中国南方红土记录的晚第四纪干旱化

作者:马桢桢; 朱丽东*; 张杭佳; 郭利成*; 李凤全; 尹敬文; 曾蒙秀; 张忠萍; 王天阳; 叶玮
来源:第四纪研究, 2022, 42(06): 1501-1516.

摘要

第四纪期间干旱的触发机制及持续时间一直是研究的热点。然而针对东亚夏季风前沿的中国南方地区晚第四纪干旱事件鲜有报道。本研究基于九江市沙河(SH)红土剖面(厚6.94 m)的环境指标,分析该地区的古植被和古环境信息,重建晚第四纪中国南方地区干旱化历史,解译干旱气候在中国南方红土中的环境效应及关联机制。结果表明:1)SH红土剖面网纹红土层(6.94~4.69 m)到上覆黄棕色土层(4.69~0 m)记录了中国南方地区晚第四纪气候环境逐渐变干的趋势,尤其是黄棕色土层记录的干旱化过程进一步可分为A(下)和B(上)两阶段。B阶段(2.24~0 m)较A阶段(4.69~2.24 m)粘粒含量由27.59%减少至24.37%,粉砂含量由71.36%增至74.52%, CIA指数由81.50降至78.05,风化淋溶指数ba值由0.33增至0.46,风化程度减弱,粒径明显增大。2)孢粉分析表明,0.29~0.23 Ma(带Ⅲ, 2.24~0 m),松属花粉相对高含量可能指示本地降温和冬季风增强的过程,陆生草本相对增加,高炭屑浓度指示火灾发生的频率增加,尤其是在Ⅲ-2(1.50~0 m)各环境指标对干旱气候响应更为明显,区域干旱化过程明显加深;晚第四纪南方地区整体以落叶阔叶林为主,林下灌木和陆生草本发育,与现在的地带性植被落叶阔叶林相比,当时植被带可能有一定程度的南移;3)结合冰期-粉尘-干旱耦合特征,推测0.29 Ma之后冷空气活动增强及空气湿度的下降共同驱动中国南方地区干旱化程度增强,成壤和植被组合变化特征很可能是冬季风增强导致区域干旱化程度加强的表现,该研究为认识中国南方红土植被和气候关系提供了新的线索。