商丹盆地代街村黄土剖面末次冰期以来野火历史重建

发布时间：2020-06-27 06:17

【摘要】：商丹盆地位于秦岭山南麓,所属亚热带-湿润季风敏感区,是湿润与半湿润地区的分界线。该区域也是我国文化发源地之一,同时地质历史时期有关气候和植被的变化研究取得了一定成果。故该区域为我们重建生物质燃烧和野火频率时空演变规律的研究提供理想场所。本文针对商丹盆地野火演变历史,通过多次野外实地考察,选取了商丹盆地代街村(DJ)典型的黄土-古土壤剖面为研究对象。对DJ剖面样品磁化率(MS)、黑碳(BC)、总有机碳(TOC)、粒度、重金属元素等环境代用指标进行测定与分析。试图重建区域内末次冰期以来野火历史序列;探讨商丹盆地末次冰期以来的野火-气候变化-人类活动之间的关系;揭示末次冰期以来商丹盆地野火频率时空演变规律及其对气候干旱化的响应。本文获得主要结论如下:(1)保存于黄土-古土壤剖面中的黑碳记录了末次冰期以来的火演变历史及其环境变化。在商丹盆地代街(DJ)黄土-古土壤剖面分别进行黑碳、磁化率、总有机碳分析及考古资料记载等环境替代指标的分析与统计。结果表明:末次冰盛期(~18000aB.P.)以来,该区气候寒冷干燥,呈现荒漠草原景观,野火活动很少发生;随着冰消期气温和降水以及植被生物量逐步增加,野火发生有所增加;全新世中期,气候温暖湿润,以松属、栎属、榆属等为主的落叶阔叶林逐渐形成,野火发生几率呈现下降趋势。然而,在6000aB.P.~5000aB.P.和4200aB.P.~4000aB.P.阶段,生物质燃烧显著增加,这可能与仰韶文化和龙山文化时期的古人类焚木毁林和开垦农田等活动有关;全新世晚期,气候进一步寒冷干旱,其中在2000aB.P.~1500aB.P.出现一次较为明显的峰值,这可能与西汉以来该区农耕活动加强有关。可见,末次冰期以来商丹盆地区域野火发生机制由气候为主向人类为主转化。(2)本文通过将长江流域上游的商丹盆地DJ剖面与渭河流域南部的YGZ剖面不同环境代用指标对比分析,结果表明:秦岭南北的野火及自然演变过程区域差异显著。马兰黄土堆积时期,DJ与YGZ剖面低浓度的黑碳值表明末次冰盛期以来,从渭河流域的南部到长江流域上游的整个荒漠草原环境下,野火活动很少发生。全新世中期大暖期阶段,长江流域上游与渭河流域南部的广大地区自然野火发生呈现下降趋势。然而,DJ剖面与YGZ剖面分别在6000aB.P.~5000aB.P时期,黑碳浓度出现显著峰值。商丹盆地可能与仰韶文化时期人类刀耕火种及烧陶业有关;而渭河流域南部此时期城市聚落初具规模,生物质燃烧达到最高水平。全新世晚期气候变得更为干旱,商丹盆地区域野火发生方式与渭河流域南部有所差别。然而,在4200aB.P.~4000aB.P.时期,商丹盆地黑碳呈显著高值,这可能与研究区龙山文化时期人类社会生产活动有直接关系;渭河流域南部在此时期黑碳、炭屑出现高值,此时城市聚落出现衰败,干冷的气候环境导致生物质燃烧增加。渭河流域南部杨官寨地区,距今3000年来炭屑浓度出现下降趋势,表明此时区域环境恶化,农业景观已基本建立。而商丹盆地黑碳浓度明显增加,表明生物质燃烧达到最高水平。这是因为西汉时期(2000aB.P.~1500aB.P.)农业技术的推广,大量烧荒毁林、开垦农田发展农作业。(3)通过对商丹盆地DJ剖面各环境代用指标分析及考古记载,对DJ剖面野火事件进行初步判断,为进一步理解区域内野火历史提供重要依据。通过野外宏观地层特征识别,磁化率、黑碳、总有机碳、粒度、地球化学元素、考古年代等分析,全球气候事件,文化遗迹综合考虑,初步判断DJ剖面共记录了4次末次冰盛期以来典型区域性野火事件,分别在~18000aB.P.,6000aB.P.~5000aB.P.,4200aB.P.~4000aB.P.,2000aB.P.~1500aB.P.,时期,均与末次冰盛期以来发生的气候变化及人类活动密切相关。(4)剖面沉积物中黑碳浓度变化对生产方式演变及人类活动强度具有重要的指示作用。本文以黑碳作为切入点,结合磁化率、总有机碳、考古记载等方法,试图探讨全新世以来野火事件与人类活动及自然环境变迁的关系。研究表明:全新世以来,野火发生的概率与人类活动强度呈现出明显的非线性关系。全新世早期以来,商丹盆地一系列古文化及社会演替和人类土地开发利用方式改变与野火活动及气候环境变化有密切联系。在全新世中期环境适宜期,温暖湿润的气候环境下,优越的水热条件及优质土壤发育,使的传统农作业处于繁荣发展时期,同时期人类诱发野火蔓延事件频繁发生。全新世晚期,气候进一步干旱化,加之人类毁林开荒等活动加剧,致使区域内环境进一步恶化,面对人口增加与土地资源退化压力,自商代以来进一步发展农作业大面积开垦土地,导致生物质燃烧达到较高值。图28幅,表9个,参考文献129篇。
【学位授予单位】：西安工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：X171;S762
【图文】：

概况,地理位置,盆地

2 研究区域概况及剖面的选取2 研究区域概况及剖面的选取2.1 研究区域概况此次选择的研究地点位于秦岭南部的商丹盆地，位于陕西省东南方向，丹江自西北—东南流经商丹盆地。此盆地长约 60 公里，宽约 5 公里，程狭长状，面积约为 30平方公里。商州区与丹凤县坐落于商丹盆地。盆地内有较厚的黄土堆积，且土壤发育情况较好，由于水土流失的影响导致黄土剖面残缺不全，但任然保存有较为完整的典型黄土—古土壤剖面。商丹盆地所属气候为北亚热带—暖温带气候，常年光照充足降雨充沛，气温温和，平均气温稳定在 13℃左右。夏季降水较多，主要集中在 7~月，年降水量在 710~930mm，空气湿润。盆地内植被茂盛，覆盖率在 70%以上，土壤保湿度较高[49~50]。

序列图,序列图,黄橙色,盆地

商丹盆地代街（DJ）剖面地层序列图

【参考文献】