全新世生态地质学复习.docx
(应科院)第四纪复习题
一、名词解释第四纪:新生代最新的一个纪,包括更新世和全新世风化壳:具多层结构的残积物剖面。
夷平面:是指在地壳运动相对稳定时期,由于外力长期的削高补低-夷平作用,夷平了又构造运动所创造的崎岖起伏的地形和构造面,形成向侵蚀基准面方向趋近的平缓起伏的地形。
海蚀崖:海浪冲蚀引起重力崩塌形成的海蚀地貌。
岩溶漏斗:是呈碟状或倒锥状的封闭洼地。
洪积扇:是干旱,半干旱区由洪积物组成,洪流形成的扇形堆积地貌。
冰期:冰期是第四纪全球性降温,发生大规模的冰川活动时期。
间冰期:间冰期是2次冰期之间的全球性增温期。
季风:由于大陆和大洋在一年之中增热和冷却程度不同,在大陆和海洋之间大范围的风向随季节有规律改变的风,称为季风。
河流阶地:过去不同时期的河谷底部,由于河流下切或构造抬升,超出一般洪水面以上,呈阶梯状分布于河谷谷坡上。
河漫滩:洪水期能够淹没河床以外部分称为河漫滩丹霞地貌:由陆相红色砂砾岩构成的具有陡峭面的各种地貌形态二、填空题1、第四纪划分为早更新世、中更新世、晚更新世、全新世。
2、根据斜坡的成因,可以将斜坡分为侵蚀坡、剥蚀坡、堆积坡和人工截坡。
3、河谷要素包括谷底、谷坡、谷肩。
p494、滑坡要素包括滑坡体、滑动面和滑动带、滑床5、滑坡形成的条件主要有岩性条件、地质构造条件、地貌条件、气候和水分条件、地震、人工活动6、阶地的类型主要有侵蚀阶地、堆积阶地、基座阶地。
p657、第四纪地层划分对比的原则有生物地层学原则、气候地层学原则。
8、人类进化可划分为南方古猿、能人、直立人、早期智人、晚期智人五个阶段。
P2259、新构造运动的标志主要有地质表现、地貌标志、沉积物标志、地震、火山活动、大地测量、地球物理异常。
10、冻土地貌主要有石海、石川和岩屑坡、冻融泥流阶地和堆积物、冻胀丘和冰核丘、热融地形。
11、中国黄土高原第四纪地层自老而新分为午城黄土、离石黄土、马兰黄土、全新世黄土。
12、地表溶蚀地貌有石牙与溶沟、石林与岩溶漏斗、峰林,峰从与溶蚀洼地、孤峰与岩溶平原。
生态学复习资料全
生态学复习资料全什么是生态学?生态学是研究生物和它们与环境之间相互关系的科学学科。
它关注生物群落和生态系统的结构、功能和演化。
生态学的基本原则- 相互依赖性:生物和环境彼此依赖,相互影响。
- 营养网络:生物通过食物链相互连接,形成复杂的营养链。
- 演化:进化是推动生物适应环境变化的重要过程。
- 能量流动:能量在食物链中流动,支持生物的生存和生长。
- 物种多样性:不同物种的多样性对生态系统的平衡和稳定性至关重要。
生态系统的类型- 森林生态系统:由树木、植物、动物等组成,起到氧气供应、土壤保持和生物多样性维持的重要作用。
- 海洋生态系统:包括海洋生物、海洋水文和海洋地质环境,影响全球气候和生物圈。
- 湿地生态系统:包括河流、沼泽和湖泊等,是重要的水资源储存和净化场所。
- 草原生态系统:包括草地和牧场,对动物饲养和土壤保护至关重要。
- 城市生态系统:城市中的人类活动对环境和生物多样性产生重要影响。
生态学的应用- 自然保护:生态学研究为自然保护提供依据和策略,保护濒危物种和生态系统。
- 农业发展:生态学原理应用于农业生产,提高农作物产量和土壤质量。
- 水资源管理:生态学研究帮助规划和管理水资源,提高水质和水量利用效率。
- 城市规划:生态学在城市规划中的应用有助于构建更可持续的城市环境。
以上是关于生态学的简要复资料,希望对你的研究有所帮助。
参考文献:- Smith, J. (2018). Ecology: Principles and Applications. Oxford University Press.。
地质学基础期末复习重点
1.不连续面,一级不连续面:33km莫霍面,2900km古登堡面2.地壳中含有元素周期表中所列的绝大部分元素,而其中O、Si、Al、Fe、Ca、Na、K、Mg等八种主要元素占98%以上。
3.克拉克值又称元素丰度4.矿物是在各种地质作用形成的具有相对固定化学成分和物理性质的均质物体,是组成岩石的基本单位(食盐是矿物,糖不是)5.晶质体,就是化学元素的离子、离子团或原子按照一定规则重复排列而成的固体;非晶质体,胶质、玻璃质,如天然沥青、火山玻璃6.类质同像:是指在结晶格架中,性质相近的离子可以互相顶替的现象,如镁橄榄石Mg2[SiO4]7.同质多项:一化学成分的物质,在不同的外界条件(温度、压力、介质)下,可以结晶成2种或2种以上的不同构造的晶体。
如石墨和金刚石8.杏仁体和晶腺:向内长,如玛瑙9.结核和和鲕状体:由中心向外层长10.我们在岩石裂缝中还常发现一种黑色的树枝状物质,称为假化石,这是由氧化锰等溶液沿着裂缝渗透沉淀而成的。
11.条横:矿物粉末的颜色称为条横。
利用条痕板,观察矿物在其上划出的痕迹的颜色。
如赤铁矿,其条横均为樱红色。
12.解理:在力的作用下,矿物晶体按一定方向破裂并产生光滑平面的性质叫做解理。
最完全解理:云母、石膏等;完全解理:方解石、食盐等;中等解理:普通角闪石、普通辉石等。
13.岩浆:在地壳深处或上地幔天然形成的、富含挥发组分的高温黏稠的硅酸盐熔浆流体,是形成各种岩浆岩和岩浆矿床的母体。
14.酸性岩浆:SiO2>65%;中性岩浆:52%~65%;基性岩浆:45%~52%,超基性岩浆:<45%。
15.岩浆——喷出活动(地表以上)——喷出作用(火山作用)——喷出岩(火山岩);16.岩浆——侵入作用(地表以下)——侵入作用——侵入岩(浅成岩、深成岩)。
17.深成侵入作用及其岩体产状:岩基、岩株(p86);浅成侵入作用及其岩体产状:岩盘、岩床、岩墙和岩脉18.鲍温反应:一方面属于浅色矿物(规律矿物)的斜长石的连续固溶体反应系列,另一方面为暗色矿物(铁镁矿物)的不连续反应系列。
地质学概论复习重点
1. 地球的外部圈层:大气圈、水圈、生物圈。
大气圈:由包围着固体地球的大气层构成。
自下而上分为:对流层、平流层、中层、电离层、扩散层。
水圈:地表水和地下水共同构成一个连续而不规则的圈层。
水圈中的水主要在太阳热能和重力的作用下不停地运动。
生物圈:生物及其生命活动的地带所构成的连续圈层。
2. 固体地球的主要物理性质:密度、压力、重力、磁性、弹性和塑性、温度。
重力异常:由于地面起伏甚大,加上地球物质密度不均匀以及结构的差异等原因,实测的重力值常与理论值不符的现象。
把地球当做一个圆滑的均质体,以大地水准面为基准计算出的重力值成为理论值,它只与地理纬度有关。
地磁异常:实测地磁要素数据与正常值显著不一样的现象。
在世界范围内选择若干个地磁测站,测量该处的地磁要素数据,然后推算出世界各地的基本地磁场数据,作为地磁场的正常值。
地温梯度:深度每增加100 m所升高的温度。
地面以下按温度状况分为外热层(变温层)、常温层、增温层。
地温梯度表现在增温层。
3. 地球的内部圈层结构划分依据:地震波莫霍面:33km处的界面。
古登堡面:2891km处的界面。
康拉德面:硅铝层与硅镁层的分界面。
地壳:莫霍面以上是由固体岩石组成的地球最外部圈层。
地幔:莫霍面以下至古登堡面的圈层。
地核:古登堡面以下直至地心的部分。
岩石圈:地壳与上地幔的顶部,都是由固态岩石组成的,因而称为岩石圈。
均衡原理:地势的起伏同莫霍面的起伏呈镜像关系。
补偿基面:在地幔内部(很可能在软流圈内)的某一深度上可以找到一个水平面4. 岩石圈陆地地形(山地、高原、盆地、丘陵、平原);洋底地形(大陆边缘、洋盆、洋脊)山地:海拔高程大于500m切割深度大于200m的正地形。
高原:海拔600m以上,广阔而较为平坦的地区。
盆地:四周被山地或较高的高地包围、中间较低且起伏不大的地区。
丘陵:海拔低于500m 具有一定起伏(相对高差在200m以下)的地区。
平原:海拔低于500m的广阔而平坦的地区。
生态复习资料
生态复习资料生态学是研究生物和环境相互关系的一门学科,它涵盖了从微观到宏观的各个层面。
要在生态学领域取得成功,我们需要掌握一些基本的概念和原则。
本文将提供一些关于生态学的复习资料,帮助你在考试前巩固知识。
1. 生态学基本概念- 生态系统:由生物群落与其非生物环境相互作用而形成的动态系统。
- 种群:同一物种个体在同一时间和空间内的集合。
- 生物群落:同一生态系统内相互作用的不同物种群落的集合。
- 生物多样性:生物物种的多样性和遗传多样性。
- 生态位:物种在生态系统中的角色和功能。
- 基因流动:基因在不同种群之间的交换。
- 能量流动:能量在生态系统中不同层级之间的转移和利用。
2. 生态学的原则- 普遍性:生态学原理适用于所有生物和生态系统。
- 动态性:生态系统是不断变化和演化的。
- 层次性:生态学可以从个体、种群、群落到生态系统进行研究。
- 联系性:生态系统中的组成部分相互依赖和影响。
- 稳态性:生态系统具有一种相对稳定的平衡状态。
- 非线性:生态系统中的变化常常是非线性的,存在阈值效应和突变。
3. 生态学研究方法- 野外观察:在自然环境中观察和记录生物的行为和生态特征。
- 实验设计:通过设立对照组和实验组来研究生物在不同环境条件下的响应。
- 数学模型:利用数学工具和模型来推断和预测生态系统的变化和动态。
- 分子技术:使用分子工具研究生物的遗传多样性和基因流动。
- 遥感技术:利用卫星和无人机等技术监测和分析大规模生态系统的变化。
4. 生态问题与挑战- 过度开发和资源枯竭:人类活动对生态系统的破坏导致生态环境的恶化。
- 气候变化:全球变暖和极端天气事件对生态系统和物种多样性产生负面影响。
- 生物入侵:外来物种的引入破坏了原有生态系统的平衡。
- 污染:空气、水和土壤的污染对生物和生态系统造成了威胁。
- 资源分配不均衡:资源的不公平分配导致了社会和生态系统的不稳定。
5. 生态学的应用- 自然保护:保护和恢复生物多样性和生态系统的重要性。
生态学期末总复习资料(完整版)
生态学20世纪20年代起,由于人口增长、工业发展、城市化速度加快,人类开始面临许多新的问题和挑战,这些都涉及人类的生存与发展。
例如人口问题、环境问题、资源问题、能源问题、粮食问题等。
第一章生态学概述尤其是60年代以后,这些问题日益严重,出现了多方面的危机。
这些危机的控制和解决,都要以生态学为基础。
因而引起各国政府和科学家对生态学的关注。
地球人意识到,人类只是地球生物圈大家庭的一个成员,且只能与这个星球同命运、共存亡。
人类社会的发展如果不按生态学规律办事,只能带来人类与地球的共同厄运。
很少有象生态学这样一门科学与人类的生存在时空尺度,在自然、社会和经济等方面有如此紧密的联系。
人类要以生态学原则来调整人类与自然、资源和环境的关系。
所以生态学应该是我们每个人必需认真学习的科学。
目前,生态学研究的重点从理论生态学向应用生态学扩展,并且渗透到地学、经济学及农、林、牧、渔、医药卫生、环境保护、城乡建设等各个部门。
一、生态学的定义不同学者对生态学有不同的定义:德国动物学家Haeckel(1866年)最早给生态学定义(Ecology): 生态学是研究有机体与周围环境之间相互关系的科学。
澳大利亚生态学家Andrewartha(1954):生态学是研究有机体的分布与多度的科学。
强调了对种群动态的研究。
美国生态学家Odum(1953,1959,1971,1983):生态学是研究生态系统的结构与功能的科学。
我国著名生态学家马世骏:生态学是研究生命系统和环境系统相互关系的科学。
综合: 生态学是研究生物与环境相互作用过程及其规律的科学,其目的是指导人与生物圈的协调发展。
由于各地自然条件、植物区系、植被特征与利用是巨大差异,使植物生态学在研究理论、研究方法、研究重点上有所不同,形成了不同的生态学派,主要有四大学派。
①英美学派:代表人物是美国Clements和英Tansley,研究对象主要是美洲大陆的植被,以研究植物群落的演替和创建顶级学说而著名。
最新基础生态学复习资料重点讲义资料
基础生态学复习资料名词解释绪论1.生态学:是研究有机体及其周围环境相互关系的科学。
2.种群:是栖息在同一地域中同种个体组成的复合体3.群落:是栖息在同一地域中的动物、植物和微生物组成的复合体。
4.生态系统:是一定空间中生物群落和非生物环境的复合体。
5.生物圈:指地球上的全部生物和一切适合于生物栖息的场所,它包括岩石圈上层、全部水圈和大气圈的下层。
6.分子生态学:是应用分子生物学方法研究生态学问题所产生的新的分支学科。
7.尺度:是指某一现象或过程在空间和时间上所涉及的范围和发生的频率。
第一部分有机体与环境1、生物与环境1.环境:指某一特定生物体或生物群体周围一切的总和,包括空间及直接或间接影响该生物体或生物群体生存的各种因素。
2.大环境:是指地区环境、地球环境和宇宙环境。
3.大气候:大环境中的气候称为大气候,是指离地面1.5米以上的气候,是由大范围因素决定的,如大气环流、地理纬度、据海洋距离、大面积地形等。
4.小环境:是指对生物有直接影响的邻接环境,即指小范围内的特定栖息地。
5.小气候:是指近地面大气层中1.5米以内的气候。
受局部地形、植被和土壤类型的调节。
6.生态因子:是指环境要素中对生物起作用的因子,如光温度、水、氧气、二氧化碳、食物和其他生物等。
7.生境:指所有生态因子构成生物的生态环境,特定生物体或群体的栖息地的生态环境。
8.主导因子:对生物起作用的众多因子并非等价的,其中一个是起决定性作用的,它的改变会引起其他生态因子发生变化,使生物的生长发育发生变化,这个因子称为主导因子。
9.作用:环境的非生物因子对生物的影响,一般称为作用。
10.反作用:生物对环境的影响,一般称为反作用。
11.利比希最小因子定律:低于某种生物需要的最小量的任何特定因子,是决定该种生物生存和分布的根本因素。
也称短板理论。
12.限制因子:任何生态因子,当接近或超过某种生物的耐受性极限而阻止其生存、生长、繁殖或扩散时,这个因子称为限制因子。
生态学复习资料(老师上课讲的重点)
生态学复习生态因子:指环境中对生物生长、发育、生殖、行为和分布有直接或间接影响的环境要素。
生态环境:所有生态因子构成生物的生态环境。
生境:具体的生物个体和群体生活地段上的生态环境。
生态因子作用特征:综合作用;主导因子作用;阶段性作用;不可替代性和补偿性作用;直接作用和间接作用。
霍普金斯物候定律:在其他因素相同的情况下,北美洲温带地区每向北移动纬度1度,向东移动经度5度,或上升400英尺,植物的阶段发育在春天和初夏将各延迟4天;而秋天则相反,即向北移动纬度1度,向东移动经度5度,或向上推进400英尺,都要提早4天。
种群:在同一时期内占有一定空间的同种生物个体的集合。
逻辑斯蒂方程:dN/dt=rN(1-N/K) 曲线分为五个时期:开始期;加速期;转折期;减速期;饱和期。
生态入侵:由于人类有意识或无意识地把某种生物带入适宜其栖息和繁衍的地区,其种群不断扩大,分布区逐步稳定地扩展,这个过程称为生态入侵。
密度效应:在一定时间内,当种群的个体数目增加时,邻接个体间出现的相互影响,称为密度效应。
他感作用:也称异株克生,通常是指一种植物通过向体外分泌代谢过程中的化学物质,对其他植物产生直接或间接的影响。
他感的生态学意义:1)对农林业生产和管理具有重要意义,如农业的歇地。
2)对植物种群的种类组成有重要影响,是造成种类成分对群落的选择性,以及某种植物的出现引起另一类消退的主要原因之一。
3)引起植物群落演替的重要内在原因之一。
动物竞争的方式:竞争食物;竞争配偶;雌性个体竞争产卵和育幼场所。
利他行为:指一个个体牺牲自我而使社群整体或其他个体获得利益的行为。
竞争排斥原理:生态位相同的两个种不能在同一地区长期共存。
种内竞争的类型:负竞争;分摊竞争;争夺竞争。
种间竞争类型:利用竞争型;干扰竞争型。
竞争的特征:竞争结果的不对称性;对一种资源的竞争,能影响对另一种资源的竞争结果。
生态位:指物种在生物群落或生态系统中的地位和角色。
基础生态学复习整理9页word文档
一名词解释利比希最小因子定律:低于某种生物需要的最小量的任何特定因子,是决定该种生物生存和分布的根本因素生态幅:每种生物对每种生态因子都有一个耐受范围,即有一个生态上的最低点和最高点,在最高点和最低点之间的范围贝格曼规律:来自寒冷气候的内温动物,往往比来自温暖气候的内温动物个体更大,导致相对体表面积变小,使单位体重的热量散失减少,有利于抗寒种群:种群是同一时期内一定空间中同种生物个体的集合生物群落:在相同时间聚集在同一地段的各物种种群的集合内禀增长率rm:具有稳定年龄结构的种群,在食物不受限制,同种其他个体的密度维持在最适水平,环境中没有天敌,并在某一特定的温度,湿度,光照,和食物等的环境条件组配下,种群最大的瞬时增长率建立者效应:由于取样误差,新隔离的移植种群的基因库不久便会和母种群相分歧,而且由于两者所处地域不同,各有不同的选择压力,使建立者种群与母种群的差异越来越大的现象有效积温法则:发育的速率是随着发育阈温度以上的温度呈线性增加,它表明外温动物与植物的发育不仅需要一定的时间,还需要时间和温度的结合,即需要一定的总热量,才能完成某一阶段的发育。
边缘效应:群落交错区种的数目及一些种的密度增大的趋势利用性竞争:通过损耗有限的资源发生的竞争,而个体不直接相互作用失汇现象:人类活动释放的二氧化碳有大约25%的全球碳流的汇是科学尚未研究清楚的温室效应:由于大气层的气体浓度变化引起的全球变暖生态系统服务:对人类生存和生活质量有贡献的生态系统产品和服务生态系统管理:具有明确和可适应的目标,通过政策,协议和实践活动而实施的,对生态系统进行使生态系统的组分,结构和功能保持良性持续的管理拉尼娜现象:东太平洋洋面在赤道附近的海水偶尔变冷的现象厄尔尼诺现象:东太平洋洋面在赤道处的海水偶尔变暖的现象二填空生态学研究对象的四个组织层次:个体,种群,群落,生态系统生态锥体是能量锥体,生物量锥体,数量锥体的合称初级生产量的测定方法:收获量测定法,氧气测定法,CO2测定法,放射性标记物测定法,叶绿素测定法生物多样性可分为遗传多样性,物种多样性和生态系统多样性三计算P101基因型适合度W=ml[W表示适合度 m表示基因型个体生育力 l表示基因型个体存活率]P106物种多样性指数(丰富度和均匀度的综合指标)辛普森多样性指数香农-威纳指数四问答火对生物的作用?如何进行防火管理?有益作用:把枯枝叶烧成灰,是有机物变成无机物,形成物质再循环的无机肥料,成为新一轮生命周期的开始;对抗火物种或适应于火的自然更新的物种,火是必需的生态因子;火可以减少与耐火树种的竞争物种;有些植物种子需高温刺激才能萌发,如高冷杉,井松大多数松柏类幼苗,火烧有利于它们存活有害作用:严重的林冠火及地面火的最大冲击时破坏了自然界的生态平衡,特别是破坏了生物群和它们的错综复杂的关系;使土地表面受到侵蚀,改变了土壤的结构与化学成分,降低了土壤吸水与保水能力。
地质学复习资料
第一章地球的基本知识1、地球的外部圈层:大气圈(对流层、平流层、电离层和散逸层)、水圈、生物圈和智慧圈。
2、地球的内部圈层:地壳(平均厚度35km)、地幔(厚度地壳往下至2900km)、地核(厚度2900km以下至地心)。
3、地质作用:地质学上把引起地壳物质组成、地表形态和地球内部构造发生改变的作用,称为地质作用。
(使地壳发生变化的力量,称为地质营力)4、内力地质作用:促使整个地壳物质成分、地壳内部构造、地表形态发生变化的地质作用。
(表现为地壳运动、岩浆活动、变质作用和地震)5、外力地质作用:由太阳能和日月引力能等所引起的地质作用。
(包括岩石的风化作用,流水、风、地下水、冰川、海洋、湖泊等外力的剥蚀作用、搬运作用、沉积作用和硬结成岩作用。
)第二章矿物1、矿物的定义:(广义与狭义之分,一般所指的为狭义)即指岩石圈中的化学元素的原子或离子通过各种地质作用形成的,并在一定条件下相对稳定的自然矿物。
2、结晶质:组成它们的物质的质点(离子、原子、分子)有规律地排列成空间格子状构造的固体物质。
3、类质同像:矿物晶体在形成过程中,晶体内部构造中本应由某种质点所占的位置被晶体化学性质相似的其他质点所置换,只引起晶胞参数及理化性质的规律性变化,而晶体构造不发生质变的现象。
(形成条件:互相替换的离子,其半径大小要相近;对周围其他离子的作用力性质必须相近;其电价总和必须相等;环境条件主要是指矿物结晶时所处的温度、压力和介质的化学组成等条件,特别是温度)4、同质异像:在分相同的物质,在不同的环境(主要是生成时的温度、压力、溶液的酸碱度等)结晶时,形成内部构造和物理性质完全不同的晶体的现象。
5、矿物化学式表示:表示式、结构式、构造式、实验式(画了重点,P26)6、单体:单独的晶体7、双晶:有规则的连生体8、条痕:矿物粉末的颜色。
通常用矿物的尖端在无釉瓷板上刻画所留下的粉痕来进行观察,故名条痕。
矿物的条痕色比矿物表面的颜色更固定,它能清除假色,减弱他色而显示自色,因而具有鉴定意义。
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一、重建古生态环境演化方法1.研究材料的选择要根据具体问题和分辨率(亚轨道尺度/轨道尺度/亚轨道尺度)2.重建古气候环境方法①野外工作②沉积物定年(1)放射性同位素法A、14C (测有机质,约5万年来)B、40K/40Ar和40Ar/39Ar法(测火山岩,老于10万年样品)C、U系法(238U、235U)(珊瑚、钟乳石等,几年到几十万年)D、热释光(TL)和光释光(OSL)(黄土、沙、阶地沉积等,一般小于15万年)(2)古地磁法:深海、黄土、湖泊等,为一种对比法(3)化学法:如氨基酸法(外消旋转化率)、火山灰法等(4)生物法:如地衣法、树轮定年法等③古气候指标提取(1)物理类指标磁化率(与矿物、有机组分有关;可探讨森林火灾与人类用火的历史;测试简便、快速、经济,同时又不具破坏性)粒度(粒度屮的粗粒组分是常用的冬季风替代指标,细粒组分是较好的夏季风替代指标;湖泊沉积物粒度环境记录:长时间尺度、低分辨率粗粒沉积物指示湖泊收缩、湖水较浅的干旱气候期;细粒沉积物指示湖泊扩张、湖水较深的湿润气候期。
在短时间尺度、高分辨率粗粒沉积物指示降雨量较大的湿润年份;细粒沉积物指示降雨量相对较小的干旱年份)(2)化学类指标鲍文反应系列,风化指数(CIA),风化程度的元素比值指标(3)生物类指标抱粉硅藻有孔虫(这三类指标往往没有截然分界,绝大部分指标是定性的且往往受多要素控制,指标对比有上下、空间一致性问题,明确指标的气候意义是关键)3.时间序列构建时间标尺+指标曲线①建立时间标尺的方法:(1)“直接”定年法(2)年代控制点法:线性内插、非线性内插(3)对比法:地球轨道参数变化作靶函数、标准记录作靶函数②时间序列的分析:气候波动的周期性、气候变动幅度、事件(突变事件、极端事件等)、相位关系、变化速度方式及趋势4.特征时期空间格局从吋I'可到空I'可的综合,以可靠的吋问序列为基础,着重分析变化幅度5.探讨气候环境变化原因与机制动力因素和动力过程6.预测短期预报月、季、年季气候预测气候情景预估(主要是在一些假定前提下对儿十年到上百年以上气候变化进行预测)数值模拟:模拟古气候的目的认识古气候变化的驱动因子,识别各种反馈作用,了解气候系统屮各子系统间的相互作用二、记录和指示古气候环境变化的材料1 •直接指示(地貌与沉积):多边形土石环羊背石擦痕土壤多边形土:土层冻结后,如温度继续降低,可引起地面收缩,产生裂隙;或土层干缩,也形成裂隙。
通常气候越干冷凛冽,规模也越大。
羊背石:冰床上冰蚀残余的椭圆形岩突,迎冰面被强烈磨蚀而较平缓,磨蚀面上多细小的刻蚀槽沟,背冰面则被冰川挖蚀而坎坷不平,坡度也较陡石环:石块集中分布在一片细砂土周围,其形成首先是融冻分选作用使岩块被抬举到表面, 其后是冻胀和冻融作用使顶面的岩块向四周侧向移动,并汇集成坏边。
2•各类沉积记录(用于重建时间序列)高分辨率古气候环境研究的材料:树轮珊瑚Maai•湖石笋冰芯历史记录较低分辨率的主要材料:深海沉积黄土沉积湖泊沉积生物粪土层树轮:是树木形成层周期性生长的结果,早材和晚材合起来为一个年轮。
一般情况下,树木每年向外生长一个年轮。
原理:在温度起主导作用的森林北界或山地森林上限地区,低温年份年轮窄,高温年份年轮宽;在水分条件为限制因素的干旱、半干旱地区,宽轮对应于多雨年,窄轮对应于少雨年。
而在树木年轮中的缺轮、伪轮等异常变异年轮,有时可以用来反映冻害、虫灾、火灾等异常环境事件。
应用:树轮作为指示气候变化的替代性指标(小冰期季风降雨量ENSO);树轮作为火灾记录载体文献古气候信息重建:历史文献资料的甄选,归纳•资料记载信息向气候指标的转化及量化・取得文献转化来的数据与相关的器测数据之间的转化关系,同时运用到无器测时期■校正所取得的数据关系将被运用到不相关的研究时期■与相关的可信的古气候信息进行比较三、相对地质年代确定的原理1•地层层序原理:只要不发生倒转或推覆,我们看到的地层一定是上新下老。
判断地层层序是否正常:交错层理沉积物层面构造中泥裂波痕2.化石层序原理:生物演变从简单到复杂,从低级到高级不断发展。
一方面,老地层所含生物越简单、原始、低级,新地层中则高级;另一方面,不同时代地层含有不同类型化石及其组合, 而在相同时期相同地理环境屮形成的地层,都含有相同的化石及其组合,根据地层屮的化石的年代可以判断地层的年代,进而可以判断地层中记录的地质事件的年代。
标進化石:某些生物演化比较快,物种存在吋间比较短,而且它们分布的范围比较广。
用它们的化石判断地层的时代比较准确,而且比较容易在不同地区之间进行对比。
(三叶虫、菊石、鸟类)指相化石:某些生物对于环境条件十分敏感,其遗迹或遗骸可以用来指示当时生活环境的化石(珊瑚礁)3.切割关系原理:如果地质体A被地质体B切割或穿插,那么B 一定晚于Ao 四、放射性同位素定年1.14C定年原理:宇宙射线释放的中子,中子与大气中的14N发生反应:n+14N・H+14C, 14C与0原子结合形成14CO2。
动物和植物对14C进行不断吸收和交换及连续衰减达到动态平衡,动植物死后,无新鲜14C的补充,生物圈的14C放射性比度随时间衰减:Dt =DOc A (-Xt)t=-l/Xln Dt/D0=-82671n Dt/DO假设:(1)数万年内宇宙射线强度不变,14C产生率恒定(2)各碳的交换贮存库中,14C分布均匀,各含碳物质脱离交换时,初始14C浓度一致(3)—经脫离交换,含碳物质不再受外界碳的干扰,初始14C浓度只能按放射性衰变规律自然减少。
校正:(1)同位素分帼效应测年时必须首先建立草酸标准的比放射性,再对燃烧为CO2过程中产生的同位素分憎进行校正:A0=0.95Aox (1-2 (19+6 130 /1000)测定出待测年龄样品的比放射性,并对可能的碳同位素分镭进行校正:A t=AtO (1-2 (25+ 6 130 /1000)(2)工业效应和核爆炸效应工业的suess效应:1890s化石燃料排入大气的C02稀释14C/12C,用1890s的木头作修正标准(1890-1950)核武器:产生中子,使大气C14加倍(3)海洋贮库效应深层海水处于与大气层相对隔离的状态,14C比度较低,海洋碳酸盐(贝壳、珊瑚等)的碳来源于海水,故其14C比度也略低于大气圈中的比度,因此贝壳、珊瑚等样品的初始14C 比度要略低于现代碳标准的5〜10%左右;在内陆淡水湖泊中,如果湖水中溶解有不含14C 的石灰岩,在这些湖泊中生长的动植物吸收了这些碳,其初始14C浓度也会低于现代碳标准而导致14C年龄测定结果偏老,这一效应常被称作硬水效应。
(4)大气层14C浓度自然波动它具有三个周期:①8000年左右,幅度为10%的长趋势变化,这一变化可使14C年龄产生最大可达800年的偏差;②周期为100〜500年,其中以150〜200年为主,幅度为2%〜3% 左右的短周期变化;③更短周期的波动,其中有一部分与太阳黑子11年的活动周期似乎相吻合,幅度为1%左右,短周期变化及波动可使14C年龄产生最大达200年左右的偏差。
最常用的校正方法是树轮年龄校正。
应用:考古断代2.210Pb 定年原理:大气川的210Pb通过干、湿沉降进入湖泊、海湾,并积蓄在沉积物中,称为过剩210Pb (标记为210Pbex),但同吋在沉积物和土壤中的226Ra也还会不断产生222Rn,并衰变生成210Pb,样品中与所含226Ra处于放射性平衡状态的210Pb被称为补偿210Pb,其比度大小与样品中226Ra的含量有关,不会随深度变化。
通过对沉积物柱芯屮不同层位样品的210Pbcx比度分析,便可计算沉积速率或某一层位的沉积年龄。
CFS:水体输入到沉积物的通量F和沉积物堆积速率S稳定CIC:沉积物表层210Pb作为初始浓度,适用于流域和湖面面积较大,沉积物在湖泊滞留短, 沉积物和沉积物中的210Pb来自同源区CRS:恒定补给f五、南极生态地质学研究意义:南极无冰区是极地最生动的地域,它是冰、水、岩、土、气和生物圈相互作用最富活力的场所,包含着气候变化、冰盖进退、生态演变和人类活动的丰富信息。
更重要的是,南极无冰区的范围是随时间而变动的,它为人类可持续发展提供了一个预警器。
研究方法:海鸟海兽粪土层是海洋与湖泊沉积的一种待殊类型,海洋动物通过食物链和牛物地球化学过程以粪便的形式将海洋元素转移到湖泊沉积层中,这就注定了它具有海洋、湖泊和生物沉积的三重特性。
这种特性决定了粪土层可以作为生态环境记录以及圈层物质循环的载体。
研究内容:1.全新世以来企鹅、海豹等海洋生物数量变化及其影响因素影响现代企鹅数量变化的因素:人类活动(南极科学考察和旅游活动)、气候变暖遗弃企鹅巢穴的调查研究、湖泊沉积记录应用:用粪土层研究企鹅聚居地的演化2.历史时期的企鹅、海豹的空间分布特征与南极冰盖、冰架进退的关系实例:1•通过沉积物元素化学分析,发现某些元素组合是企鹅粪沉积的标型特征,这些特征可以作为判别沉积物是否受到了企鹅粪沉积影响的标志;冇机碳稳定同位素的变化特征及其物源; 利用标型元素对历史企鹅数量进行恢复,研允其对气候的响应总结:对企鹅聚居地与苔原过度带粪土沉积层标型元素的丰度进行了深入地球化学分析,并结合企鹅聚居地的演变与苔原植被发育之I'可的消长关系,判断南极企鹅聚居地牛•态系统演变的依据:在对企鹅聚居地6个沉积剖面详细分析的基础上提出了历史时期南极企鹅聚居地牛态系统演替的五种模型。
2.对含海豹毛的沉积层川元素、总有机碳、总氮、烧失量以及单位质量干重样品中的海豹毛数的R聚类分析图,得出共同构成海豹粪的生物地球化学组合的标型特征;8 15N值偏高与海豹在南极生态系统中具有高的营养位置以及氨化作用有关,8 15N值的变化可以作为恢复历史时期海豹数量记录的一个重要替代性指标;酸溶物中海洋源Sr主要与海豹的活动有关,即海洋源Sr主要是通过生物地球化学循环由海豹转移到研究点附近后沉积下来的,由Sr同位素比值确定的海洋源Sr输入量主要受控于历史时期海豹数量的变化。
六、南海西沙生态地质学方法:海洋沉积物研究(儿千万年■儿千年):元素含量/价态、有机含量、有机标志物、同位素(C/N/O/Sr/...)、泡粉、微体古生物化石、矿物学、磁学珊瑚研究(几万年・月):元素含量、X射线、彫像学、有机标志物、同位素(C/O/Sr/...)、矿物学珊瑚礁相沉积研究(儿百万年■儿十年):元素含量、沉积学、有机标志物、同位素(C/O/Sr/...)、矿物学、微体古生物鸟类学研究:红脚鳏鸟实例:1.南海鸟岛海鸟粪土沉积层中标型元素组合及数量恢复采沉积物样品,对其海鸟粪土沉积层的标型元素含量进行恢复,对元素的相关性进行比较并进行聚类分析,然后与环境介质(鸟粪、牛粪、植物、珊瑚)中的元素浓度进行比对,得出结论2.海平面的新方法探索与东岛沉浮历史研究取沉积剖面,对鸟粪磷质胶结物定年揭露东岛成岛时间3.岛屿生物量变化沉积柱岩性剖而,海鸟粪土标型元素随深度剖面变化,用Q因子分析方法从中提取出海鸟粪的含量变化,恢复出海鸟数量变化历史沉积剖面可解决的问题:含鸟粪的珊瑚砂层包含的海鸟数量变化信息,恢复出整个西沙群岛海鸟数量变化历史通过粪土层剖面中鸟残骨和蛋壳片分析,鉴定鸟的种属纯鸟粪和鸟蛋壳中重金属元素分析,恢复海洋环境的变化历史,探讨人类活动对海洋环境和岛屿生态的影响分析纯鸟粪中磷酸盐氧同位素变化,反映气候环境变化历史,如降雨量通过生物残体,如纯鸟粪、蛋壳以及残骨屮的碳、氮同位素分析和微暈元素分析,探讨鸟的食谱变化,分析人类活动在其中的可能影响七、自然灾害历史记录研究研究方法:综合运用微体化石、有机元素比值和同位素等方法,进行风暴事件沉积的判识.;树轮、洞穴石笋和珊瑚礁等年生长微层的氧同位素分析法.1.古风暴学研究载体:①滩脊或贝壳堤:滩脊或贝壳堤都是平行于海岸展布的、狭长的堆积体,由砂、贝壳碎屑或二者混合组成。