晚新生代生态环境课.ppt

1、主讲：程捷,晚新生代生态环境,第一讲 研究方法与途径,第二讲 7百万年以来的环境事件,第三讲 全新世大暖期,第四讲 末次冰期的生态环境,第五讲 末次间冰期的生态环境,第六讲 早更新世晚期的气候转型,第一讲 研究方法与途径,一、沉积学及岩石学上的方法,1、沉积构造,（3）季候泥（纹泥）：由两条深、浅的纹层构成。湖泊、溶洞沉积。,（1）厚层的块状层理：,（2）薄层的水平层理：,冰湖沉积形成的季侯纹泥,成分变化：指示季节变化。,厚度变化：指示降水的变化。,颜色变化：指示气候和降水的变化。,细粒层：冬季,粗粒层：夏季,深色层：冬季,浅色层：夏季,粗细变化：指示气候的季节变化。,（5）粒序层理：,注意分

2、选性在剖面上的垂向变化。,正粒序,反粒序,（4）分选性：,常年流水：好,暂时性流水：差,2、成因类型,（5）湿冷：黑色土、沼泽土。,（1）干旱：黄土、风成砂、洪积物、盐类沉积。,（2）湿润：湖泊、河流、石钟乳沉积。,（3）湿热：红粘土。,（4）干冷：黄土、岩石碎屑、洞穴角砾、冰碛物。,3、粒度分析,（3）粒度变化曲线,（1）累积曲线,（2）概率曲线,二、植物化石及孢粉的方法,1、利用典型的属种,（3）喜干植物：麻黄、沙枣、柽柳、骆驼草等。,（1）喜暖植物：栎、榆、朴、荔枝、龙眼、杨梅等。,（2）喜冷植物：云杉、冷杉、落叶松、仙女木、极地柳等。,这是最常用的方法。注意孢粉的组合、搬运。 孢粉在剖

3、面上的组合。 几种比值得变化：藜/蒿、麻黄/水龙骨、栎/（冷杉+云杉）,2、利用孢粉,（3）喜湿植物：蕨类等。,北京市HR881孔,3、叶相学的应用,（1）叶级：叶片面积的大小。,降水增多：面积减小。,气温升高：面积增大。,纬度增大：面积减小。,海拔升高：面积减小。,小型 中型 大型 热带雨林（巴西1027s) 15.1 68.3 11 温带雨林（巴西260 s) 14.4 64.4 11.1 常绿阔叶林（浙江） 53.3 37.1 5.4 温带山地针叶林（长白山） 39.5 31.8 8.8,（2）叶缘：,锯齿型叶,全缘叶,浅裂型叶,升高,全缘叶 Lobed浅裂 serrated锯齿型,叶缘

4、形态与气候的关系,热带雨林 全缘叶 比例 75 副热带雨林 5775 亚热带雨林 4050 温热带雨林 035,（4）叶质：,气候干冷：厚细腻。,热带雨林：叶面光滑。,（3）叶脉密度：,温带雨林：密度大，网眼小,热带雨林：密度小，网眼大,（4）叶面类型：,温带雨林：叶面粗糙，有纤毛。,气候干冷：粗糙。,4、年轮,（1）稀密的变化。,（2）氧同位素的变化。,环境类型：,三、哺乳动物化石的方法,宏观和微观两个方面。,地理型：北方型（古北界）、南方型（东洋界）,生态型：草原型、灌丛型、森林型、荒漠型,气候型：喜干型、喜湿型、喜冷型、喜暖型,1、典型的环境类型,荒漠型：五趾跳鼠、骆驼等。,草原型：马、

5、驴、田鼠、鼢鼠、鼠兔、草原鼠等。,灌丛型：狐、獾、鼠、豪猪等。,森林型：虎、熊、豹、象、犀牛、野猪、松鼠、麂、水牛、貘等。,喜暖型：中国犀、巨貘、剑齿象、大熊猫、竹鼠、豪猪等。,喜干型：马、田鼠、鼢鼠、鼠兔、草原鼠、五趾跳鼠、骆驼、黄牛等。,喜湿型：象、犀牛、水牛、河马等。,喜冷型：东北狍、猛犸象、披毛犀、田鼠、鼠兔等。,南方型：中国犀、巨貘、剑齿象、大熊猫、竹鼠、豪猪等。,北方型：东北狍、猛犸象、披毛犀、田鼠、鼠兔等。,2、身体形态,（2）脚趾形态,温暖气候：动物向身体增减小方向发展。,山地型：羊、牛。,（1）个体大小,干冷气候：动物向身体增大方向发展。,沼泽型：河马、象、犀牛。,平原型：马

6、、野驴。,3、牙齿形态,（2）齿根的变化,无齿根：食较粗糙的树叶和草，气候相对干冷。,有齿根：食嫩叶，气候相对温暖湿润。,（1）齿冠高度的变化,低冠齿：食嫩叶，气候相对温暖湿润。,高冠齿：食较粗糙的树叶和草，气候相对干冷。,（4）釉质层微结构的变化,网状：食较粗糙的树叶和草，气候相对干冷。,长的纤维状：食嫩叶，气候相对温暖湿润。,（3）釉质层的变化,薄：食嫩叶，气候相对温暖湿润。,厚：食较粗糙的树叶和草，气候相对干冷。,3、pin科和鼠科动物古算古温度和降雨量,四、地球化学的方法,用于生态环境分析的有：Fe3+、Fe2+、Al2O3、SiO2、MnO2、CaCO3、TiO2等。,1、风化强度指

7、数,Harnois的化学风化指数,CIW= Al2O3x100(Al2O3+CaO+Na2O),土壤学中常用的指数：,（游离的）Fe2O3/(全)Fe2O3,总的趋势：风化指数越小，气候越干冷；反之，气候就越温暖。,2、CaCO3,原生的CaCO3。,海相地层中：冰期时大气环流加强，赤道海洋获得大量营养补给，生物产量高，CaCO3沉积丰富。反之，低。,陆相地层中：含量高，气候干冷。,4、计算古温度,硅氧化物率：SiO2/Fe2O3Fe2O3,红壤,砖红壤,红壤,2.3-2.7,1.5-1.6,2-2.2,硅铝率：SiO2/Al2O3,硅铁率：SiO2/Fe2O3,3、粘粒分子率,主要利用Fe3

8、+/Fe2+的比值。,t=T+(TM)/X,t推算的古温度值 T当地现今的年平均温度值 M某样品的Fe3+/Fe2+的值与各样品的Fe3+/Fe2+的平均值的差 X各样品的Fe3+/Fe2+的平均值,五、同位素地球化学的方法,13C(13C/12C样 13C/12C标)/(13C/12C标)X1000,18O(18O/16O样 - 18O/16O标)/(18O/16O标)X1000,2、冰芯,18O值得升高，气温升高。,1、深海沉积物,18O值得升高，水温降低。,3、动物化石,18O和13C值受动物的饮水和食物的影响。,C4植物（草本为主）： 13C值高，C4植物越发育，气候越干旱。,C3植物

9、（木本为主）： 13C值低，C3植物越发育，气候越温暖。,6、沉积物,18O和13C 。,4、石钟乳,18O值得变化与大气降水有关。,5、年轮,18O。,六、其它方法和手段,3、Ru/Sr：值高，气候温暖；反之，就干冷。,1、磁化率,4、有机高分子,2、植物硅酸体,阅读的参考书,1、第四纪环境 2、气候过程和气候变化 3、环境变迁 4、第四纪环境学,阅读的参考书,1、Global Palaeoclimate of the Late Cenozoic 2、Quaternary and Glacial Geology 3、Quaternary Geology and Environment 4、Modern and Past Glacial Environment 5、The Cenozo