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地球与环境 2025年

作者：葛晓艳杨勋林龚萌周文明王思楠西南大学地理科学学院重庆金佛山喀斯特生态系统国家野外科学观测研究站重庆岩溶环境开放实验室自然资源部岩溶生态环境—重庆南川野外基地

新石器时代晚期（距今6.0～4.0 ka）对应着中国的五帝时代，是中国史前文明发展的关键阶段，重建这个时段的气候变化历史，对于我们理解人类文明演化至关紧要。来自重庆的4根全新世石笋δ18O及其合成记录显示，在轨道尺度上东亚夏季风（... 详细信息

新石器时代晚期（距今6.0～4.0 ka）对应着中国的五帝时代，是中国史前文明发展的关键阶段，重建这个时段的气候变化历史，对于我们理解人类文明演化至关紧要。来自重庆的4根全新世石笋δ18O及其合成记录显示，在轨道尺度上东亚夏季风（East Asian Summer Monsoon,EASM）跟随太阳辐射的变化趋势，从全新世早期到晚期逐渐减弱；以2.0 ka的时间段为单位进行线性趋势分析，在中全新世晚期6.0～4.0 ka B.P.期间的δ18O值斜率绝对值最大，指示该阶段夏季风衰减速率最大。此外，长江中上游流域8条石笋δ18O合成记录在轨道尺度和千年尺度上都与重庆地区石笋表现出相同的趋势，8.0～2.0 ka B.P.时段的斜率绝对值依次为0.053、0.136和0.084。这也得到了季风边缘区达理湖和公海湖孢粉记录的支持。长江中上游流域的石笋δ18O值在千年尺度上也响应全新世夏季太阳辐射变化；8.0～6.0 ka B.P.时段夏季太阳辐射的变化速率分别为4.392、5.998和5.674，即在6.0～4.0 ka B.P.时段夏季太阳辐射衰减速率最快时，EASM强度在千年尺度上的减弱速率也是最大的。

关键词：全新世气候变化季风变率石笋氧同位素重庆长江中上游流域

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渝东南纹层石笋δ18O记录的最近100年季风气候变化

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中国岩溶 2025年

作者：龚萌杨勋林葛晓艳周文明王思楠李国凤向万里西南大学地理科学学院/重庆金佛山喀斯特生态系统国家野外科学观测研究站重庆岩溶环境开放实验室自然资源部岩溶生态环境—重庆南川野外基地

本研究以重庆市酉阳自治县天坑洞采集的石笋样本TK22-1为对象，通过高精度的230Th测年和石笋纹层计数法，构建了覆盖近百年历史的高分辨率δ18O序列。研究发现，石笋TK22-1δ18O变化与年平均温度显著正相关，与年平均湿度和年降水天数... 详细信息

本研究以重庆市酉阳自治县天坑洞采集的石笋样本TK22-1为对象，通过高精度的230Th测年和石笋纹层计数法，构建了覆盖近百年历史的高分辨率δ18O序列。研究发现，石笋TK22-1δ18O变化与年平均温度显著正相关，与年平均湿度和年降水天数显著负相关，与年降水量呈负相关关系，但未达到显著性水平，但与当地干旱事件密切相关，这表明与温度、降雨天数和湿度相关的区域水文状况是影响石笋δ18O主要因素。石笋TK22-1的δ18O记录显示，过去一百年亚洲夏季风（East Asian Summer Monsoon，EASM）持续减弱，尤其在20世纪80年代后，减弱趋势在中国季风区尤为显著，该现象的形成是自然因素与人为因素共同作用的结果。与全球其他气候指标对比，研究发现亚洲夏季风减弱与全球气温升高、厄尔尼诺-南方涛动（El Ni?o-Southern Oscillation，ENSO）极端事件增多、大西洋经向翻转环流（Atlantic meridional overturning circulation，AMOC）与太平洋沃克环流（Pacific Walker Circulation，PWC）减弱等现象有关，特别是温室气体排放，通过影响ENSO、AMOC和PWC等气候系统关键环节，间接导致了亚洲夏季风强度的减弱。

关键词：石笋氧同位素季风纹层重庆

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重庆金佛洞高分辨率石笋记录的MIS10期间东亚夏季风变化

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地球与环境 2024年第4期52卷 409-419页

作者：胡明广杨勋林许奕滨葛晓艳龚萌西南大学地理科学学院重庆金佛山喀斯特生态系统国家野外科学观测研究站重庆400715 重庆岩溶环境开放实验室重庆400715 自然资源部岩溶生态环境-重庆南川野外基地重庆400715

海洋氧同位素阶段10(Marine Isotope Stages10,MIS10)气候不稳定,重建这一时段气候变化历史,对于理解末次冰期的千年尺度气候突变和预测未来气候变化具有重要意义。因此,本文利用中国金佛洞石笋J33230 Th测年和氧碳同位素数据,重建了380... 详细信息

海洋氧同位素阶段10(Marine Isotope Stages10,MIS10)气候不稳定,重建这一时段气候变化历史,对于理解末次冰期的千年尺度气候突变和预测未来气候变化具有重要意义。因此,本文利用中国金佛洞石笋J33230 Th测年和氧碳同位素数据,重建了380~330 ka B.P.(thousand years before present,ka B.P.)时段的古气候序列,旨在探究西南地区东亚夏季风(East Asian Summer Monsoon,EASM)以及水文气候环境变化。研究结果显示,在轨道尺度上,MIS10时期的EASM和区域水文环境变化跟随北半球太阳辐射变化,整体上呈现出一峰两谷的形态。MIS10时期气候变化共分为3个阶段:MIS10c冰阶期间EASM相对偏弱,气候冷干;MIS10b间冰阶期间季风相对比较强盛,气候温暖湿润;MIS10a冰阶期间EASM急剧减弱,气候最为冷干。受太阳辐射缓慢变化引发的大西洋经向翻转环流(Atlantic Meridional Overturning Circulation,AMOC)大幅度振荡的影响,MIS10时期气候不稳定,EASM千年尺度气候突变事件频发,如MIS10b阶段发生了6次显著的季风增强事件。在冰期终止点Ⅳ(Termination-Ⅳ,T-Ⅳ)结束期间,随着北半球太阳辐射的上升和全球冰量的下降,石笋J33δ18 O记录显示在EASM恢复期间发生了一次与冰期终止点Ⅰ(Termination-Ⅰ,T-Ⅰ)新仙女木事件(Younger Dryas,YD)极其相似的季风减弱事件。类YD事件是最近4个冰消期的普遍特征,而太阳辐射和北大西洋冷事件可能是造成冰消期气候变化错综复杂的主要原因。

关键词：海洋同位素阶段10 终止点类YD事件氧碳同位素

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重庆金佛洞石笋δ13C记录的Heinrich6期间气候环境变化

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中国岩溶 2023年第3期42卷 590-602页

作者：组里塞斯杨勋林王勇胡明广许奕滨西南大学地理科学学院/重庆金佛山喀斯特生态系统国家野外科学观测研究站重庆400715 重庆岩溶环境开放实验室重庆400715 自然资源部岩溶生态环境——重庆南川野外基地重庆400715

在末次冰期发生的6次海因里希事件(Heinrich事件,简称H事件)中,H6事件发生年代最早,对其研究较少,利用高分辨率石笋记录研究H6事件期间的气候环境变化,有助于理解高低纬度气候变化对H事件的响应过程。本文基于重庆市金佛洞石笋JF2017铀... 详细信息

在末次冰期发生的6次海因里希事件(Heinrich事件,简称H事件)中,H6事件发生年代最早,对其研究较少,利用高分辨率石笋记录研究H6事件期间的气候环境变化,有助于理解高低纬度气候变化对H事件的响应过程。本文基于重庆市金佛洞石笋JF2017铀系测年数据和碳同位素数据,重建H6事件期间中国西南地区季风气候环境的演化过程。结果显示:石笋JF2017的δ13C值在61811±204 a B.P.~59716±159 a B.P.时段显著偏重,持续大约2095 a,暗示该时段季风减弱和生态植被退化,对应北大西洋H6事件。H6事件期间,石笋JF2017的δ13C记录在61811~60848 a B.P.期间开始先逐渐偏重至最大值,随后发生短时间尺度的波动变化;最后在60848~59716 a B.P.期间缓慢偏轻至H6事件结束,整体呈现先逐渐偏重后又缓慢偏轻的趋势,内部存在百年际尺度的气候震荡,表明H6事件期间当地气候不稳定。石笋JF2017记录的百年际尺度的季风气候变化可能与热带辐合带和北大西洋经向翻转环流密切相关。

关键词：亚洲季风 Heinrich 6 石笋δ13C 金佛洞中国西南

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重庆金佛洞石笋记录的410 ka弱季风事件

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中国岩溶 2024年第2期43卷 219-238页

作者：许奕滨杨勋林袁道先胡明广葛晓艳龚萌西南大学地理科学学院/重庆金佛山喀斯特生态系统国家野外科学观测研究站重庆400715 重庆岩溶环境开放实验室重庆400715 自然资源部岩溶生态环境−重庆南川野外基地重庆400715 中国地质科学院岩溶地质研究所/自然资源部、广西岩溶动力学重点实验室广西桂林541004

冰消期或冰期由于冰盖消融引起淡水排放,容易造成不同纬度之间海洋-大气传输的异常,由此引发一系列或明显或不明显的千年级气候突变事件,如Younger Dryas(YD,新仙女木)和类似YD事件。MIS11c(深海氧同位素11阶段)作为当前全新世的最佳参... 详细信息

冰消期或冰期由于冰盖消融引起淡水排放,容易造成不同纬度之间海洋-大气传输的异常,由此引发一系列或明显或不明显的千年级气候突变事件,如Younger Dryas(YD,新仙女木)和类似YD事件。MIS11c(深海氧同位素11阶段)作为当前全新世的最佳参照物之一,对期间可能发生的类YD事件及触发机制的研究有助于认识极端气候事件的发生规律。文章通过对重庆金佛洞石笋J33δ^(18)O序列记录的研究结果显示:(1)在MIS11间冰期盛期之前,亚洲季风气候区石笋揭示了一次发生于410 ka BP左右的千年尺度弱季风事件;(2)410 ka弱季风事件与YD事件均发生于间冰期盛期之前季风逐渐增强过程中以及北半球夏季太阳辐射上升阶段,期间都发生了AMOC(大西洋经向翻转环流)扰动,除了在变化幅度、冰量条件等方面有些差异,事件的持续时间、内部结构、变化模式相似;(3)410 ka弱季风事件主要受太阳辐射和AMOC共同驱动主导,持续较强的变暖进程加速了格陵兰冰盖融化并导致了冰盖的不稳定,淡水持续注入北大西洋,造成短暂的AMOC振荡。AMOC的减弱使得北大西洋上空产生了冷异常,通过大气遥相关作用导致了较弱的ASM(亚洲夏季风)。

关键词：亚洲夏季风 MIS 11c 石笋δ^(18)O 弱季风事件金佛洞中国西南

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岩溶地下河硝酸盐转化与来源对比研究

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西南大学学报（自然科学版） 2023年第5期45卷 172-184页

作者：文浩龙杨平恒华茂松贾亚男杨丰田西南大学地理科学学院/自然资源部岩溶生态环境-重庆南川野外基地重庆400715 自然资源部岩溶生态系统与石漠化治理重点实验室/中国地质科学院岩溶地质研究所广西桂林541004 吉林大学新能源与环境学院/教育部地下水资源与环境重点实验室长春130021

为明确不同自然条件和人类活动影响下岩溶地下河硝酸盐污染源的时空分布及硝酸盐转化特征,以两个自然条件相似但人类活动方式不同的岩溶区--重庆市金佛山水房泉岩溶地下河流域和青木关岩溶地下河流域为例,系统测定了主要水化学指标及硝... 详细信息

为明确不同自然条件和人类活动影响下岩溶地下河硝酸盐污染源的时空分布及硝酸盐转化特征,以两个自然条件相似但人类活动方式不同的岩溶区--重庆市金佛山水房泉岩溶地下河流域和青木关岩溶地下河流域为例,系统测定了主要水化学指标及硝酸盐氮氧同位素(δ^(15) N_(-nitrate)和δ^(18) O_(-nitrate))组成,分析了硝酸盐的转化过程,使用MixSIAR模型,对不同污染源的时空分布比例及贡献概率进行解析.结果表明:①在研究期间,水房泉与青木关地下河流域水化学特征相似,均为HCO^(-)_(3)-Ca^(2+)型.②两个地下河流域均以硝化作用为主要过程,但也发生反硝化作用,如水房泉流域药池坝污水、化粪池和青木关流域果园污水.③MixSIAR模型运算表明,水房泉地下河流域土壤有机氮来源占比高达60.8%,粪肥污水来源为31.3%,大气降水占比较低,为7.9%;青木关地下河流域化肥来源占比高达41.9%,土壤有机氮和粪肥污水占比相近,分别为29.4%和24.9%,大气降水占比仅为3.8%.④水房泉地下河流域大气降水、土壤有机氮和粪肥污水的不确定指数分别为0.064,0.384和0.427,而青木关地下河流域大气降水、粪肥污水、化肥和土壤有机氮的不确定指数分别为0.175,0.698,0.847和0.864.青木关地下河流域范围更广,人类活动更复杂,地下河的粪肥污水、化肥和土壤有机氮多以较大范围的非点源污染排放,导致各硝酸盐来源贡献率不确定性远高于水房泉地下河流域.

关键词：硝酸盐氮氧同位素 MixSIAR模型岩溶地下河来源解析重庆

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重庆羊子洞石笋记录的92.3~60.1 ka亚洲夏季风变化特征

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西南大学学报（自然科学版） 2022年第7期44卷 184-196页

作者：张日萍杨勋林鄢应燃张瑞组里塞斯王勇西南大学地理科学学院/重庆金佛山喀斯特生态系统国家野外科学观测研究站重庆400715 重庆市岩溶环境开放实验室重庆400715 自然资源部岩溶生态环境—重庆南川野外基地重庆400715

深海氧同位素阶段(Marine Isotope Stage, MIS) 5/4转换时期全球气候存在不稳定性,期间发生了一系列百年—千年尺度的气候突变事件.为进一步认识MIS5b-MIS4时期亚洲夏季风演变进程,讨论该时期百年—千年尺度季风突变事件的变化特征,对... 详细信息

深海氧同位素阶段(Marine Isotope Stage, MIS) 5/4转换时期全球气候存在不稳定性,期间发生了一系列百年—千年尺度的气候突变事件.为进一步认识MIS5b-MIS4时期亚洲夏季风演变进程,讨论该时期百年—千年尺度季风突变事件的变化特征,对采自中国西南地区重庆羊子洞的石笋Y01,Y02进行了年龄样品和稳定同位素样品的分析测试,建立了覆盖92.3~60.1 ka(千年前,相对于1950 CE)时段精确定年的高分辨率石笋氧碳同位素记录,重建了MIS5b-MIS4时期的亚洲夏季风演变历史.通过不同记录的对比分析,得出了以下结论:羊子洞石笋δ;O序列记录了5次千年尺度强季风事件中国间冰阶(Chinese Interstadials, CIS)22-18,其发生时间可分别与北格陵兰冰芯项目(North Greenland Ice Core Project, NGRIP)记录中的5次千年尺度暖事件对应.其中Y02δ;O和δ;C序列均完整地记录了强季风事件CIS18,记录表明在CIS18事件期间(64.7~63.2 ka)亚洲夏季风呈现“快速增强,逐渐减弱”的转换特征,并伴随着洞穴外部水热条件的相应变化.在CIS21和CIS20事件结束之前,高分辨率的Y01δ;O序列记录了分别发生于77.4 ka和73.4 ka左右的2次亚千年尺度的季风反弹事件,其与南半球2次温度低谷的对应强调了南半球的逐渐变冷对季风反弹事件发生的促进作用.此外,发现了MIS4早期亚洲夏季风与南极温度的反向关系,表明南半球气候变化对亚洲夏季风的影响.

关键词：石笋氧碳同位素亚洲夏季风千年尺度事件南半球作用

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重庆金佛洞石笋灰度气候环境意义及全新世千年尺度事件

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第四纪研究 2020年第4期40卷 936-944页

作者：张日萍杨勋林张瑞鄢应燃刘睿恺西南大学地理科学学院岩溶环境重庆市重点实验室重庆400715 自然资源部岩溶生态环境-重庆南川野外基地重庆408435

本文利用采自中国南方地区重庆市金佛洞的一支长228 mm石笋J119,通过9个高精度^230Th测年数据和3241个灰度值数据,建立了该洞穴方解石石笋全新世灰度序列,并结合相邻地区黑风洞的石笋灰度数据,研究分析发现:石笋灰度高值对应于石笋表面... 详细信息

本文利用采自中国南方地区重庆市金佛洞的一支长228 mm石笋J119,通过9个高精度^230Th测年数据和3241个灰度值数据,建立了该洞穴方解石石笋全新世灰度序列,并结合相邻地区黑风洞的石笋灰度数据,研究分析发现:石笋灰度高值对应于石笋表面颜色偏浅部分,杂质含量多,为不纯的方解石,透光性差;石笋灰度低值对应于石笋表面颜色较深部分,为致密且纯净的方解石,属石笋透明层段.石笋J119灰度值序列与其δ13C序列存在着相似的变化趋势,显示它们响应相同的驱动因素,主要反映的是洞穴上方土壤植被和水岩作用情况,间接反映当地季风降水和温度变化.黑风洞与金佛洞石笋灰度记录对比显示,石笋灰度在轨道时间尺度上存在着不同的变化趋势,但是对千年尺度气候突变事件具有相似响应,表明石笋灰度指示的是短时间、区域性的气候环境信息.

关键词：石笋灰度气候意义千年尺度金佛洞

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金佛山世界遗产地岩溶地下河系统硝酸盐来源与转化

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湖泊科学 2019年第5期31卷 1299-1309页

作者：明晓星杨平恒谢世友盛婷罗丹西南大学地理科学学院岩溶环境重庆市重点实验室自然资源部岩溶生态环境-重庆南川野外基地

地下水硝酸盐污染已成为一个普遍的环境问题.为研究重庆金佛山水房泉岩溶地下河系统的硝酸盐来源与转化,于2017年4-10月每24d左右对地下河系统内的某酒店自来水、化粪池、1^#落水洞、水房泉4个采样点开展监测,进行水化学和δ^15Nnitrat... 详细信息

地下水硝酸盐污染已成为一个普遍的环境问题.为研究重庆金佛山水房泉岩溶地下河系统的硝酸盐来源与转化,于2017年4-10月每24d左右对地下河系统内的某酒店自来水、化粪池、1^#落水洞、水房泉4个采样点开展监测,进行水化学和δ^15Nnitrate、δ^18Onitrate同位素分析.某酒店污水经化粪池处理后,由1^#落水洞排入地下河,最后在水房泉排泄.结果表明:①水房泉NO-3浓度范围为4.65~10.20mg/L,相对于我国生活饮用水标准处于较低水平;化粪池、1^#落水洞、水房泉3个采样点电导率和NO3^-、Cl^-浓度的高值期与游客人数增多对应关系较好.②某酒店自来水δ^15Nnitrate值为3.7‰~5.8‰、δ^18Onitrate值为1.6‰~2.7‰,说明硝酸盐主要来源为土壤有机氮,处于自然背景值;1^#落水洞δ^15Nnitrate值为14.4‰~21.1‰、δ^18Onitrate值为3.5‰~11.2‰,显示硝酸盐主要来源为粪肥污水;化粪池和水房泉的δ^15Nnitrate值为3.7‰~17.0‰、δ^18Onitrate值为-9.0‰~7.3‰,表明硝酸盐主要来源为土壤有机氮与粪肥污水,显示其硝酸盐主要污染源是酒店生活废污水.③某酒店自来水、水房泉地下水的硝酸盐转化过程以同化作用为主;化粪池污水以硝化作用为主,是岩溶地下河系统硝酸盐的重要来源之一;1^#落水洞污水表现为反硝化作用.④基于SIAR模型对水房泉的硝酸盐来源进行定量解析,发现大气降水、土壤有机氮和粪肥污水的贡献率分别为28%、36%和36%左右.

关键词：地下河硝酸盐氮氧同位素来源与转化 SIAR模型金佛山

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石漠化治理下重庆酉阳典型岩溶槽谷区不同坡向地下水时空变化特征

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地球与环境 2020年第3期48卷 358-368页

作者：何志立杨琰邹晓岗游贤慧肖文杰曾朱周岩溶环境重庆市重点实验室西南大学地理科学学院重庆400715 自然资源部岩溶生态环境重庆南川野外基地重庆408435 重庆和信农业发展有限公司重庆409800

岩溶槽谷区独特的地质背景制约着地下水的空间分布和赋存规律,探究槽谷区地下水动态变化对石漠化治理具有重要意义。本文以重庆酉阳龙潭槽谷为例,在2017~2019年对槽谷地下水进行动态监测和采样分析,探究石漠化治理下典型岩溶槽谷不同坡... 详细信息

岩溶槽谷区独特的地质背景制约着地下水的空间分布和赋存规律,探究槽谷区地下水动态变化对石漠化治理具有重要意义。本文以重庆酉阳龙潭槽谷为例,在2017~2019年对槽谷地下水进行动态监测和采样分析,探究石漠化治理下典型岩溶槽谷不同坡向地下水时空变化规律。研究表明,槽谷区地下水对环境变化敏感,石漠化治理过程中不同程度农业活动直接影响着地下水水化学动态特征。强降雨期间,逆层坡坡面流全Fe、Al3+浓度峰值分别为1.3 mg/L、2.0 mg/L,是逆坡岩溶泉全Fe、Al3+浓度的13倍,表明轻度石漠化的逆层坡水土流失严重。逆层坡地表物质和土壤颗粒难以直接进入地下含水层,顺层坡雨水将地表或残留在裂隙、溶隙或管道等含水介质中的土壤颗粒或土壤营养元素迁移至水文系统中,土壤肥力下降。从空间上,顺逆坡石漠化裸岩出露差异所致的汇流机制、土层厚度和植被状况造成了顺逆层坡在"二水"转化上存在差异,对研究区地下水的时空变化有重要影响。

关键词：石漠化岩溶槽谷顺、逆层坡地下水

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