黄土高原与鄂尔多斯高原第四纪气候环境的特征

9.6.1.1 黄土高原第四纪气候变化的特征

前已述及，我国黄土-古土壤序列最为完整。通过黄土地层和磁性地层的空间对比，证明中国黄土在第四纪大的气候旋回上是连续的。岐山、洛川、宝鸡等典型剖面的马兰黄土、离石黄土、午城黄土存在36层古土壤，加上全新世形成的土壤S₀，共有37层古土壤，与此相对应的是37层黄土，记录了2.60Ma以来37个冰期-间冰期旋回。其中，河南平原典型的冰期-间冰期旋回及其植被特征与该地区午城黄土、离石黄土、马兰黄土反映的冰期-间冰期旋回和植被特征十分一致。

周昆叔等人开展了山西离石王家沟和隰县午城黄土剖面孢粉分析与研究，结果显示：1）早更新世午城黄土剖面中，除发现蒿、藜、禾草本花粉外，还有松、栎、胡桃和槭等木本花粉。在中更新世离石黄土中，除有一短暂阶段含有胡桃、鹅而栎、栎和柳等木本花粉外，其他都是蒿、藜、禾草花粉为主，也有菊科、草属、香草属、莎草科等草本花粉及小灌木麻黄花粉。在中更新世离石黄土至晚更新世马兰黄土蒿属花粉显著增加，其中还含有松属、冷杉属、柏科、栎属、桑属和柳属等木本花粉，反映出黄土堆积时的古植被向森林草原和干草原寒冷气候的演替；

2）剖面中，蒿属（Artemisa）和藜科（Chenopdiaceal）耐旱植物的孢粉组合含量占有较大的百分比，而且自下而上，耐旱草本植物有逐渐增多、乔木植物的花粉愈趋减少，反映气候向干旱化发展越来越强的趋势。尤其自离石黄土上部更趋明显。通常在剖面中下段木本花粉占优势，占孢粉总量的66.6%～73.0%，到离石黄土上部该两类花粉比例近各半，到马兰黄土则变成草本花粉占优势，占孢粉总数的63.4%，说明了草原化作用有所加强；

3）孢粉分析结果反映出气候有过冷暖交替的变化。寒冷期间，首先出现喜冷湿的云杉、冷杉针叶林；而后出现耐干冷的蒿、藜，草原扩大；继后气温回升，湿度加大，云杉、冷杉林重又扩展。在温暖期，首先出现针阔叶混交林；然后出现阔叶林；继后，针阔叶混交林又重新出现（图9.3）。

图9.3 华北地区第四纪气候演变及植被演替关系图

（周昆叔等，1984）

上述结果表明，河南平原第四纪几次大的冰期-间冰期旋回和植被特征与黄土高原情况十分相似。

至于晚更新世晚期，特别是全新世以来两地区的古气候环境演化也有相同的变化。

陕西岐山黄土剖面提供了详尽的晚更新世晚期以来该地区古气候变化的情况。陕西岐山黄土剖面总厚10m，包括了全新世黄土（L₀）及全新世黑垆土型古土壤（S₀）和晚更新世晚期黄土（L₁）及第一层褐土型古土壤（S₁）（图9.4）。显示出大致距今0.125Ma～75ka间的黄土高原处于末次间冰期环境，当时气候温暖湿润，有利于成壤作用，发育了第1层黑垆土型古土壤（S₁）；在距今75～10ka期间气候转为冷干，形成黄土高原第1层黄土（L₁）。在第1层黄土形成过程中，有过2次气候相对温湿的环境，分别在距今60ka和30ka前后形成了成壤作用较弱的古土壤层（L₁S′，L₁S″）。

全新世时期，岐山黄土剖面的地球化学分析资料反映了该时期气候的变化，剖面的磁化率亦有相同的结果（图9.5）。表明黄土高原在末次冰期之后，气温开始上升，但距今11ka与距今10500a之间出现过1次短暂的较冷的气候；在距今9～6ka期间为全新世高温期，气温与湿度都较以前增高了许多，但这一过程中也有几次气温走低的变化；之后，在距今5ka、距今4ka及距今3ka左右，出现3次相对冷气候，这与河南平原十分相似。

图9.4 陕西岐山黄土—古土壤实测剖面图

（据张宗祜，2001）

1—全新世黄土；2—黑垆土；3—第一层黄土；4—第一层黄土中的弱土壤层；5—第一层古土壤；6—第二层黄土；7—全新世坡积物；8—全新世冲积物

图9.5 陕西岐山剖面全新世古气候磁化率曲线图

（据张宗祜，2001）

9.6.1.2 鄂尔多斯高原晚更新世以来气候变化的特征

晚更新世时，鄂尔多斯高原为一湖沼平原地貌景观，形成一套河湖相沉积，称之为“萨拉乌苏组”。该地区晚更新世以来，古气候、古环境的演化过程经历了7个时期：

1）距今0.16Ma～75ka时期，在早期黄土沉积上发育了大范围的湖沼，区域植被为针阔叶混交林一疏树草原植被，反映出此时期的早期气候较冷干，中晚期转为温暖、干、湿交替频繁的环境。

2）距今75～54ka时期，区内湖泊消失，代之为冲洪积粗粒相沉积。当时雨量较大但气温偏低，洪水泛滥，气候恶化。原有的针阔叶混交林消失，变成为荒漠草原景观环境。

3）距今54～30ka时期，早期受冷湿气候控制，后期变为温凉和冷干气候交替出现。仍然发育荒漠草原植被。其间风力作用加强，将原地洪积物的砂搬运堆积形成风成沉积。

4）距今30～12ka时期，湖沼发育，为温湿气候。后期又转为干冷，湖沼渐枯，湖区大量碳酸钙沉淀，湖内软体动物大量死亡。此时期相当于全球性末次冰期。

5）距今12～6.5ka冰后期，气温回升，发育大范围湖泊，形成新的湖相沉积。气候暖湿，发育疏树草原植被。后期继续为暖湿气候，呈现良好生态环境的景观。

6）距今6.5～2ka时期，气候转为温凉，河、湖相景观继续发展。

7）距今2ka至今，早期延续了温凉气候，但不久之后气候变得干燥，地表水体逐渐萎缩、干涸，生态环境逐渐向荒漠景观发展。

从鄂尔多斯高原晚更新世以来气候变化的特征来看，与河南平原同期气候环境的演变趋势总体上比较一致。