红柳沙包物质组成揭示的塔克拉玛干沙漠地区环境变化.doc

　　红柳沙包物质组成揭示的塔克拉玛干沙漠地区环境变化 1 绪 论 1.1选题背景与 全球变化研究是当今世界国际和国内科学界共同关注的焦点之一，全球变化是指由自然和人为的因素而造成的气候、大气组成、海洋和其他水资源、生态系统的变化引起地球承载生命的能力发生改变。全球环境问题带来的负面影响主要于人类社会的快速发展：大量化石燃料的燃烧导致温室效应，空气质量下降，雾霾严重；矿产的开采导致自然资源的短缺，同时对地表结构造成破坏；森利的砍伐引起水土流失，沙尘暴频发。为了更好的研究这些全球问题，国际社会从 1980 年开始发起了四大科学计划 dash;红柳沙包沉积纹层沙物质的形成与沙尘暴频率、风力大小以及红柳的生长情况有关，通过对沙物质的粒度参数分析可以恢复过去环境的风况和沙源变化；红柳沙包沉积纹层的落叶层里的碳、氮、氢和稳定碳同位素记录了过去的温度和 CO2浓度的变化；红柳沙包沉积纹层的落叶层里的有机质阳离子的含量变化可以反映气温、地下水水质、水位等的变化。这些研究表明利用红柳沙包沉积纹层可以恢复过去的气候和环境变化。本文以塔南地区三个红柳沙包沉积纹层为研究载体，通过综合分析红柳沙包沉积纹层沙物质、碳氮含量、阳离子含量以及 delta;13C 含量与各气候要素相关性，经计算比较后选取最合适的代用指标定量恢复重建塔南地区数百年来的气候状况，为干旱区气候环境演变提供科学依据。 . 2 国内外研究现状 2.1 环境变化研究现状 全球变化问题具有复杂性，关系到某一地区是否有长久可居住性、有限的资源如何可持续供给等一系列具有战略性的科学和社会问题，对各个国家的经济发展及社会生活有深远的影响[10]。从上世纪80年代起，全球变化成为国际学术界关注的热点问题，先后发起的四大科学计划取得了大量科学发现，在指导人类活动，减轻和适应全球变化的影响方面起到了重大的作用。这四大科学计划在2001年又联合组建起地球系统科学联盟（ESSP），为了使人类更好的认识并了解复杂的地球系统，ESSP采用综合集成和多学科交叉的方法，研究地球系统的改变给可持续发展带来哪些影响，为如何预防和应对这些问题提供科学依据[11]。我国对全球变化研究始终持支持态度并积极倡导国际上一系列的科学计划，在上世纪80年代国际全球变化研究刚开始启动的时候，叶笃正等院士就参与到这些研究活动，同时倡导并推动我们国家的全球变化研究，将全球变化的科学理念和我国以及周边地区的区域特色进行有机的结合，提出了一系列具有中国研究者特有智慧的思考与理念[10]。到目前为止，作为全球变化研究发起国之一，在自身的历史记录与科学积累的基础上，我国对国际地圈生物圈核心计划的确定于实施做出了应有的贡献。特别是在古环境演化、季风亚洲区域集成研究项目、土地利用/土地覆盖变化、碳循环及全球气候变化对我国社会经济产生的影响等研究方面的成就突出。我国拥有大面积的沙漠，深受沙漠化的危害。沙漠化过程是以风沙活动为标志的土地退化。新中国成立以来，我国人口急剧增长，经济活动发展迅速，对环境的压力空前加大，不合理的开发使得各类自然生态系统遭到破坏，土地质量急剧退化。虽然为防止沙漠化做出了大量工作，但是沙漠化蔓延与扩展速度越来越快。我国环境变化与沙漠化的加剧息息相关，近些年来，沙尘暴频发、雾霾严重，沙尘暴是土地沙漠化加剧扩张的警报，因为这意味着植被减少，土壤裸露加大。研究我国沙漠区气候变化规律不仅有助于生态环境的保护，还可以为全球变化的研究提供荒漠地区的研究基础。 2.2 红柳沙包研究进展 红柳，别名乌柳、怪柳、多枝柽柳，学名为Tamarix ramosissima Ledeb，属于红柳科灌木或小乔木，是荒漠地区一种最常见、最普遍常见的植物。红柳主要分布在温带和热带的荒漠、半荒漠以及草原地带，在我国分布面积以新疆为首，红柳数量占全国总量的 84%，在甘肃、内蒙古、宁夏和青海等地也大量存在[12]。红柳有大量分枝，枝条为红棕色，其生长较快，通常四到五年就可长到 2～3 米。红柳根系很长，主根最深可达到地下 30 余米，当主根接触到地下水后，侧根开始大范围生长，与主根一起构成网状系统，为红柳的生长提供水源；红柳的叶子一般是针形鳞片状，叶子的表皮细胞排列相当紧密，不但可减少水分的需要，还可以减轻风沙的危害；红柳生性喜光，不耐荫蔽，喜低湿且微盐碱的土壤，多在干旱区河流沿岸以及湖盆边缘；红柳耐热、耐寒性都很好，在温度为-40℃~45℃之间均不会死亡。这些独特的生理特征使得红柳可以在环境恶劣的荒漠地区生根发芽，寿命可达百年以上，可为荒漠地区多种微生物、动植物提供生存环境，在防风固沙保护环境方面发挥出其他植物不具备的巨大作用。 .. 3 研究区概况...... 12 3.1 地理位置 .... 12 3.2 地质地貌 .... 12 3.3 气候 ......