全新世毛烏素沙地演化初探

孔夢園

摘要：毛烏素沙地是研究氣候變化的理想地區，文獻綜述通過將全新世以來發育的剖面進行整理，發現在全新世早期，氣候朝溫暖濕潤方向發展，為疏林草原時期，但期間也有寒冷時期出現，東亞夏季風逐漸加強，毛烏素沙地向西、北固定，南界推測距離現代邊界偏西北約50-100 km；全新世中期，沙地大部分固定，沙地南界比現代邊界偏西北約150-200 km；晚期，全新世大部分發育風成砂層，但期間在1.5 ka BP前后可能氣候回暖過，但總體上氣候逐漸朝干冷方向發展，夏季風衰退，冬季風不斷增強，沙地向東南擴展約20 km。

關鍵詞：毛烏素沙地；全新世；演化

全新世是距離我們最近的一個地質歷史時期，這一萬年的氣候變化與人類社會發展和科學進步有著重要的關系。近年來，世界各地對于全新世氣候變化的報道屢見不鮮，全新世期間千年、百年尺度氣候快速變化成為近年來國際古環境領域的研究熱點，格陵蘭冰芯記錄的氣候變化揭示出氣候存在千年尺度的氣候突變，研究認為中緯度地區間冰期氣候波動主要受控于地球軌道參數變化引起的北半球太陽輻射值的變化。這些千年尺度上的氣候波動事件在全球是否具有一致性，氣候變化的特征和成因機制等諸多問題還有待深入研究，但深入研究的前提是建立在大量證據之上的。

毛烏素沙地位于長城以北，鄂爾多斯高原東南部，屬黃土高原與鄂爾多斯干燥剝蝕高原過渡帶，地勢西北高東南低，是唯一和黃土高原直接相連的沙地，兩者的交互部位構成了沙漠一黃土邊界帶，由于毛烏素沙地所處的特殊的地理位置，兼具生態脆弱性和氣候敏感性，在時間和空間上具有高度不穩定性，隨著氣候冷暖的波動，使毛烏素沙地不斷固定一活化，這里的氣候變化、構造運動和人類活動在沙漠的形成和演化中均有重要作用，學者們在這里進行大量的研究，為毛烏素沙地在地質歷史時期的固定與活化建立了詳細的年代框架。

1 研究區概況

毛烏素沙地位于鄂爾多斯高原東南部，地理位置為37o27′-39o22′N，107o20′-111o30′E，地處我國東部季風邊緣區，氣候類型為干旱一半干旱的大陸季風型氣候，植被由草原向荒漠草原過渡，其季風環流的影響強度因季節變化而不同，冬季受到來自高緯度地區的蒙古一西伯利亞反氣旋的控制，盛行西北季風，寒冷干燥；夏季主要受到北太平洋副熱帶高壓和印度洋低壓共同控制。

2 研究方法

通過對文獻剖面的綜述，看在同一時期地層沉積相反映的氣候變化是否一致，初步推測沙地的變化情況。將所收集到的前人己研究到的30個剖面繪制如圖1所示，研究過的剖面大多位于毛烏素沙地的東緣和東南緣，在沙地腹地、北緣和西緣的剖面較少，可能是因為在沙地腹地和北緣的沙丘中尋找古土壤比較困難，而且古土壤易受到剝蝕不好保存，其中三道溝剖面，鎮北臺剖面、楊橋畔剖面、糜地灣剖面和柳樹灣剖面的沉積序列較完整，分辨率較高。為方便對比，地層中的14C年齡全部轉化為了日歷年。

將所收集到的前人己研究過到的30個剖面繪制于圖1中，研究過的剖面大多位于毛烏素沙地的東緣和東南緣，在沙地腹地、北緣和西緣的剖面較少，可能是因為在沙地腹地和北緣的沙丘中尋找古土壤比較困難，而且古土壤易受到剝蝕不好保存，其中3道溝剖面，鎮北臺剖面、楊橋畔剖面、糜地灣剖面和柳樹灣剖面的沉積序列較完整，分辨率較高。

3 全新世毛烏素沙地的演化

全新世早期，神木楊桃峁剖面、金剛寺剖面、趙家峁剖面、鎮北臺剖面、滴哨溝灣剖面、楊橋畔剖面都發育了古土壤，三道溝剖面發育了弱成壤，但期間也堆積過風成砂，楊桃峁剖面在9.398 ka BP前后堆積風成砂，趙家峁在10 ka BP之前堆積風成砂，達拉石剖面在8.54 ka BP之前為風成砂，說明氣候在朝溫暖濕潤方向發展。孢粉記錄表明，在全新世早期的11-9 ka BP為疏林草原時期，但期間也有寒冷時期出現，降水量比現今高100mm，東亞夏季風逐漸加強，毛烏素沙地向西、北固定，南界推測距離現代邊界偏西北。通過對毛烏素沙地東南緣全新世氣候研究發現，全新世早期氣候不穩定，夏季風有增強趨勢；渾善達克沙地10-7.1 ka BP為升溫波動期；科爾沁沙地在8-10 ka BP沙丘由流動向固定轉化。

全新世中期，沙地大部分剖面都發育了古土壤層，鎮北臺剖面在11.432 ka BP之后都堆積了古土壤和弱成壤，但3道溝剖面記錄到了3次的風沙事件，高家村剖面記錄到了5次風沙事件，說明氣候也不是一直暖濕的，期間有寒冷事件的出現，總體上是溫暖濕潤的。沙地大部分固定，孢粉數據顯示該期是以蒿屬為主的疏林草原，降水量在最適宜期比現代高100--200mm，沙地南界比現代邊界偏西北約150～200 km。渾善達克沙地8.0-2.7 ka BP，氣候濕潤，植被茂密，沙地呈固定一半固定狀態；科爾沁沙地在8.0-3.0 kaBP發育砂質古土壤，沙地大部分被固定，我國北方氣候普遍溫暖濕潤，盛行夏季風，降水增多，生草成壤作用強烈。

晚全新世大部分發育風成砂層，但期間在1.5 ka BP前后可能氣候回暖過，錦界剖面和何家梁剖面發育過古土壤層，總體上，氣候逐漸朝干冷方向發展，夏季風衰退，冬季風不斷增強。這個時期，主要為疏林草原、干草原，西北部為荒漠草原，沙地向東南擴展約20 km。渾善達克沙地在2.3 ka BP，沙丘活化；但這期間也出現過短暫的回暖時期，滴哨溝灣剖面記錄到在0.96-1.35 ka BP，氣候暖濕導致沙地縮小。