第四纪气候研究的问题综述

肖彪 徐阿猛 王银龙 赵景宇

摘要：第四纪是地壳发展历史中最新的一个阶段，第四纪是指约2.4 Ma以来地球发展的最新阶段。按照第四纪气候变化，通常把第四纪分成四个尺度不等的时期：早更新世（Q1），中更新世（Q2），晚更新世（Q3），全新世（Q4）。通过对第四纪气候变化规律研究，可进一步推测现代气候变化和发展趋势，为长期气候变化预报服务。第四纪是自然与人类相互作用的时代，它的过去、现在和未来变化都与人类的生存与发展息息相关。

关键词：第四纪;气候;变化;影响

中图分类号：P56

一、前言

第四纪以来气候变化剧烈，冷暖干湿交替变化较多，气候变化呈现出全球性、同时性和阶段性[1]。第四纪气候变化的范围是全球性的，但存在区域差异，最显著的是中纬度地区，极地和赤道地区变化不大。在第四纪气候变化中，冰期和间冰期交替出现，雨期和间雨期变化，冬风和夏风变化。气候经常在温暖和寒冷之间交替。气候变化导致自然环境（生物、地质、土壤、地球化学等）的变化，特别是生物群落的迁移，并伴随着灭绝。这些堆积变化的记录已成为研究第四纪气候变化的重要依据。

二、第四纪气候划分

第四纪气候可以分为四个时期。第一个时期為早更新世，该时期的气候经过证明不是从新世亚热带气候直接进行过度过来的，而是经过一个漫长的寒冷节段演变过来的为暖温带半湿润气候。第二个时期为中更新世，该时期植被经历了由针叶阔叶混交林向温带灌丛草地的转变，反映了该时期气候总体上属温带气候，反映了湿热波动下的暖湿气候特征。第三个时期为晚更新世，该时期植被为温带森林草原，平原及山区覆盖了以云杉、冷杉为主要树木的针叶林，而且还含有猛犸象、披毛犀等喜冷动物，反映了当时气候为冰缘寒冷气候，全球气候寒冷而干燥。第四个时期为全新世。根据全新世气候变化的特点，可将其划分为A、B、C、D四个阶段[1]。

三、第四纪气候变化证据

第四纪气候变化的主要证据有生物证据、地质证据、地貌质证据、土壤证据和地球化学证据。

生物证据主要用生物气候变化推定气候变化的理论基础，个别生物的生态与环境的物质条件之间的关系是保持不变的，生物的分布变化就代表气候条件的变化。动物是陆地上最重要的气候指标。可以根据第四纪地层中所含的哺乳类化石的成分和种类的比例对其生态进行分析 [2]。更新世的气候变化也可以通过动物沉积物中包含的脊椎和软体动物化石的形态和分布规律来证明。第四纪植物的水平和垂直地划分带，揭示气候环境的空间地域特性;第四纪冰期和间冰期的气候对植物群落的移动具有显著的影响，这种植被可以反映气候变化的特征;树木年轮的宽度、密度、氧同位素比也可以说明气候变化特征。利用植物化石可以估计第四纪的气候变化特征，但很难利用植物化石来估计第四纪的气候变化。

地形证据主要有冰川地形、冰川侵蚀地形、冰积地形、冰水地形、风沙地形、黄土地形以及雪线高度的变化。土壤证据是指土壤发生的过程，取决于母质岩石和沉积物的类型，气候，地形，植物和微生物的生长和土壤的发生时间。第四纪降水量的变化，可以证明第四纪气候的变化。在第四纪时期，中纬度带和赤道附近湖泊的水面高于现实水面。原因在于冰期这些地区气候寒冷，导致蒸发量下降，降水积累较多，在冰期湖面水升高咸度降低，在间冰期湖水面降低咸度升高。青藏高原大面积大面积隆升是我国新生代以来环境演化中最突出的区域性事件，也是第四纪气候变化的主要原因之一。大高原的快速隆升不仅改变了高原本身的自然面貌，而且直接控制了季风的形成，从而彻底改变了我国自然带的分布规律和区域分异规律，形成了冬干夏热的水热条件下的自然地理过程[3]。

四、第四纪气候变化带来的影响

第四纪气候变化导致了大陆冰川的大规模消退，冰期和间冰期的温差为9-16摄氏度[4]。不同类型的证据，如生物、地质和冰盖现象，只能单独证明气候变化，很难对它们进行准确的比较;陆地古气候和海洋古气候的证据可以结合起来，详细划分冷期和暖期。陆地古气候证据只能勾勒出冰期和间冰期的大致轮廓，而连续的海洋证据可以详细研究冰期和间冰期的冷暖期。第四纪气候变化的直接结果是冰期和间冰期的交替。这种变化引起了生物、地质、地貌、土壤、地球化学和海面的变化。第四纪是人类及其社会产生和发展的时代[5]。第四纪气候变化对人类的产生发展有着重要影响，同时人类活动作为一种日益重要参与地质过程的外力影响第四纪气候。

参考文献：

[1] 曾克峰，刘超，程黄鑫. 地貌学及第四纪地质学教程[M]. 武汉：中国地质大学出版社，2014：269.

[2] 刘东生，安芷生. 黄土第四纪地质全球变化[M]. 北京：科学出版社，1992：89.

[3] 杨伦. 普通地质学简明教程[M]. 武汉：中国地质大学出版社，1998：182.

[4] 郭旭东. 北京第四纪地质导论[M]. 重庆：重庆出版社，2007：56.

[5] 曹伯勋. 地貌学及第四纪地质学[M]. 武汉：中国地质大学出版社，1995：146.

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