节和冬半年或冷期的气温;而综合证据与氧同位素则可能比较接近实际气温。按照重建方法,转换函数法重建的全新世气温记录普遍高于自然地理因子指示法,而自然地理因子指示法重建的温度记录变化幅度更大(尤其是冷事件),说明因子指示法重建的气温记录对于百年尺度的极端事件记录更为灵敏。

重建;古气温;环境证据;方法

过去气温变化是过去全球变化(PAGES)关注的焦点之一(PAGES,2009),重建过去万年-千百年时段的气温变化,有助于评估现在全球变暖的走向与趋势(Jamsen et al.,2007);但是由于受器测记录的限制,较长时段的气温变化只能通过环境证据来间接指示(孙青等,2010;魏乐军等,2002;张美良等,2009;郑绵平等,1998)。由于环境证据类型不同,重建方法不同,导致重建气温结果存在一定差异,因此对不同环境证据类型、不同重建方法产生的重建气温数值差异应科学认识,最终服务于准确的古气温重建。

1 数据来源及其类型

1.1 数据的来源

本文从国内外公开发表的246篇各类文献中搜集中国全新世古气温记录,尤以 20世纪 80年代以来发表在各类期刊上的文献为主。

选定古气温记录须同时具备以下两个条件:其一有定量的气温数据,这些定量的气温数据以年均气温或年均温距平(年均温与现代年均温差)等形式表达,按照是否连续分为序列气温数据和散点气温数据,序列气温数据是指古气温记录在文献中是以序列的形式出现,散点气温是指文献中全新世某个时间点的气温数值。其二有明确的年代数据,以14C年或日历年时间体系定量表达,时间分辨率要达到百年尺度。本文中将所有的14C年数据采用CALIB4.0程序转换为日历年,故本文中年代数据均为日历年。

现代气温数据来源于中国 160个气象基准站1951—2005年的逐月平均气温器测资料(http://ncc.cma.gov.cn/)。

1.2 古气温数据的类型

从 45条古气温序列上经过数字化等步骤提取1271条全新世定量气温记录(蔡永立等,2001;范斌等,2006;顾明光等,2006;Ge et al.,2003;Jiang et al.,2006;李文漪,1985,1998;李平日等,1991;毛龙江等,2005;庞奖励等,2005;Pflaumann et al.,1999;乔玉楼等,1996;施雅风等,1992;沈才明等,1992;史威等,2008;宋长青等,1997;孙建中等,1998;童国榜等,1991,1997;唐领余等,1993,1996,2004;覃嘉铭,1997;吴乃琴等,1994;王永吉等,1983;王绍武等,2002;Wang et al.,1990;许清海等,2003,2004;徐国昌等,1997;姚祖驹等,1991;余克服等,2001;杨志荣,1998;张子斌等,1981;张兰生等,1992,1997;郑洪汉等,1996;周廷儒等,1982;朱诚等,2008;中国科学院贵阳地球化学研究所第四纪孢粉组、14C组,1977),从文献中引用了126条散点气温(记录和参考文献省略)。

这些古气温记录从环境证据类型来看,包括孢粉、植物硅酸体、植物化石、珊瑚礁、泥炭、地球化学、氧同位素、冰川冰缘地貌、石笋、烯酮、古土壤、海滩岩、化学矿物、考古、历史文献和综合证据(表1)。这些证据指示的气温分辨率基本在百年左右,其中孢粉记录最多,占全部记录的68.4%,其次为氧同位素,占记录的8.7%,第三为综合证据占记录的7.9%,石笋占 4.2%,其它记录较少,只占全部记录的10%强。从古气温记录的重建方法来看,分为转换函数法(孢粉转换函数、植物硅酸体转换函数、磁化率转换函数和氧同位素转换函数等,简称转换法)和自然地理因子指示法(冰川冰缘地貌、植物化石和海滩岩等,简称因子法),转换法是指利用环境感应体与现代气候要素之间的统计关系,来推算古气温的一种数学方法;因子法则是利用自然地理环境中的对气温变化具有定量指示意义的环境要素推断当时的气温。本文中序列气温多为转换法得到,而散点气温记录多使用因子法。

图1 古气温记录的类型及其分布Fig.1 Types and distribution of ancient temperature records

表1 证据类型及使用古气温数统计Table 1 Statistics of evidence types and number of ancient temperatures used

2 古气温记录的转换

重建气温序列,需要将分散在全国各地区的古气温数值转换为全国尺度,这样才可以相互比较。转换方法如下:

(1)全国气温分区:利用中国现代 160个气象基准站的1951—2005年的器测资料,采用聚类分析和EOF相结合的方法,综合考虑气温变化趋势和变化过程,把全国分为8个气温变化分区,依次为东北区、华北北部区、中东部区、东南区、陕甘宁区、川黔桂区、新疆区、滇藏高原区。

(2)全国、分区年均气温变化序列与30年滑动平均序列:先计算1951—2005年全国各分区的年均气温、30年滑动气温序列,再利用面积加权的方法求取中国年均气温、30年滑动气温序列。

(3)站点、分区与全国平均气温的函数关系:站点是指分布在距离古气温记录地点最近的气象站点。结果表明:全国绝大部分站点30年滑动平均序列和全国30年滑动平均序列相关系数高达0.95以上;同时,30年滑动序列建立的回归方程的方差解释量大多都超过了 0.90,其残差标准差较逐年序列要小一个数量级。因此转换中使用30年滑动平均序列的统计关系。

(4)单样本区域订正:利用前述得到的站点与全国平均气温的函数关系,将古气温记录转换为全国尺度,即把古气温值都转换为与现代全国气温距平值。这样使来自不同地区的古气温可以直接比较。

3 不同方法-证据重建的中国全新世百年分辨率气温序列

由于证据类型不同、方法不同,得到的古气温结果存在显著的差异,现就对不同方法和感应体类型,重建的全新世古气温记录进行对比分析。将整理的古气温记录,以日历年为时间坐标系,以公元1950年(1900—1999 AD)为起点,以100年为时间间隔,以 1900—1999 AD 年记为0 aBP,1800—1899 AD为标记为100 aBP,依次类推,建立相应的全新世古气温数据集,并对同时段的古气温记录按照方法(转换法、因子法)和环境证据类型(孢粉、植物硅酸体、氧同位素、植物证据和综合证据)进行平均,分别得到方法、不同证据类型的气温序列。

3.1 不同方法重建的气温序列

图2 不同方法重建的气温序列Fig.2 Temperature series reconstructed by temperature records of different methods

重建气温记录的方法可以分为转换法和因子法,由前述步骤得到转换气温序列和因子气温序列。根据图2:转换序列数据较充足,是连续序列,而因子序列不连续。从重建的两条序列来看,二者表现出大体一致的气温变化趋势,即中全新世气温相对较高,而早晚全新世相对较低。但在同一时段转换法重建的气温值几乎都高于因子指示,少数时段除外。另外,转换序列在全新世期间距平气温变化幅度为−2~3℃,而因子序列变化幅度为−4~3℃;因子法气温记录变化幅度较转换法为大,且因子法指示冷期较转换更冷。产生这一差异的主要原因是因子法一般可以较好的记录到气温变化的极端值,故因子法对于极端气温指示更为敏感。

3.2 不同类型重建的气温序列

按照环境证据不同,可以建立孢粉、氧同位素(长链烯酮)、植物硅酸体、植物证据、冰川证据和综合证据序列(图3),另有一些环境证据类型气温记录过少,难以进行讨论。从图3可见:孢粉序列数据较多,是一条连续序列;其它序列均不完整,相对来说,氧同位素序列、综合证据序列数据较多,而植物硅酸体、植物证据、冰川证据数据较少。此外,为更清晰的探讨不同证据类型重建气温的差异,分别做孢粉、植物硅酸体、综合证据和氧同位素序列同时段两两之间的重建气温差(图4),大体呈现以下规律:

(1)从五条证据类型气温序列来看,在整个全新世,重建的同时段气温记录孢粉>植物硅酸体>综合证据>氧同位素>冰川-冰缘。即孢粉记录的气温最高,其次为植物硅酸体,而氧同位素和冰川-冰缘气温值依次为次低、最低。

(2)孢粉序列分别与植物硅酸体、综合证据和氧同位素序列对比,在早、晚全新世差值为负值,而在中全新世为正值。即孢粉序列相对于植物硅酸体等三序列,在早晚全新世重建的气温要低,而在中全新世要高。说明孢粉序列重建的气温,有暖期更暖,冷期更冷的特点。

(3)从重建的气温记录差值和幅度来看(表2),孢粉记录与氧同位素记录在气温差值、温差幅度和气温方差都表现为相差最大,而与植物硅酸体记录相差较小,这也就意味着孢粉序列与氧同位素序列相差最大,与植物硅酸体序列最为接近,综合证据居中。同理,综合证据序列与氧同位素序列较为接近,与植物硅酸体则稍远。

图3 不同感应体类型重建的气温Fig.3 Temperatures reconstructed by different types of inductor

表2 不同感应体类型重建气温差统计指标Table 2 Statistical indices of difference between temperatures reconstructed by different types of Inductor

4 结果与讨论

古气温记录的重建有不同的方法和感应体类型,由于方法和感应体类型的不同,重建的古气温记录有显著的差异。从方法来看,转换法重建的全新世气温记录普遍高于因子法,而因子法重建的气温记录变化幅度更大(尤其是冷事件),说明因子法气温记录对于百年尺度的极端事件记录更为灵敏。重建古气温记录的环境证据类型主要包括孢粉、植物硅酸体、综合证据、氧同位素和冰川-冰缘证据;就全新世总体来看,重建的气温值从高至低排列顺序依次为:孢粉>植物硅酸体>综合证据>氧同位素>冰川-冰缘,孢粉序列与植物硅酸体序列最为接近,而与氧同位素序列相差最远,综合证据序列较接近氧同位素序列,与植物硅酸体则稍远。

这可能指示在古气温重建中,孢粉、植物硅酸体重建气温可能偏高;由于孢粉和植物硅酸体均属于植物证据,植物多生长于生长季节,对于寒冷冬季的信息难以捕捉,因此可能暗示植物证据重建的气温要偏高,指示的主要是生长季节的气温。冰川-冰缘、氧同位素证据指示的气温要偏低,尤其是冰川-冰缘证据,它应该指示极端冷期的气温;综合证据较孢粉、植物硅酸体要低,但比氧同位素、冰川-冰缘要高,说明综合证据相对较为适中,可能比较接近真实的气温值,这也说明采用不同证据类型的集成方法来重建古气温序列,具有单一证据类型和单一方法无法替代的优势,其重建结果应该有较高的准确性。

图4 不同环境证据类型重建气温之差Fig.4 Difference between temperatures reconstructed by different types of circumstantial evidence

蔡永立,陈中原,章薇,过仲阳,陈宇.2001.孢粉-气候对应分析重建海西部地区 8.5 kaB.P.以来的气候[J].湖泊科学,13(2):118-126.

范斌,许世远,俞立中,蒋辉,冉莉华.2006.巢湖沉积植硅体组合及中全新世以来的环境演变[J].湖泊科学,18(3):273-279.

顾明光,陈忠大,卢成忠.2006.浙江湘湖地区全新世孢粉记录及其古气候意义[J].中国地质,3(5):1144-1148.

李平日,方国祥,黄光庆.1991.珠江三角洲全新世环境演变[J].第四纪研究,(2):1330-139.

李文漪.1985.试论河北东部更新世孢粉组合及其古地理意义[M]//中国第四纪冰川冰缘学术讨论会论文集.北京:科学出版社:194-197.

李文漪.1998.中国第四纪植被与环境[M].北京:科学出版社.

毛龙江,黄春长,庞奖励.2005.泾河中游地区全新世成壤环境演变研究[J].地理科学,25(4):478-483.

庞奖励,黄春长,贾耀峰.2005.关中东部地区全新世土壤发育及记录的水文事件[J].土壤学报,42(2):187-193.

乔玉楼,陈佩英,沈才明,孙彦敏,周启永,姜漫涛.1996.定量重建贵州梵净山一万年以来的植被与气候[J].地球化学,26(5):445-457.

沈才明,唐领余.1992.长白山、小兴安岭地区全新世气候[M].中国全新世大暖期气候与环境.北京:海洋出版社:33-39.

施雅风,孔昭宸,王苏民,唐领余,王富葆,姚檀栋.1992.中国全新世大暖期的气候波动与重要事件[J].中国科学,12:1300-1308.

史威,王富葆,韩辉友.2008.句容宝华山麓距今5700年前后的地层与古气候[J].地层学杂志,32(2):169-176.

宋长青,吕厚远,孙湘君.1997.中国北方花粉——气候因子转换函数建立及应用[J].科学通报,42(20):2182-2185.

孙建中,柯曼红,孙秀蓉.1991.黄土高原全新世的古气候环境[J]//黄土高原第四纪.北京:科学出版社:186-205.

孙青,储国强,刘国祥,王晓华,刘美美,石丽明,谢曼曼,凌媛.2010.湖泊体系中长链烯酮研究进展[J].地球学报,31(4):485-494.

覃嘉铭.1997.古气候变化的石笋同位素记录研究——以桂林盘龙洞为例[J].地球学报,18(3):255-260.

唐领余,沈才明,廖淦标,于世永,李春海.2004.末次盛冰期以来西藏东南部的气候变化——西藏东南部的花粉记录[J].中国科学(D)辑,34(5):436-442.

唐领余,沈才明,于革.1996.长江中下游及其以南地区10000年来气候变化序列探讨[M].济南:山东科学技术出版社:108-158.

唐领余,沈才明,赵希涛,肖家仪,于革,韩辉友.1993.江苏建湖庆丰剖面 1万年来的植被与气候[J].中国科学(B)辑,23(6):637-643.

童国榜,石英,吴瑞金,羊向东,瞿文川.1997.龙感湖地区近3000年来的植被及其气候定量重建[J].海洋地质与第四纪地质,17(2):53-61.

童国榜,张俊牌,严富华,麦学舜.1991.华北平原东部地区晚更新世以来的孢粉序列与气候分期[J].地震地质,13(3):259-268.

王绍武,蔡静宁,朱锦红,龚道溢.2002.中国气候变化的研究[J].气候与环境研究,7(2):137-145.

王永吉,李善为.1983.青岛胶州湾地区 20000年以来的古植被与古气候[J].植物学报,25(4):385-392.

魏乐军,郑绵平,刘喜方,蔡克勤,乜贞.2002.西藏洞错硼砂芒硝层的发现及其古气候意义[J].地质学报,76(2):261-271.

吴乃琴,吕厚远,孙湘君,郭正堂,刘嘉麒,韩家.1994.植物硅酸体——气候因子转换函数及其在渭南晚冰期以来古环境研究中的应用[J].第四纪研究,(3):270-279.

徐国昌,姚辉,李珊.1997.中国干旱-半干旱区气候变化[M].北京:气象出版社.

许清海,肖举乐,中村俊夫,阳小兰,杨振京,梁文栋.2003.孢粉资料定量重建全新世以来岱海盆地的古气候[J].海洋地质与第四纪地质,23(4):99-108.

许清海,阳小兰,杨振京,梁文栋,孙黎明.2004.孢粉分析定量重建燕山地区 5000年来的气候变化[J].地理科学,24(3):339-345.

杨志荣.1998.中国北方农牧交错带全新世环境演变综合研究[M].北京:海洋出版社:88-108.

姚祖驹,李文漪.1991.广西猫儿山及桂林冰期后植被与环境变化[M].北京:海洋出版社:133-138.

余克服,陈特固.2001.西沙海区全新世海面温度变化幅度推算[J].海洋通报,20(2):12-15.

张兰生,方修琦,任国玉.1997.我国北方农牧交错区的环境演变[J].地学前缘,4(1-2):127-134.

张兰生,史培军,方修琦.1992.鄂尔多斯地区全新世环境演变及未来百年预测[M].北京:科学出版社:123-138.

张美良,朱晓燕,程海,林玉石,覃嘉铭,冉景丞,王华,何师意.2009.贵州荔波 1200年来石笋高分辨率的古气候环境记录[J].地球学报,30(6):831-840.

张子斌,王丁,丁嘉贤.1981.北京地区一万三千年来自然环境的演变[J].地质科学,(3):259-268.

郑洪汉,黄宝林.1996.南极冰退与深圳湾北岸海平面变化的地质记录[J].热带海洋,15(4):1-8.

郑绵平,赵元艺,刘俊英.1998.第四纪盐湖沉积与古气候[J].第四纪研究,18(4):297-307.

中国科学院贵阳地球化学研究所第四纪孢粉组、14C组.1977.辽宁省南部一万年来自然环境的演变[J].中国科学,(6):604-614.

周廷儒,张兰生,李华章.1982.华北更新世最后冰期以来的气候变迁[J].北京师范大学学报(自然科学版),(1):77-88.

朱诚,陈星,马春梅,朱青,李中轩,徐伟峰.2008.神农架大九湖孢粉气候因子转换函数与古气候重建[J].科学通报,58(S1):38-44.

CAI Yong-li,GUO Zhong-yang,CHEN Yu,CHEN Zhong-yuan,ZHANG Wei.2001.Climate Fluctuation of the Western Shanghai District by Correspondence Analysis since 8.5 kaB.P[J].Journal of Lake Sciences,13(2):118-126(in Chinese with English abstract).

FAN Bin,XU Shi-yuan,YU Li-zhong,JIANG Hui,RAN Li-hua.2006.Phytolish in the sediment of the Lake Chaohu since middle Holocene and its paleoenvironmental implications[J].Journal of Lake Sciences,18(3):273-279(in Chinese with English abstract).

GE Q S,ZHENG J Y,FANG X Q.2003.Winter half-year temperature reconstruction for the middle and lower reaches of the Yellow River and Yangtze River,China,during the past 2000 years[J].Holocene,13(6):933-940.

GU Ming-guang,CHEN Zhong-da,LU Cheng-zhong.2006.Holocene sporopollen records in the Xianghu area,Zhejiang and their palaeoclimatic significance[J].Geology in China,3(5):1144-1148(in Chinese with English abstract).

JAMSEN E,OVERPECK J,BRIFFA KR.2007.Palaeoclimate[R]//Climate Change 2007:The Physical Science Basis Contribution of Working Group 1 to the Fourth Assessment Report of the IPCC.Solomon S,Qin D,Chen Z[M].Cambridge:Cam-bridge University Press:461-464.

JIANG Wen-ying,GUO Zheng-tang,SUN Xiang-jun,WU Hai-bin,CHU Guo-qiang,YUAN Bao-yin,HATTE C.2006.Reconstruction of climate and vegetation changes of Lake Bayanchagan (Inner Mongolia):Holocene variability of the East Asian monsoon[J].Quaternary Research,65:411-420.

LI Ping-ri,FANG Guo-xiang,HUANG Guang-qing.1991.Holocene environmental changes in Zhujiang delta[J].Quaternary Sciences,(2):131-139(in Chinese with English abstract).

LI Wen-yi.1985.An attempt to discuss about pollen complex and its palaeogeographic significance during the Pleistocene Epoch in the eastern of HeBei[M].Beijing:Science Press:194-197(in Chinese).

LI Wen-yi.1998.Vegetation and Environment of the Quaternary in China[M].Beijing:Science Press(in Chinese).

MAO Long-jiang,HUANG Chun-chang,PANG Jiang-li.2005.Holocene environmental change of Pedogenensis in the middle reaches of the Jinghe River basin[J].Scientia Geographica Sinica,25(4):478-483(in Chinese with English abstract).

PAGES.2009.Science Plan and Implementation Strategy[R].IGBP Report No.57.IGBP Secretariat,Stockholm:1-67.

PANG Jiang-li,HUANG Chun-chang,JIA Yao-feng.2005.Hydrological events recorded in the Holocene soil in Guanzhong area,China[J].Acta Pedological Sinica,42(2):187-193(in Chinese with English abstract).

PFLAUMANN U,JIAN Z.1999.Modern distribution patterns of plank-tonic foraminifera in the South China Sea and western Pacific:a new transfer technique to estimate regional sea-surface tem-peratures[J].Marine Geology,156:41-83.

QIAO Yu-lou,CHEN Pei-ying,SHEN Cai-ming,SUN Yan-ming,ZHOU Qi-yong,JIANG Man-tao.1996.Quantitative reconstruction of vegetation and climate of Fanjingshan section in Guizhou during last 10000 years[J].Geochimica,26(5):445-457(in Chinese with English abstract).

Quaternary pollen &14C group of China academy geochemical institute.1977.Evolution of natural environment since 10000 years ago in the southern side of Liaoning Province[J].Science in China,(6):604-614(in Chinese with English abstract).

SHEN Cai-ming,TANG Ling-yu.1992.Holocene climate in Changbai Mountain and Xiaoxing'an Mountain.In:Shi Yafeng Climate and Environment of Holocene Megathermal in China[M].Beijing:Oceanology Press:33-39(in Chinese).

SHI Wei,WANG Fu-bao,HAN Hui-you.2008.Startigraphy and palaeoclimatology around 5700aBP at the foot of BaoHua mountain of Jurong ,southern Jiangsu[J].Journal of Startigraphy,32(2):169-176(in Chinese with English abstract).

SHI Ya-feng,KONG Zhao-chen,WANG Su-min,TANG Ling-yu,WANG Fu-bao.1992.Climate fluctuations and important events of Holocene Megathermal in China[J].Science in China(Series B),12:1300-1308(in Chinese with English abstract).

SONG Chang-qing,LÜ Hou-yuan,SUN Xiang-jun.1997.Establishment of transfer function of Pollen-climatic factors and application in north China[J].Chinese Science Bulletin,42(20):2182-2185(in Chinese).

SUN Jian-zhong,KE Man-hong,SUN Xiu-rong.1991.Palaeoclimatic Environment in the Holocene in Loess Plateau[M].Beijing:Science Press:186-205(in Chinese).

SUN Qing,CHU Guo-qiang,LIU Guo-xiang,WANG Xiao-hua,LIU Mei-mei,SHI Li-ming,XIE Man-man,LING Yuan.2010.The Occurrence and Distribution of Long Chain Alkenones in Lakes[J].Acta Geoscientica Sinica,31(4):485-494(in Chinese with English abstract).

TAN Jia-ming.1997.Studies on Stalagmite Isotope Records of Paleoclimatictic Changes[J].Acta Geoscientica Sinica,18(3):255-260(in Chinese with English abstract).

TANG Ling-yu,SHEN Cai-ming,LIAO Gan-biao,YU Shi-yong,LI Chun-hai.2004.Climate change Since the Last Glacial Maximum in southeastern Tibet—The pollen record of south-eastern Tibet[J].Science in China (Series D),34(5):436-442(in Chinese with English abstract).

TANG Ling-yu,SHEN Cai-ming,YU Ge.1996.The south of the Yangtze river area 10000 years sequence of climate change[M].Jinan:Shandong Science Technology Press:108-158(in Chinese).

TANG Ling-yu,SHEN Cai-ming,ZHAO Xi-tao,XIAO Jia-yi,YU Ge,HAN Hui-you.1993.Vegetation and climate since 10,000 years by qingfeng profile in Jianhu JiangSu[J].Science in China(Series B),23(6):637-643(in Chinese with English abstract).

TONG Guo-bang,SHI Ying,WU Rui-jin,YANG Xiang-dong.1997.Vegetation and climatic quantitative reconstruction of Longgan lake since the past 3000 years[J].Marine Geology&Quaternary Geology,17(2):53-61(in Chinese with English abstract).

TONG Guo-bang,ZHANG Jun-pai,YAN Fu-hua,MAI Xue-shun.1991.Sproro-pollen sequence and division of climatic period in the eastern north China Plain since late Pleistocene[J].Seismology and Geology,13(3):259-268(in Chinese with English abstract).

WANG Jian,LÜ Hou-yuan,SHENG Cai-ming.1990.Factor interpretation method and quantitative analysis of climatic changes over the last 12000years in China.Global changes and environment evolution in China(edited by Liu chuang et al)[M].Beijing:Science Press:63-68.

WANG Shao-wu,CAI Jing-ning,ZHU Jin-hong,GONG Dao-yi.2002.Studies on climate change in China[J].Climatic and Environmental Research,7(2):137-145(in Chinese with English abstract).

WANG Yong-ji,LI Shan-wei.1983.Since 20,000 years ancient vegetation and climate,Qingdao Jiaozhou Bay area[J].Acta Betanica Sinica,25(4):385-392(in Chinese with English abstract).

WEI Le-jun,ZHENG Mian-ping,LIU Xi-fang,CAI Ke-qin,NIE Zhen.2002.Discovery of Borax-bearing Mirabilite Beds Tontso Lake,the Northern Tibet and Its Palaeoclimatic Singnificance[J].Acta Geologica Sinica,76(2):261-271(in Chinese with English abstract).

WU Nai-qin,LÜ Hou-yuan,SUN Xiang-jun,GUO Zheng-tang,LIU Jia-qi,HAN Jia.1994.Climate transfer function from oral Phytolith and its application in palaeoclimate reconstruction of China Loess-paleosol sequence[J].Quaternary Research,(3):270-279(in Chinese with English abstract).

XU Guo-chang,YAO Hui,LI Shan.1997.Climate Change in Arid And Semiarid Zones of China[J].Beijing:Meteorology Press(in Chinese).

XU Qing-hai,XIAO Ju-le,NAKAMURA To-shio,YANG Xiao-lan,YANG Zhen-jing,LIANG Wen-dong.2003.Quantitative reconstructed climatic changes of Daihai basin by pollen data[J].Marine Geology &Quaternary Geology,23(4):99-108(in Chinese with English abstract).

XU Qing-hai,YANG Xiao-lan,YANG Zhen-jing,LIANG Wen-dong,SUN Li-ming.2004.Reconstruction of Climatic Changes of Yansan Mountain Area since 5000 a B.P.Inferred from Pollen Data[J].Scientica Geographica Sinica,24(3):339-345(in Chinese with English abstract).

YANG Zhi-rong.1998.A comprehensive Research of Environmental Evolution in the Holocene of Farming-grazing Transitional Zone,North China[M].Beijing:Oceanology Press:88-108(in Chinese).

YAO Zu-ju,LI Wen-yi.1991.Vegetation and environment change after glacial in Guangxi Maoershan and Guilin[M].Beijing:Oceanology Press:133-138(in Chinese).

YU Ke-fu,CHEN Te-gu.2001.The Inferred Holocene Sea Surface Temperature Fluctuating Amplitude in the Xisha Waters[J].Marine Science Bulleten,20(2):12-15(in Chinese with English abstract).

ZHAGN Lan-sheng,FANG Xiu-qi,REN Guo-yu.1997.Environmental evolution of farming-grazing transitional zone,North China[J].Earth Science Frontiers,4(1-2):127-134(in Chinese with English abstract).

ZHANG Lan-sheng,SHI Pei-jun,FANG Xiu-qi.1992.Holocene environmental changes and next hundred years forecast in Ordos area[M].Beijing:Science Press:123-138(in Chinese).

ZHANG Mei-liang,ZHU Xiao-yan,CHENG Hai,LIN Yu-shi,TAN Jia-ming,RAN Jing-cheng,WANG Hua,HE Shi-yi.2009.A High Resolution Paleoclimate Record of the Last 1,200 Years in Stalagmite L2 from the Longquan Cave,Guizhou Province[J].Acta Geoscientica Sinica,30(6):831-840.

ZHANG Zi-bin,WANG Ding,DING Jia-xian.1981.Environment changes since 13000 years ago in Beijing region[J].Chinese Journal of Geology,(3):259-268(in Chinese with English abstract).

ZHENG Hong-han,HUANG Bao-lin.1996.Glacial retreats in antartic area and the records of sea level change in deposits at the northern bank of Shenzhen bay,south China[J].Tropical Oceanology,15(4):1-8(in Chinese with English abstract).

ZHENG Mian-ping,ZHAO Yuan-yi.1998.Quaternary Saline Lake Deposition and Paleoclimate[J].Quaternary Sciences,18(4):297-307(in Chinese with English abstract).

ZHOU Ting-ru,ZHANG Lan-sheng,LI Hua-zhang.1982.The Changes of Climate in North China since the Late Ice Age of Pleistocene[J].Beijing Normal University(Natural Science),(1):77-88(in Chinese with English abstract).

ZHU Cheng,CHEN Xing,MA Chun-mei,ZHU Qing,LI Zhong-xuan,XU Wei-feng.2008.Shennongjia Dajiuhu pollen climate factor transfer function and Paleoclimate Reconstruction[J].Chinese Science Bulletin,58(S1):38-44(in Chinese with English abstract).

The Sensitivity Analysis of Reconstructing Ancient Temperatures by Different Circumstantial Evidence and Methods

HOU Guang-liang1,2),E Chong-yi1,2),XIAO Jing-yi1,2),HE Qing-mei1)
1)School of Life and Geographic Science,Qinghai Normal University,Xining,Qinghai810008;
2)Key Laboratory of Qinghai-Tibet Plateau Department of Resource and Environment Education,Xining,Qinghai810008

The reconstruction of ancient temperatures is one of the focuses to which PAGES pays close attention.Due to the difference between the type of circumstantial evidence and the method for reconstructing ancient temperatures,there exists certain differences between the records of reconstructing ancient temperatures.The temperatures from such types of circumstantial evidence as spore and pollen,phytolith,comprehensive evidence,oxygen isotope and glacier-periglacial decrease in turn at the same time and spot.The temperatures indicated by spore and pollen and phytolith are closest to each other,and those indicated by comprehensive evidence and oxygen isotope are relatively close to each other.These data suggest that the temperature numerical value reconstructed by spore and pollen is relatively high,and that of the evidence of glacier-periglacial is relatively low,which might mainly indicate the temperature of growing season of plants and that of half year of winter (cold period)respectively;by contrast,the comprehensive evidence and oxygen isotope temperature may be close to the actual temperature.According to the reconstruction method,the Holocene temperature record reconstructed by transfer function analysis is generally higher than that by the natural geographical factor indication method,while the variation range of the temperature record reconstructed by the natural geographical factor indication method is wider (especially the cold events),suggesting that the temperature record reconstructed by the factor indication method is more sensitive to the extreme event at the scale of one hundred years.

reconstruction;ancient temperature;circumstantial evidence;method

P92;P532;Q913.84;P597.2

A

10.3975/cagsb.2011.04.09

本文由青海师范大学科技创新项目(编号:10YJCZH041)资助。

2011-03-10;改回日期:2011-04-06。责任编辑:魏乐军。

侯光良,男,1972生。博士,副教授。主要从事环境演变与人类响应研究。通讯地址:810008,青海师范大学生命与地理科学学院。E-mail:hgl20@163.com。

猜你喜欢

孢粉硅酸同位素
巧家盆地第四纪孢粉特征及其古气候意义
改性树脂对高浓度硅酸的吸附去除
孢粉在流域生态环境中的指示作用及研究进展
西藏仲巴县隆格尔地区渐新统日贡拉组孢粉组合的发现及其意义
上海师范大学揭示花粉壁孢粉素合成的调控机制
CdO对硅酸三钙形成的影响及其固溶效应
聚硅酸/聚丙烯酰胺复合絮凝剂的研究
深空探测用同位素电源的研究进展
《同位素》(季刊)2015年征订通知
硼同位素分离工艺与生产技术