黄河源区第四纪地质与生态环境.pdf

中国地质调查局资助项目 黄河源 区第四纪 地质与 生态环 境 程 捷 张绪教 田明中 昝立宏 唐德翔 岳建伟 于文洋 著 北 京 内 容 提 要 本专 著对黄 河源 区的第 四纪 地质、 地貌及 生态 环境 进 行了 较 详尽 的 研 究,尤 其 是对 ZK9 孔 的 磁 性 地层 、 氧化 物、 碳酸钙 、有 机碳、 有机 碳同位 素等的 研究 更为详 细。 研究表 明黄河 源 区的 第 四纪 地 层可 划 分为 下 更新 统、 中更新 统、 上更新 统和 全新统 ,下更 新统 与上新 统以 及下更 新统 与 中更 新 统均 为 角度 不 整合 ;黄 河 河谷 发育 晚更新 世晚期 以来 的三级 阶地 ,封闭 黄 河源 区 的 多 石峡 在 晚 更 新世 晚 期 切 开,源 区的 黄 河 才 出现 , 大湖 环境 才消失 ,并 在晚更 新世 末期 黄 河 袭 夺 了长 江 水 系 的部 分 河 流;黄 河源 区 在 中 更 新 世早 期 MIS16 气候 冷湿 ,利于 冰盖 的形成 ,中 更新世 中期气 候转 暖,在 末次 间冰期 为温 暖 的气 候 环境 ,而 在 末次 冰 期气 候 干冷 ,并 估算了 中更新 世以 来各时 期 17 个 阶 段 的 古 气 温 值;在 全新 世 的 大 暖 期,黄 河源 区 气 温 比现 今 高 2 ～ 3℃,但在 5. 0 ～ 5. 5kaBP 发 生了强 烈的 降温事 件,降 幅达 6 ～7℃;黄河 源 区的 环 境巨 变 发生 在 末次 间 冰期 与末 次冰期 之间 ,末次 冰期 的气候 事件可 与 Heinrich 事件 对 比;近十 多 年来 ,黄 河 源区 的 沙化 土 地面 积 扩大 ,水 域面积 减少 ,生态 环境 有恶化 的趋势 ,并 提出了 治理 和保护 措施 。 本专著可供从 事第四纪地质、生态 环境、地貌等科技人 员和高校师生参考,也可供相关专业的人 员参阅。 图书在版编目 CIP数据 黄河源区第四纪地质与生态环境 /程捷等著 . 北京 地质出版社, 2006. 6 ISBN 7-116-04821-9 Ⅰ. 黄⋯ Ⅱ. 程⋯ Ⅲ. ①青藏高原 - 第四纪地质 - 研究 ②青藏高原 - 第四纪 - 生态环境 - 研究 Ⅳ. ①P535. 27 ②X171. 1 中国版本图书馆 CIP 数据核字 2006第 036180 号 HUANGHE YUANQU DISIJI DIZHI YU SHENGTAI HUANJING 责任 编辑 蔡卫 东 责任 校对 郑淑 艳 出版 发行 地质 出版 社 社址 邮编 北京 海淀 区学院 路 31 号,100083 电 话 010 82324508 邮 购部 ; 010 82324571 编 辑部 网 址 http / / www. gph. com. cn 电子 邮箱 zbs gph. com. cn 传 真 010 82310759 印 刷 北京 印刷 学院实 习工 厂 开 本 787 mm 1092 mm 1 6 / 1 印 张 12. 125 字 数 300 千 字 印 数 1 800 册 版 次 2006 年 6 月北京 第一版 第 一次印 刷 定 价 40. 00 元 ISBN 7-116 -04821 -9 / P2675 凡购买地质出版社的图书, 如有缺页、倒页、脱页者, 本社出版处负责调换 序 黄河以其雄伟的身姿,磅礴的气势横贯中华大地,在它身边孕育的悠久 文化和自然奥秘令世人神往惊奇,尤其追溯到长 5464km 的大河源头 5000 多米高的青藏高原腹地 巴颜喀拉山区,那会是多么艰难,多么神秘 程捷 教授与他的同事共同撰写的黄河源区第四纪地质与生态环境一书,把我 们带到了那渺无人迹的黄河发源地,展示了这条养育中华儿女的母亲河是在 什么样的地质背景和自然环境下诞生的。 作者在执行中国地质调查局“黄河源区 1∶25 万生态环境地质调查”项 目过程中,深入实地,通过地表调查和钻孔岩心的系统分析,获得了大量第 一手资料和丰硕成果,本书就是在此基础上凝练而成的。书中全面系统地论 述了黄河源区的第四纪地层、地貌特征和生态环境特点;重建了该区中更新 世以来的气候演变历史,指出中更新世早期为冷湿气候,末次冰期气候恶劣, 尤其在末次间冰期与末次冰期之间,气候和环境发生了巨大变化,在全新世 大暖期的中期曾发生强烈的降温事件;黄河源区的黄河出现在晚更新世晚期, 此时该区的大湖环境已经结束。不难看出,本专著在前人工作的基础上,又 有许多新内容、新进展和新认识,这对于深入了解该区乃至青藏高原的第四 纪环境变迁和地貌演化以及黄河的起源有重要科学价值,读者可从中受到许 多启迪。 中国科学院院士 2006 年 4 月 10 日 Ⅰ 前 言 黄河是中国的第二长河流,中国人的“母亲河” 。她孕育了中华民族几千年的光辉灿 烂文化,与两河 幼发拉底河和底格里斯河 、尼罗河、印度河并称世界四大文明之河。 她从世界屋脊 青藏高原的巴颜喀拉山而来,奔腾的黄河水,穿过黄土高原,流经华北 平原,最终注入渤海湾,绵延 5464km 刘明光,1998 。在第四纪有些时期,黄河流域 曾经有过郁郁葱葱的森林,林地覆盖率高达约 50 ,而今的黄土高原森林覆盖率仅有 3 ～ 6 ,远低于我国的平均水平 约 13 程捷, 2000 。不仅如此,目前黄河流域 生态环境极度恶化,上游地区水土流失严重,而下游河床淤高,形成悬河,流量减少, 并出现断流。1997 年,在利津水文站断流时间长达 226 天,而且自 20 世纪的 70 年代以 ,断流的时间有逐年增加的趋势 程捷等, 2001a ,这给黄河下游居民的生活和生产 来极大的影响,甚至危及到人民生存的基本条件和社会稳定,对黄河流域的经济开发和 展产生巨大的障碍,所以黄河流域的生态环境研究和整治迫在眉睫。 黄河下游断流了,中游环境恶化了,其源头的生态环境也受到严重的破坏,并自 20 世纪 50 年代以来也在不断地恶化。在 50 年代,由于黄河源区水草丰满,人烟稀少,牛羊 硕肥,源区的玛多县曾为全国的首富县,在 80 年代经济状况还不错,人年均收入达 1500 元。但是几十年过去了,现今的玛多县却成为全国的贫困县,自然资源也大量减少 程 捷等, 2001c ,究其原因可能与过度放牧以及人为的草场破坏有关。从 50 年代以来,玛 多县的牧业发展很快,牛羊的存栏数快速增长,到 90 年代,已超过了草场的承载能力, 使草场得不到充分的营养和生长,造成草场快速退化和土地沙化。引起黄河源区草场退化 的还有采矿、采药、筑路等活动。黄河源区是一个高海拔、气候寒冷的地区,发育有大片 的多年冻土,由于草场退化和土地沙化影响该区的冻土层结构,甚至导致有些地区冻土层 融化或永冻层的顶界下移,从而引起地下水位下降和地表水的流失,草得不到充分的水 分,草场退化和沙化,造成生态环境进一步恶化。黄河源头曾在 90 年代出现断流 李万 寿等, 2000; 程捷等, 2001b ,河流的流量也大为减少 李万寿等, 2001 ,现今的黄河 源有些地区的居民饮水都成为问题。所以生态环境恶化已到了比较严重的地步,需要加紧 治理,否则对黄河上游地区的环境将产生影响。 黄河流域的生态环境治理以及未来生态环境变化的研究,不仅要在中、下游开展工 作,而且还要从源头开始。近十几年来,我国几大河流源头地区的生态环境都有恶化的趋 势 严鹏等, 1998; 姚桂基, 1998; 李来兴等, 1998 ,如植被覆盖减少,土地沙化,沼 泽干涸,生物多样性降低,水土流失严重,保水能力下降,冻土层破坏,这不仅严重影响 源头地区的生态环境,而且也影响到河流中、下游的生态环境以及水源。大江大河源区的 生态环境恶化已引起国家领导的高度重视,为了保护三江源区 长江、黄河、澜沧江 的生态环境,于 2000 年 7 月在通天河畔立起了“三江源生态环境保护区” 的纪念碑,以 Ⅲ 此来加强对这些地区的生态环境研究和保护,恢复其生态环境原貌和维持正常的生态环境 系统。为配合河源区的生态环境研究和保护,1999 年中国地质调查局提出了“ 黄河源区 1∶25万生态环境地质调查” 项目,由青海省地质调查院和中国地质大学 北京联合组 队中标,中国地质大学 北京程捷负责第四纪地质专题的研究。通过本专题的研究, 试图建立黄河源区第四纪地层层序,弄清第四纪气候演变的特征和近几十年的生态环境变 化,这也是黄河源区生态环境地质调查的重要任务之一。 黄河源区位于青藏高原的东北部,与黄土高原和四川盆地接壤,处在一个比较特殊的 地理和地质位置上。在第四纪时期,该区不仅受东亚季风的作用,还可能受到南亚季风的 影响。不仅如此,黄河源区的地貌、湖泊的演化对青藏高原的隆升都作出了积极响应,是 研究青藏高原隆升与其产生环境效应的良好地区。因此,对该区的第四纪环境变迁研究有 助于了解青藏高原隆升过程的环境效应。 为了获得良好的地质记录,我们采用了人工浅井、钻孔和自然露头相结合的手段,取 得较连续的第四纪地层剖面。在剖面上,根据地层的岩性特征,进行较高密度的连续取 样,建立较高分辨率的剖面。同时,对地表出露的地层和地貌进行仔细地观察和描述,并 获得不同的测试样品,使钻孔和地表露头之间建立起地层 - 古环境 - 地貌的联系,形成比 较完整的古环境证据链。在古环境研究方面,我们从一些古环境替代性指标入手,如碳酸 盐、氧化物、孢粉、碳同位素、磁化率、粒度等,通过对这些替代性指标的分析,再造了 黄河源区第四纪古环境面貌,获得了较为满意的结果。 本书是中国地质大学 北京第四纪教研室部分教师和研究生集体劳动的成果,凝 聚了老师和学生的心血。在那高寒、缺氧的环境下,工作条件极差,有时午夜才回到住 处,有时露宿野外,但靠着科研组老师和学生的团结和坚强的毅力,克服了一个又一个困 难,收集到了宝贵的野外资料。在室内,除本文作者外,还有一些研究生参加了工作,帮 助清绘图件和整理资料,他们是王海芝、张西娟、余江宽、赵淑君等。最后由程捷主笔完 成书稿。由于作者的水平有限,书中难免存在问题,敬请同仁不吝指教。 在此特别感谢的是中国科学院院士刘嘉麒先生,他在百忙之中为本书作序。在项目的 进行过程中,中国地质大学 北京地质调查院总工程师顾德林教授起到非常重要的协 调作用,才使项目得以完成; 青海省地质调查院的张雪亭和许伟林副院长也为项目的执行 给予方便和支持。在此对他们表示感谢。中国地质大学 北京化学分析室、古地磁室、 X 光分析室分别完成了化学分析、古地磁测试和粘土矿物分析; 国土资源部新星石油公司 实验地质研究院完成了有机碳和碳同位素测试; 国家地震局地质研究所完成了孢粉鉴定、 热释光测年; 北京大学城市与环境学系完成了光释光和 14 C 测年。在此对他们表示感谢。 作 者 2006 年 4 月于北京 Ⅳ 目 录 序 前 言 第一章 黄河源区自然地理和地质概况 1⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 第一节 自然地理概况 1⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 一、黄河源区的范围及研究区 1⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 二、气候 2⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 三、植被 3⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 四、水文 3⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 第二节 地貌特征 5⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 一、高山 5⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 二、河谷及冲洪积“平原” 5⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 三、湖成地貌 8⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 四、冰川地貌 8⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 五、高海拔丘陵 11⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 六、冻土地貌 12⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 第三节 地质概况 15⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 一、大地构造位置 15⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 二、前第四纪地层 16⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 三、地质构造特征 17⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 第四节 黄河源区第四纪地质研究的过去、现状及问题 19⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 第二章 黄河源区第四纪地层 23⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 第一节 下更新统 Qp 1 23⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 第二节 中更新统 Qp 2 25⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 一、钻孔 25⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 二、其他成因类型 34⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 第三节 上更新统 Qp 3 36⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 一、冰碛物 37⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 二、冰水沉积物 37⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 三、湖积物 39⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 四、冲积物 41⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 五、洪积物 42⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ Ⅴ 第四节 全新统 Qh 44⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 一、冲积物 44⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 二、洪积物 45⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 三、湖积物 47⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 第五节 黄河源区第四纪地层系统 50⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 一、第四纪地层的划分 50⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 二、第四纪地层系统 53⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 第三章 黄河源区第四纪气候变迁 56⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 第一节 ZK9 孔氧化物指示的气候变迁 57⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 一、SiO2含量变化特征及其古气候意义 58⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 二、Al2O3和 Fe2O3含量变化特征及其古气候意义 66⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 三、FeO 含量变化特征及其古气候意义 68⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 四、氧化物比值的变化特征及其古气候意义 68⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 五、Fe 3 /Fe 2 比值的古气温估算 75⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 第二节 ZK9 孔碳酸钙含量指示的气候变迁 83⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 第三节 ZK9 孔总有机碳含量指示的气候变迁 85⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 第四节 ZK9 孔有机碳同位素指示的气候变迁 92⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 第五节 ZK9 孔磁化率指示的气候变迁 96⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 第六节 ZK9 孔记录的气候变迁 96⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 第七节 全新世气候变迁 105⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 一、孢粉记录 105⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 二、粘土矿物记录 110⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 三、总有机碳记录 113⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 四、古冰楔记录 115⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 第四章 黄河源区近几十年生态环境演变 118⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 第一节 黄河源区现代植被类型及其特征 118⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 一、植被类型 119⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 二、草地分布规律 120⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 第二节 黄河源区植被覆盖特征 120⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 一、植被覆盖度分级原则 120⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 二、植被覆盖度特征提取方法 121⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 三、遥感图像分类处理方法 122⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 四、图像信息提取方法 123⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 五、精度评价 124⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 六、各种草地等级面积量算 125⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 第三节 黄河源区植被覆盖度及生态环境演变 125⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 一、黄河源区植被覆盖度现状 125⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 二、黄河源区水域面积变化 128⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ Ⅵ 第四节 黄河源区生态环境质量评价及趋势分析 128⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 一、草地在生态环境中的作用 128⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 二、黄河源区生态环境质量评价 130⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 三、黄河源区生态环境趋势分析 134⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 第五节 黄河源区生态环境恶化原因及保护对策 135⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 一、草地退化的原因 135⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 二、黄河源区生态环境保护对策 140⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 第五章 黄河源区第四纪环境变迁对青藏高原隆升的响应 145⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 第一节 第四纪气候演变 145⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 一、早更新世 145⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 二、中更新世 146⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 三、晚更新世 149⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 四、全新世 151⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 第二节 第四纪湖泊及水系演变 152⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 一、早更新世湖泊发育阶段 153⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 二、中更新世大湖泊发育阶段 153⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 三、晚更新世 - 全新世湖泊 - 河流发育阶段 155⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 第三节 黄河源区的第四纪地质 - 气候事件 159⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 一、青藏运动与第四纪湖泊形成 161⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 二、昆黄运动与湖泊变迁 161⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 三、第 16 阶段的降温事件 161⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 四、共和运动在黄河源区的表现 162⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 五、末次间冰期与末次冰期之间的环境巨变 162⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 六、现今黄河的形成 163⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 参考文献 164⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 英文摘要 180⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ Ⅶ Contents Preface Foreword Chapter 1 Natural Geography and Geology in the Source Area of the Yellow River 1 1⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 1. Natural Geography 1⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 1. 1 Range of the Source Area of the Yellow River and Investigating Region 1⋯⋯⋯ 1. 2 Modern Climate 2⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 1. 3 Modern Vegetation 3⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 1. 4 Hydrology 3⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 2. Geomorphology 5⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 2. 1 Alp 5⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 2. 2 River Valleys and Alluvial-pluvial Plains 5⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 2. 3 Lake Lands 8⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 2. 4 Glacial Lands 8⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 2. 5 Alpine Hills 11⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 2. 6 Periglacial Lands 12⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 3. Geology 15⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 3. 1 Regional Tectonics 15⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 3. 2 Pre-Quaternary Strata 16⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 3. 3 Geological Structure 17⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 4. The Past, Present and Topics of Research on the Source Area of the Yellow River in Quaternary Geology 19⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ Chapter 2 Quaternary Stratigraphy in the Source Area of the Yellow River 23⋯⋯ 1. Lower Pleistocene 23⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 2. Middle Pleistocene 25⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 2. 1 Drilling Core 25⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 2. 2 Natural Profiles of Quaternary Sediments 34⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 3. Upper Pleistocene 36⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 3. 1 Moraine 37⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 3. 2 Glaciofluvial Deposit 37⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 3. 3 Lacustrine Sediment 39⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 3. 4 Fluvial Sediment 41⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ Ⅷ 3. 5 Pluvial Sediment 42⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 4. Holocene 44⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 4. 1 Fluvial Sediment 44⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 4. 2 Pluvial Sediment 45⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 4. 3 Lacustrine Sediment 47⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 5. Quaternary Sequence in the Source Area of the Yellow River 50⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 5. 1 Quaternary Stratigraphic Subdivision and Correlation 50⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 5. 2 Quaternary Sequence 53⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ Chapter 3 Quaternary Climatic Change in the Source Area of the Yellow River56⋯⋯ 1. Oxide Indicators of Climatic Change from the ZK9 Core 57⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 1. 1 SiO2Content and Its climatic Significance 58⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 1. 2 Al2O3and Fe2O3Contents and their climatic Significance 66⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 1. 3 FeO Content and Its climatic Significance 68⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 1. 4 Oxide Ratios and their climatic Significance 68⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 1. 5 Palaeotemperature Estimated by Fe 3 /Fe 2 Ratio 75⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 2. CaCO3Indicators of Climatic Change from the ZK9 Core 83⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 3. Organic Carbon Indicators of Climatic Change from the ZK9 Core 85⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 4. Organic Carbon Isotopic Indicators of Climatic Change from the ZK9 Core 92⋯⋯⋯⋯ 5. Susceptibility Indicators of Climatic Change from the ZK9 Core 96⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 6. The ZK9 Core Showing Climatic Changes 96⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 7. The Holocene Climatic Changes 105⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 7. 1 Pollen 105⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 7. 2 Clay Mineral 110⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 7. 3 Organic Carbon 113⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 7. 4 Ice-wedge Cast 115⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ Chapter 4 Ecological and Environmental Changes for the Past Decades in the Source Area of the Yellow River 118⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 1. Vegetation Types in the Source area of the Yellow River 118⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 1. 1 Vegetation Types 119⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 1. 2 Grassland Distribution 120⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 2. Vegetation Cover in the Source area of the Yellow River 120⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 2. 1 Principle of Vegetation Cover-degree Classification 120⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 2. 2 of Vegetation Cover-degree Ination Extraction 121⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 2. 3 Classification and Processing of Remote-sensing Image 122⋯⋯⋯⋯⋯ 2. 4 of Image Ination Extraction 123⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 2. 5 Precision Estimation 124⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 2. 6 Areas of Various Grassland Grades 125⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 3. Vegetation Cover-degree and Ecological Environmental Evolution in the Source Ⅸ Area of the Yellow River 125⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 3. 1 Present Vegetation Cover-degree 125⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 3. 2 Change of Water Area 128⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 4. Quality uation of Ecological Environment and Trend Analysis in the Source Area of the Yellow River 128⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 4. 1 Grassland Action on Ecological Environment 128⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 4. 2 Quality uation of Ecological Environment 130⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 4. 3 Trend Analysis on Ecological Environment 134⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 5. Causes of Ecological Environmental Deterioration in the Source Area of the Yellow River and Protecting Countermeasure 135⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 5. 1 Causes of Ecological Environmental Deterioration 135⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 5. 2 Protecting Countermeasure of Ecological Environment 140⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ Chapter 5 Quaternary Environmental Changes in the Source Area of the Yellow River Responding to Uplift of the Tibetan Plateau 145⋯⋯⋯⋯⋯ 1. Quaternary Climatic Changes 145⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 1. 1 Early Pleistocene 145⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 1. 2 Middle Pleistocene 146⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 1. 3 Late Pleistocene 149⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 1. 4 Holocene 151⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 2. Quaternary Lakes and Drainage Evolution 152⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 2. 1 Early Pleistocene lake stage 153⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 2. 1 Middle Pleistocene big-lake stage 153⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 2. 3 Late Pleistocene and Holocene Lake-river Stage 155⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 3. Quaternary Geology and Climatic Events 159⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 3. 1 Qingzang Movement and Quaternary Lake Development 161⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 3. 2 Kunlun-Yellow River Movement and Lake Evolution 161⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 3. 3 Temperature-drop Event during the MIS16 161⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 3. 4 Geological Records of Gonghe Movement in the Source Area of the Yellow River 162⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 3. 5 Notable Environmental Change from the Last Interglacial Period to the Last Glacial Period 162⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 3. 6 Present the Yellow River ation 163⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ References 164⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ English Abstract 180⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ Ⅹ 第 一 章 黄 河 源 区 自 然 地 理 和 地 质 概 况 第一节 自然地理概况 一、黄河源区的范围及研究区 在论述黄河源区的地质和自然地理概况之前,有必要对黄河源区的界定作一说明。对 黄河源区的界定,不同的人有不同的看法,差别甚大。有人把若尔盖盆地及其以上的地区 作为黄河源区,这似乎 大了 些; 有 人把 黄河源 区向东 扩展 到阿尼 玛卿 山 方晓敏 等, 1998; 魏振铎, 1998 。尽管对黄河源区没有一个统一的界定,但我们通常所称的黄河