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第四纪的地理环境

发布时间: 2021-01-20 17:09:13

⑴ 自然地理 环境变化研究 第四纪地质学 考博求助

第四纪是新生代最新的一个纪,包括更新世和全新世。
第四纪期间生物界已进化内到现代面容貌。灵长目中完成了从猿到人的进化。第四纪前是新近纪。它从约260万年前开始,一直延续至今。
哺乳动物的进化在此阶段最为明显,而人类的出现与进化则更是第四纪最重要的事件之一。高等陆生植物的面貌在第四纪中期以后已与现代基本一致。由于冰期和间冰期的交替变化,逐渐形成今天的寒带、温带、亚热带和热带植物群。
第四纪地层的划分主要依据沉积物的岩石性质及地质年龄。

⑵ 第四纪地质环境演化规律

(一)前第四纪地质环境

大量的研究结果表明,中生代的晚侏罗世到早白垩世,由于受太平洋板块沿西太平洋毕鸟夫带向西俯冲,欧亚板块向东仰冲的作用影响,该地区形成以松辽地堑为主体的北东向大陆边缘裂谷带,该带长约1400km,宽200~350km。其空间分布范围以松辽盆地为主体,向北过孙吴地堑与前苏联境内的捷雅盆地相通,南端与华北裂谷系的渤海湾-中原裂谷相接。并接受厚度达6000~7000m河湖相沉积(初本君等,1998)。到了晚白垩世末至始新世带内发育的大屯火山喷发(60~80Ma)和双辽-下辽河火山喷发(49~27Ma)标志着裂谷发展到高潮。到了新近纪早期,火山活动基本平息,裂谷开始收缩封闭(25Ma)。上述地质构造环境的形成为松辽平原第四纪地壳拉张坳陷继承性发展提供了雏形。

(二)早更新世早期地质生态环境

早更新世早期(顶界1677.8ka,邓金宪,2001),松辽断坳已基本形成。松辽盆地继承发展,稳定下沉,形成松辽古大湖,并接受了来自大兴安岭、小兴安岭和长白山的碎屑物质补给,沉积一套厚度约20~100m的砂层、含砾砂层、粘土层堆积,早更新世早期湖积地层(Qpl1)形成。为湖泊兴盛期。其空间分布范围广阔,北到小兴安岭南部山前,南至渤海湾,西抵大兴安岭东部山麓,东至依通-依兰盆地东缘。该盆地受前第四纪凹凸不平的基底地形影响,在四平、新立城水库东等地区发育局部隆起,其上缺失早更新世早期湖相沉积。

孢粉数据基本反映以桦属、松属、榆属、蒿属、藜科占主体的森林-草原植被与以松属、榆属、桦属、藜科占主体的针阔叶混交林植被的交替转换。

微体古生物以土星介为主。它们是尔吉斯玻璃介、邱县美星介、纯净小玻璃介、双析土星介、东山土星介、隆起土星介、柯氏土星介、粗造土星介和放射土星介等。总体反映湖泊沉积环境,古气候由偏凉向温暖湿润交替转换(图1.5.1)。

(三)早更新世晚期-中更新世早期地质生态环境

早更新世晚期-中更新世早期,由于地壳强烈差异性升降运动,大兴安岭山脊线海拔达到1000m,东部山地上升到500~700m。由于气候干冷,在大兴安岭、小兴安岭及东部长白山等山地广泛发育着冰川堆积、冰川侵蚀和冰水堆积作用,形成冰水湖泊。受四周山脉隆升作用影响,松辽古大湖中心沿盆地周边向昌图、哈尔滨、北安、讷河、五大连池一线迁移,接受一套砂层沉积,形成晚更新世湖相地层(相当下荒山组一段下部)。而盆地边缘产生抬升隆起作用,导致早更新世早期沉积的白色粘土层外露水面,接受剥蚀,形成厚度约为10cm的古风化壳。

此时,伴随冰川作用,形成早更新世和中更新世冰碛和冰水堆积地层(大兴安岭称白土山冰期、绰尔河冰期、诺敏河冰期,长白山称土龙山冰期,小兴安岭称口子门冰期)。该期冰川作用分布广泛,冰川漂砾堆积于大兴安岭、长白山等中低山地形之上,冰碛和冰水堆积主体发育在山前倾斜平原地带,局部延入盆地之中,如分布于小兴安岭山前地段的冰碛物最远已达到克东南;分布于长白山山前地段的冰碛物最远已达到伏龙泉镇北;大兴安岭山脉也均到达山麓地带。盆地周边地区与下伏早更新世早期湖积地层(Qpl1)呈不整合接触。北部地区与砂层整合接触。这种接触关系反应了区内冰川、冰水堆积作用因地域不同而产生的差异(图1.5.2)。

图1.5.1 松辽平原早更新世早期古岩相地理图

由于区内该阶段,冰川、冰水作用强烈,古气候寒冷,发育以木本植物桦属,草本植物蒿属为主的森林-草原植被(初本君等,1989)。

(四)中更新世中-晚期地质生态环境

中更新世中-晚期(516~200ka,邓金宪,2001),松辽平原处于整体稳定断陷(坳)接受沉积的古大湖环境。

中更新世中期初,伴随周边山区缓慢上升,在大兴安岭东麓盆地边缘形成白土山冰水断块台地。大黑山-法库地垒不断抬升,并以其为界,将松辽古湖分解为北部的松辽大湖和南部的下辽河大湖。此后松辽盆地稳定下沉,形成古大湖环境,平原边缘的山麓地带已被湖水淹没,使松辽大湖达到极盛时期,并接受来自于周边山区或风积物质的补给,沉积了一套厚度约10~50m的冲积-湖积相亚粘土层,中更新世地层(Qpal-l2)形成。该套亚粘土层与松辽盆地边缘及依-舒盆地广布的冰碛、冰水堆积物呈整合覆盖关系。盆地内部依位置不同分别覆盖于早更新世早期的白色粘土层(长春腰分水岭,)、早更新世晚期的中-粗质砂层之上(哈尔滨荒山采坑)。上述接触特征反映松辽盆地在中更新世中-晚期总体下沉的构造环境(图1.5.3)。

此时,下辽河古湖除沈阳东部地区表现出隆升特点之外,其余地区总体断坳,发生海侵(水源海侵),接受海陆交互相的亚粘土、亚砂土和粉砂互层沉积(《辽宁省区地质志》,1989)。

孢粉数据基本反映以桦属、藜蒿为主的松、榆、桦、草原植被景观。古气候偏温凉。

图1.5.2 松辽平原早更新世晚期-中更新世早期古岩相地理图

(五)晚更新世早期地质生态环境

晚更新世早期,区内构造运动以地壳强烈的差异性升降为特征。伴随地壳的差异性升降作用,松辽平原东部、北部抬升,导致中更新世(Qpal-l3)沉积的亚粘土层外露水面,第一级湖成地面形成,即黄土状粘土质岗状高平原。西部区沉降,古湖泊缩小,向西南迁移,并接受来自于东部高平原区冲积物质的补给,形成厚度约10~25m的亚粘土、亚砂土层沉积,为晚更新世早期地层(Qp1al-l3)形成提供了物质基础。

由于地壳运动的差异性,松辽平原北部属于掀斜拱隆,东部为断块隆升,西部以坳陷为主体。

此时,下辽河盆地以坳陷下沉为特征,接受冲湖积黄土状亚砂土、粉细砂夹薄层亚砂土含砾的中粗砂透镜体等物质的沉积。

该时期孢粉化石表现为松辽平原贫乏,仅见微数量的桦属、葎草、蒿属、菊科、藜科、禾本科和狐尾藻等颗粒。下辽河平原以草本植物为主,木本、蕨类植物为辅的疏林-草原植被。总体反映古气候偏干冷(图1.5.4)。

图1.5.3 中更新世中-晚期古岩相地理图

图1.5.4 晚更新世早期古岩相地理图

(六)晚更新世中期地质生态环境

晚更新世中晚期,距今70~30ka,区内地壳运动总体以差异升降作用为主要特征。

晚更新世中期(70~30ka),伴随区内地壳运动差异升降运动,松辽平原东部、北部、西部继续抬升,早更新世沉积的亚粘土、亚砂土堆积物外露水面,形成第二级湖成地面(波状高平原)。导致湖泊继续向西南迁移,并急剧缩小,湖泊沿齐齐哈尔-乾安一带展布,接受风积砂土层的堆积,形成中东部地区的晚更新世地层(Qp2al-l3)。其他地区湖泊消失,在风蚀的作用下,与外来风积物质共同组成风积黄土和风积砂的堆积,称之为马兰黄土。风积黄土(Qp2eol3)仅出露于西部地区养息河的北岸,主体埋藏于西辽河盆地之下。风积砂土堆积沿长岭、乾安一带分布,构成中更新世风积砂土地层(Qpeol3)。大兴安岭山脉发育末次冰川作用,并形成白城等冰水堆积扇(Qpfgl3)。

而下辽河盆地继续坳(断)陷,接受了冲湖积相细粉砂和亚粘土沉积。

此时期,气候寒冷,发育披毛犀-猛犸象动物群(图1.5.5)。

图1.5.5 松辽平原晚更新世中期古岩相地理图

(七)晚更新世晚期地质生态环境

晚更新世晚期(30~18ka),松辽盆地西部整体下降,古湖泊再一次形成,并接受厚层细粒石英砂、中薄层含贝壳碎片的粉细砂沉积,形成了分布于西辽河地区的晚更新世晚期冲湖积地层(Qp2al-l3)。湖泊范围包括东西辽河盆地及长岭沙垄地区。

大约距今在18.1~11ka左右,区内局部隆升作用加强,在中西部地区长岭逆冲断隆形成,即前人所称的松辽分水岭。在其作用控制下,不仅改变了松辽盆地水系南北贯通的历史,而且导致晚更新世晚期古湖泊以长岭断隆为界向南北两侧退缩,形成北部的松嫩盆地和南部的东西辽河盆地,同时南北两个盆地的构造样式差异明显。北部松嫩盆地仍然以北部、东部隆升,西部坳陷为特征,并在长岭逆冲断隆岩片之间与坳陷区形成残留湖泊;而西部东西辽河盆地在晚更新世晚期湖积沉物的基础上,形成断块隆起与断坳相间排列的网状构造格局,断块隆起区外露水面,接受风蚀作用,为全新世弧形沙垄、沙化形成与发展提供了丰富的物质来源。断坳区形成残留湖泊,为全新世湖泊发展提供基础。

此时期下辽河盆地继续坳(断)陷,伴随先锋海侵,接受了海相含粉砂薄层的亚粘土、中细粒砂层的沉积和河湖相粉细砂夹含泥砾亚粘土的沉积。

孢粉资料表明,此时期木本植物以松属和桦属为主,草本植物以蒿属、藜科为主的,反映古气候温和较湿(图1.5.6)。

图1.5.6 松辽平原晚更新世晚期古岩相地理图

(八)全新世地质生态环境

全新世(11ka至今),区内地壳运动表现出以相对差异升降为主的运动形式。

该时期是人类活动最活跃,黑土形成与退化和荒漠化最发育的时期,也是人类生存环境趋于恶化的关键阶段。

早-中全新世,距今11~2.5ka,属于残留湖泊、沙化、黑土形成发展的温暖湿润古气候环境。松辽盆地受晚更新世末期长岭断隆的影响,其北侧的松嫩湖盆急剧缩小,湖泊中心已退缩到达乾安、泰来、大庆一线。盆地西北周边的霍林河、洮儿河、绰尔河、雅鲁河、阿伦河、嫩江、裕尔河等水系继承发展,汇入晚更新世末期残留湖泊,共同组成早-中全新世千岛湖盆环境,加积了河湖相淤泥、沙土层的沉积,形成早-中全新世湖-沼地层(Qhl-fl1-2)。当时,只有嫩江为过湖河流,并与下游松花江汇合流入三江盆地。讷河、乌裕尔河、呼兰河、通肯河等河道变迁明显,古河道遗迹清晰,表现出自东向北西方向迁移的变化规律。这点与区域地壳运动特征相一致。

而东西辽河盆地沿断块沉陷区,仍在晚更新世末期残留湖泊的基础上发展为早-中全新世湖盆环境,接受周围断隆地块的物质补给,形成了黑色淤泥与砂土质呈互层状沉积的早-中全新世湖-沼地层(Qhl-fl1-2)。而断块隆升区,在晚更新世末期湖积砂层的基础上,接受风蚀与风积作用,形成科尔沁沙漠,并覆盖于长岭弧形逆冲断隆及其北部松嫩的平原的表面,沙化程度加强(图1.5.7)。

距今11~7.5ka的早全新世,松辽平原未形成黑土层沉积,这是因为这段时期古气候偏冷凉,特别是8.7~8.9ka的强低温事件,加上晚更新世遗留下来连续多年冻土,尚未退化到适宜黑土层沉积的程度。

到了中全新世,距今7.5~2.5ka,古气候温暖湿润。当时,虽有气候波动,但松嫩平原始终处于温带半湿润区,年均气温约比现今高1~2℃,平均年降水量约500~600mm。年均气温自北向南由0~5.9℃,季节冻土1.5~2.5m,从地表结冻到解冻150~200d。季节冻土全部融化时间60~150d。这样草原化草甸植被植物迅速繁茂起来,在地上和地下,大量植物残体形成有机质。留在土壤中的有机质由于冬季严寒,土壤微生物活动停止,夏季多雨土壤过湿,加上季节冻层阻隔使土壤水分更加充足,好气微生物活动受限,一般每年只有15%腐殖质被分解矿化,故此年复一年的暖-寒气候周期变化,土壤中大量有机质被保留,并迅速沉积,于是便在第四纪前中全新世含土质堆积物顶层形成了黑土层。

由于受松辽平原内的高平原区和低平原区两种地形差异影响,呈岗状波状起伏不平的高平原区地形发育厚约1~2m土黄色黄土状粘土风化壳,与下伏粘土层结构差异很大,利于持水和透水,并限制有机质的分解,有利于黑土层的有机质积累与沉积,并形成深厚肥沃的黑土层;而出露于松辽平原内的低平原区,地下水位较低,相对提高了土壤中的滞水能力,导致透水能力下降。在这种水理条件下,有利钙质淀积层发生,并形成黑钙土层。

早-中全新世,下辽河平原仍处于稳定下降的构造环境。随着冰期的结束,全球性气候转暖,海面又一次开始快速上升,并在晚更新世末期广泛发育的冲湖积沼泽、劣质泥炭层的基础上,发生盘山海侵,并接受厚度约20~30m的细砂、粉细砂、亚粘土层沉积。

图1.5.7 松辽平原早中全新世古岩相地理图

晚全新世以来(2.5ka至今),属于地壳整体强烈抬升阶段,湖泊消亡(残留湖泊)河流下切形成深切河谷,东部高平原黑土水蚀退化,西部荒漠化发育,低平原发育盐渍化的相对恶化环境。受区内地壳总体抬升作用和气候等因素影响,早中全新世残留的松嫩、东西辽河湖泊退缩、干涸,直至消亡,但在齐齐哈尔-大安一带和长岭弧形断隆岩片之间洼地仍然残留着现代地湖泊。嫩江水系由原来的过湖河演变为下切河与松花江水系完全贯通经三江平原汇入黑龙江。辽河水系急剧下切,形成深切河谷。沿河道形成晚全新世冲积成因的淤泥、砂土地层。其广布于黑土的高平原区遭受水蚀侵蚀和人为作用影响,黑土发生面积性减少和质量下降。统计数据表明,地形坡度为1°~2°区,水蚀程度加强,近十年黑土斑块减少14225个,而低平原区受冻丘消融、地下水位变化、气候干燥等因素影响,沿早中全新世干涸湖底发育沙化、盐渍化(图1.5.8)。

图1.5.8 松辽平原晚全新世地质环境演变图

由于古辽东湾海平面下降,退缩到现今海平面位置,形成泥质海滩。至此东西辽河、养畜牧河切穿辽北隆起,路径下辽河平原,形成宽度为几米至几十米,深度为几米的深切河谷,注入渤海,形成冲积三角洲。并在营口、盘锦、辽中县等滨海平原地带沼泽遍布,芦苇纵生。

至此松辽平原进入人文活动与自然环境并存的生态环境退化阶段。

图版1.2.1 伊通大南镇采砂坑早更新世湖积物剖面野外照片

图版1.2.2 灰白色粘土中的纯净小玻璃介和疏忽玻璃介

图版1.2.3 昌图双庙子镇06-092点Qpl1剖面野外照片

图版1.2.4 绰尔河06-015点Qpl1剖面野外照片

图版1.2.5 绰尔河06-018点Qpl1剖面野外照片

图版1.2.6 鹤山16队06-005点Qpl1剖面野外照片

图版1.2.7 拜泉杨家店07-09点Qpl1剖面野外照片

图版1.2.8 北安市龙镇采砂坑06-008点Qpl1剖面野外照片

图版1.2.9 哈尔滨下荒山组06-027点Qpl1剖面野外照片

图版1.2.10 铁力市东部山区Qp1ETM遥感影像

图版1.2.11 伊通大南镇采砂坑Qpfgl1剖面野外照片

图版1.2.12 岔路河镇早更新世冰水堆积物野外照片

图版1.2.13 白城地区早更新世冰水堆积物遥感影像

图版1.2.14 敖汉旗西坤头岭Qpfgl1野外照片

图版1.2.15 中更新世冰碛堆积物野外照片

图版1.2.16 中更新世冰水堆积物单元ETM遥感影像

图版1.2.17 龙江县砖瓦厂剖面照片

图版1.2.18 下辽河平原东部中更新世冰水堆积物照片

图版1.2.19 九三农场采土坑S06-006点中更新统冰水堆积物照片

图版1.2.20 中更新世冲-湖积物影像

图版1.2.21 五大连池地区黄色亚粘土层照片

图版1.2.22 五大连池地区06-05点照片

图版1.2.23 哈尔滨06-027点东风镇采坑照片

图版1.2.24 伊通大南镇南砖场Qpal-l2黄土剖面

图版1.2.25 晚更新世下部冲湖积层(Qp1al-l3)图像

图版1.2.26 温家窑06-23点Qp1al-l3照片

图版1.2.27 阿城宫家屯06-23观测点Qp1al-l3照片

图版1.2.28 兰西县榆树镇06-001观测点Qp1al-l3照片

图版1.2.29 双城06-026点南Qp1al-l3照片

图版1.2.30 梨树县06-100点Qp1al-l3照片

图版1.2.31 黄土冲沟的影像及地貌特征

图版1.2.32 新镇村南06-081观测点照片

图版1.2.33 榆树林06-58点Qpeol3照片

图版1.2.34 长岭地区晚更新世中期风积砂土单元(Qpeol3)影像

图版1.2.35 大布苏湖06-57观测点照片

图版1.2.36 林甸06-021观测点Qp2al-l3照片

图版1.2.37 富拉尔基06-20观测点Qp2al-l3照片

图版1.2.38 双辽玻璃厂06-096点照片

图版1.2.39 富拉尔基06-19观测点照片

图版1.2.40 北部丘陵区的坡洪积(含砾石亚粘土)

图版1.2.41 松嫩低平原区湖积-沼泽堆积物单元(Qhl-fl1-2)图像

图版1.2.42 早-中全新世湖积堆积物单元(Qhl1-2)图像

松辽平原第四纪地质环境与黑土退化

图版1.2.43 滨海平原区中全新世海积细粉砂和淤泥质粉砂照片

图版1.2.44 营口-盘锦滨海平原影像

图版1.2.45 乾安县晚全新世湖积单元图像

图版1.2.46 晚全新世风积物影像

图版1.2.47 五大连池第四纪火山岩影像

图版1.2.48 黑土层照片

图版1.3.1 尚志-红旗镇北西向断裂图像

图版1.3.2 哈尔滨段断裂影像

图版1.3.3 拉林河同步弯曲图像

图版1.3.4 长岭弧形断隆遥感图像

图版1.4.1 泥砂质谷坡阶地图像

图版1.4.2 粘土质垄岗状高平原图像

图版1.4.3 泥砂质波状高平原图像

图版1.4.4 亚砂土质低平原(Ⅳ2-1)图像

图版1.4.5 北部淤泥质低平原(Ⅳ2-2)图像

图版1.4.6 北部地区侵蚀湖积台地影像

图版1.4.7 张广才岭山脉冰碛被图像

图版1.4.8 大布苏冻融湖图像

图版1.4.9 小城墙砬子冰蚀地貌图像

⑶ 中国第四纪地质的基本特征

1. 沉积物类型的多样性和分布的规律性

图 2-32 中国第四纪沉积物分布的空间特征

中国的第四纪沉积物类型非常复杂,几乎含有第四纪沉积物的所有成因类型,有海相、海陆过渡相和陆相。在陆相沉积物中有地面流水、湖泊、沼泽、地下水、风、冰川、冰水等形成的沉积物,也有重力堆积物和残积物。在平面上,从东部的海相和河湖相沉积物,到西部的冰川堆积和风成堆积,从南部的洞穴和红土堆积到北部的戈壁沙漠和黄土堆积(图2-32)。从海拔高度上来看,第四纪沉积物具有明显的垂直分带现象,最低的东部大陆架以海相沉积物为主; 东部平原主要为河湖相沉积; 黄土高原到新疆一带以干旱气候区堆积物为主,如戈壁、沙漠、黄土、洪积物; 在青藏高原,以冰川和冰水沉积物发育为特征,当然也 发育较多的 湖泊、河流、洪 流 沉积物。

2. 新构造运动的整体性和区域性

中国区域是一个新构造运动非常强烈的地区,第四纪的构造运动属于喜马拉雅运动第三幕。在时间上,第四纪的构造运动表现出明显的阶段性: 强烈的上升期与相对平静期交替出现,在我国的西部地区尤为清晰,从而形成多级的层状地貌。在区域上,西部和南部以抬升为主,而东部和北部以下降为特征,并且从西南到东北构造运动的强度具有逐渐减弱的梯度。在第一阶梯和第二阶梯上以整体的抬升为特征,第三阶梯以整体的下降为特点,而在 3 个阶梯之则间表现出强烈的差异抬升运动。地震活动主要分布在华北、南北地震带和西昆仑-喜马拉雅3 个带上,火山活动主要集中在东北、东南沿海和西南地区。

3. 哺乳动物群的南、北差异性

以淮河-大别山-秦岭-龙门山-横断山一线为界,中国第四纪哺乳动物群可分为南、北两个哺乳动物地理区。北方区属古北界的一部分,哺乳动物以喜干、凉、冷的动物为主,草原型动物占优势。南方区属东洋界的一部分,哺乳动物主要由喜暖湿的成分构成,森林型动物占优。南、北方动物群的差异从早更新世开始出现雏形,在中更新世变得明显,但这两个动物群的一些成员随着气候的变迁发生往南或向北的迁移,进行动物群的交流。就哺乳动物群演化而言,中国的第四纪哺乳动物群是在我国上新世三趾马动物群的基础上演化而来的,形成了含真象、真马等成员的动物群面貌。由于南、北气候变化的差异,影响到动物群的性质,使北方动物群表现出一定的进步性,不同阶段的动物群差异和更替比较清晰; 而南方动物群则显示出一定的保守性,动物群的更替不及北方动物群清晰。

4. 气候波动的区域性与全球性

对我国的黄土研究表明,黄土-古土壤序列很好地记录了我国的第四纪气候变迁。在第四纪我国的气候至少存在 30 多次冷-暖旋回(climatic cycle),并与深海沉积物的氧同位素具有良好的对比性。气候波动具有 100ka、41ka 和 21ka 的天文周期,而且在早更新世以 41ka 的周期为主,而中、晚更新世以 100ka 周期为主,这些与世界其他地区的气候变迁规律是相似的。这说明我国的第四纪气候波动具有全球性的特征。

我国的第四纪气候变化不仅具有全球性的特征,而且还具有区域性的特点。在南亚季风和东亚季风的影响下,形成了我国东部地区干冷与暖湿交替以及西南地区独特的气候特征,青藏高原的隆起导致了我国西北地区强烈干旱的气候。

5. 季风作用的特殊性

中国是世界上季风作用最为显著的国家之一,季风(monsoon)造成了我国特殊的气候特征。在第四纪早期,由于青藏高原还没有隆升到足够的高度以致影响到南亚季风向北侵入,使我国同时受到东亚季风和南亚季风的影响,导致西北地区冬季和夏季的气候差别降低。但在更新世的中期,青藏高原已隆升到较高的海拔,影响了南亚季风的侵入,同时加强了东亚季风,使我国西北地区进一步干旱化,冬季风和夏季风的差异显著增强。由于受东亚季风的影响,中国东部地区夏季多雨湿润,而冬季干旱多风。

6. 人类文化的差异性

中国的古人类化石及石器相当丰富,包括直立人、早期智人和晚期智人及其石器,主要分布在横断山脉以东地区。在时代上,直立人可能从约 2MaB. P. 就在我国出现,这与被誉为人类起源和演化中心的东非地区所发现的直立人时代相当。我国直立人的一些特征与非洲的直立人表现出一定的差异性,更重要的是我国直立人文化尚具有特殊性。尽管我国直立人也有大石器(手斧)文化,但一直处于次要的地位,而演化的主线是小石器文化,并始终纵贯直立人和智人阶段,这显然不同于非洲以大石器手斧文化为特征的文化系统。所以中国的人类文化具有特殊的一面。

我国南、北方的石器文化也有一定的差异。在北方基本上是小石器文化的演化,而在南方出现小石器与大石器平行演化的特征,而且手斧文化主要分布在长江流域及其以南地区。

⑷ 论第四纪环境对人类生存和发展的启示

第四纪(距今164万年~ )(劳动创造了人类)

Quaternary Period

地球历史的最新阶段,新生代最后一个纪 。约开始于164万年前持续至今 。这一时期形成的地层称第四系。第四系一名是法国学者J.德努瓦耶于1829年提出的(见新生代)。
第四纪生物界的面貌已很接近于现代。哺乳动物的进化在此阶段最为明显,而人类的出现与进化则更是第四纪最重要的事件之一。
哺乳动物在第四纪期间的进化主要表现在属种而不是大的类别更新上。第四纪前一阶段——更新世早期哺乳类仍以偶蹄类、长鼻类与新食肉类等的繁盛、发展为特征,与第三纪的区别在于出现了真象、真马、真牛。更新世晚期哺乳动物的一些类别和不少属种相继衰亡或灭绝。到了第四纪的后一阶段——全新世,哺乳动物的面貌已和现代基本一致。
大量的化石资料证明人类是由古猿进化而来的。古猿与最早的人之间的根本区别在于人能制造工具,特别是制造石器。从制造工具开始的劳动使人类根本区别于其它一切动物,劳动创造了人类。另一个主要特点是人能直立行走。从古猿开始向人的方向发展的时间,一般认为至少在1000?万年以前。
第四纪的海生无脊椎动物仍以双壳类、腹足类、小型有孔虫、六射珊瑚等占主要地位。陆生无脊椎动物仍以双壳类、腹足类、介形类为主。其它脊椎动物中真骨鱼类和鸟类继续繁盛,两栖类和爬行类变化不大。
高等陆生植物的面貌在第四纪中期以后已与现代基本一致。由于冰期和间冰期的交替变化,逐渐形成今天的寒带、温带、亚热带和热带植物群。微体和超微的浮游钙藻对海相地层的划分与对比仍十分重要。第四纪包括更新世和全新世,相应地层称更新统和全新统。第四纪下限的确定,意见分歧较大。1948年第十八届国际地质大会确定,以真马、真牛、真象的出现作为划分更新世的标志。陆相地层以意大利北部维拉弗朗层,海相以意大利南部的卡拉布里层的底界作为更新世的开始。中国以相当于维拉弗朗层的泥河湾层作为早更新世的标准地层。其后,应用钾氢法测定了法国和非洲相当于维拉弗朗层的地层底界年龄约为180万年。因此,许多学者认为第四纪下限应为距今180万年。1977年国际第四纪会议建议,以意大利的弗利卡剖面作为上新世与更新世的分界,其地质年龄约为170万年。对中国黄土的研究表明,约248万年前黄土开始沉积,反映了气候和地质环境的明显变化,认为第四纪约开始于 248万年前。还有学者认为,第四纪下限应定为330~350万年前。

地层划分

第四纪地层的划分主要依据沉积物的岩石性质及地质年龄。第四纪沉积物分布极广,除岩石裸露的陡峻山坡外,全球几乎到处被第四纪沉积物覆盖。第四纪沉积物形成较晚,大多未胶结,保存比较完整。第四纪沉积主要有冰川沉积、河流沉积、湖相沉积、风成沉积、洞穴沉积和海相沉积等。其次为冰水沉积、残积、坡积、洪积、生物沉积和火山沉积等。

生物进化

第四纪生物与第三纪相比,在分布和组成上发生了明显的变化。哺乳动物与上新世相比有很大进化,如欧洲及邻近的亚洲部分现生的119个种中只有6个在上新世生存过。植物界的进化比较缓慢,西北欧的植物约80%在第四纪开始时即已存在。第四纪冰期时,大陆冰盖向南扩展,动植物也随之向南迁移。间冰期期间动植物向北迁移。冰期和间冰期植被带的移动范围最大可达纬度30°,在地层剖面中可明显地看到喜冷和喜暖动植物群的交替现象。第四纪后期,大型陆生哺乳动物发生过大规模绝灭。在北美,大型哺乳动物的属有70%绝灭,欧洲和非洲比例小得多。这一大规模绝灭发生于距今 15000~9000年。发生大规模绝灭的原因主要是人类的狩猎活动,其次是自然环境的变迁。第四纪不同时期出现不同的动物群。欧洲早更新世具代表性的是维拉弗朗动物群,出现了真马、真牛、真象;中更新世以克罗默尔动物群为代表;晚更新世时出现了许多极地动物。北美早更新世有布朗克动物群,中更新世有伊尔文顿动物群,晚更新世有兰错伯累动物群 。 中国北方则有早更新世泥河湾动物群,中更新世周口店动物群,晚更新世萨拉乌苏动物群。

第四纪冰川
第四纪大冰川期,距今约200万年。地球史上最近一次大冰川期。冰川的发生是极地或高山地区沿地面运动的巨大冰体。由降落在雪线以上的大量积雪,在重力和巨大压力下形成,冰川从源头处得到大量的冰补给,而这些冰融化得很慢,冰川本身就发育得又宽又深,往下流到高温处,冰补给少了,冰川也愈来愈小,直到冰的融化量和上游的补给量互相抵消。一般冰川为舌状,冰川面往往高低不平,有的地方有深的裂口,即冰隙。冰川可分为大陆冰川和山岳冰川两大类。第四纪时欧洲阿尔卑期山山岳冰川至少有5次扩张。在我国,据李四光研究,相应地出现了鄱阳、大姑、庐山与大理4个亚冰期。现代冰川覆盖总面积约为1630万平方公里,占地球陆地总面积的11%。我国的现代冰川主要分布于喜马拉雅山(北坡)、昆仑山、天山、祁连山和横断山脉的一些高峰区,总面积约57069平方公里。

人类出现

第四纪是人类出现和发展的时期,因此有人称之为人类纪。普遍认为,第四纪的猿人由中、上新世的腊玛古猿发展而来。早更新世开始出现早期猿人,其代表是坦桑尼亚奥杜威峡谷的能人。含能人化石的地层年代约为 175万年前。晚期猿人以北京猿人和爪哇猿人为代表,他们生活于中更新世。中更新世晚期,人类发展到早期智人阶段,如中国的丁村人、马坝人、长阳人等,欧洲以尼安德特人为代表。晚期智人出现于晚更新世晚期,有中国河套人、山顶洞人、资阳人、柳江人等,欧洲是克鲁马农人。

构造运动

第四纪的构造运动属于新构造运动。在大洋底沿中央洋脊向两侧扩张。对太平洋板块移动速度测量表明,平均每年向西漂移最大达到11厘米,向东漂移 6.6厘米。陆地上新的造山带是第四纪新构造运动最剧烈的地区,如阿尔卑斯山、喜马拉雅山等。地震和火山是新构造运动的表现形式。地震集中发生在板块边界和活动断裂带上,如环太平洋地震带、加利福尼亚断裂带、中国郯庐断裂带等。火山主要分布在板块边界或板块内部的活动断裂带上。中国的五大连池、大同盆地、雷州半岛、海南、腾冲、台湾等地都有第四纪火山。

第四纪人类出现(绘画)

气候状况

第四纪时,地球气候出现过多次冷暖变化,240万年以来至少经历了24个气候旋回。晚新生代冰期开始于距今1400~ 1100 万年前,但在第四纪才出现冰期和间冰期的明显交替。冰期极盛时,北半球高纬地区形成大陆冰盖,格陵兰冰盖覆盖了格陵兰和冰岛,劳伦大冰盖掩埋了整个加拿大,并向南延伸至纽约、辛辛那提一带。欧洲将近一半被斯堪的纳维亚冰盖覆盖。西伯利亚冰盖则占据了西伯利亚北部地区。

矿物沉积

第四纪沉积富集了各种砂矿、盐湖化学沉积、泥炭和少量褐煤。世界上一些重要的稀有金属多来自滨海和河流沉积中的第四纪砂矿,如沙金矿、钴镍铬砂矿、锡钨砂矿、金刚石砂矿等。中国盐湖中锂和硼的蕴藏量居世界首位。

第四纪——人类时代

第四纪是人类出世并迅速发展时代,人类的发展经历了以下主要阶段:

早期猿人阶段(2百万年-1百75万年前):能人(Homo habilis)在东非坦桑尼亚出现,这可能是早期的直立猿人(Homo erectus);

晚期猿人阶段(1百万年前):直立猿人(homo erectus)从非洲扩散到中国、爪哇,最著名的代表是北京猿人和爪哇猿人;

早期智人阶段(50万年前):智人(Homo sapiens)在非洲出现并迁移到欧洲。

晚期智人(新人)阶段(25万年-3万5千年前):现代人(Homo sapiens sapiens)在非洲南部出现,约5万年前,现代人类分布到中东地区,到3万5千年前,现代人类分布到达欧洲-克罗麦昂人(Cro-Magnon);

在更新世晚期,大约3万-2万年前,现代人类通过白令陆桥进入北美洲并向南迁移。进入全新世后,现代人的分布到除南极洲以外的各个大陆,并且成为唯一生存至今的人科动物(hominids)。

⑸ 第四纪几次重大环境事件

第四纪(距今约160万年)

劳动创造了人类
地球历史的最新阶段,新生代最后一个纪 。关于其下限一直存在争议,支持较多的有1.8Ma和2.6Ma 。虽然国际地层委员会推荐的第四纪的下界年龄为1.80Ma,但是由于2.6(开始为2.48 )Ma是黄土开始沉积的年龄,因而我国地质学家,尤其是第四纪地质学家基本都采用后者。这一时期形成的地层称第四系。第四系一名是法国学者J.德努瓦耶于1829年提出的(见新生代)。
从第四纪开始,全球气候出现了明显的冰期和间冰期交替的模式。第四纪生物界的面貌已很接近于现代。哺乳动物的进化在此阶段最为明显,而人类的出现与进化则更是第四纪最重要的事件之一。
哺乳动物在第四纪期间的进化主要表现在属种而不是大的类别更新上。第四纪前一阶段——更新世早期哺乳类仍以偶蹄类、长鼻类与新食肉类等的繁盛、发展为特征,与第三纪的区别在于出现了真象、真马、真牛。更新世晚期哺乳动物的一些类别和不少属种相继衰亡或灭绝。到了第四纪的后一阶段——全新世,哺乳动物的面貌已和现代基本一致。
大量的化石资料证明人类是由古猿进化而来的。古猿与最早的人之间的根本区别在于人能制造工具,特别是制造石器。从制造工具开始的劳动使人类根本区别于其它一切动物,劳动创造了人类。另一个主要特点是人能直立行走。从古猿开始向人的方向发展的时间,一般认为至少在1000?万年以前。
第四纪的海生无脊椎动物仍以双壳类、腹足类、小型有孔虫、六射珊瑚等占主要地位。陆生无脊椎动物仍以双壳类、腹足类、介形类为主。其它脊椎动物中真骨鱼类和鸟类继续繁盛,两栖类和爬行类变化不大。
[font color=#000000] [/font]高等陆生植物的面貌在第四纪中期以后已与现代基本一致。由于冰期和间冰期的交替变化,逐渐形成今天的寒带、温带、亚热带和热带植物群。微体和超微的浮游钙藻对海相地层的划分与对比仍十分重要。第四纪包括更新世和全新世,相应地层称更新统和全新统。第四纪下限的确定,意见分歧较大。1948年第十八届国际地质大会确定,以真马、真牛、真象的出现作为划分更新世的标志。陆相地层以意大利北部维拉弗朗层,海相以意大利南部的卡拉布里层的底界作为更新世的开始。中国以相当于维拉弗朗层的泥河湾层作为早更新世的标准地层。其后,应用钾氢法测定了法国和非洲相当于维拉弗朗层的地层底界年龄约为180万年。因此,许多学者认为第四纪下限应为距今180万年。1977年国际第四纪会议建议,以意大利的弗利卡剖面作为上新世与更新世的分界,其地质年龄约为170万年。对中国黄土的研究表明,约248万年前黄土开始沉积,反映了气候和地质环境的明显变化,认为第四纪约开始于 248万年前。还有学者认为,第四纪下限应定为330~350万年前。
[编辑本段]地层划分

第四纪地层的划分主要依据沉积物的岩石性质及地质年龄。第四纪沉积物分布极广,除岩石裸露的陡峻山坡外,全球几乎到处被第四纪沉积物覆盖。第四纪沉积物形成较晚,大多未胶结,保存比较完整。第四纪沉积主要有冰川沉积、河流沉积、湖相沉积、风成沉积、洞穴沉积和海相沉积等。其次为冰水沉积、残积、坡积、洪积、生物沉积和火山沉积等。
[编辑本段]生物进化
第四纪生物与第三纪相比,在分布和组成上发生了明显的变化。哺乳动物与上新世相比有很大进化,如欧洲及邻近的亚洲部分现生的119个种中只有6个在上新世生存过。植物界的进化比较缓慢,西北欧的植物约80%在第四纪开始时即已存在。第四纪冰期时,大陆冰盖向南扩展,动植物也随之向南迁移。间冰期期间动植物向北迁移。冰期和间冰期植被带的移动范围最大可达纬度30°,在地层剖面中可明显地看到喜冷和喜暖动植物群的交替现象。第四纪后期,大型陆生哺乳动物发生过大规模绝灭。在北美,大型哺乳动物的属有70%绝灭,欧洲和非洲比例小得多。这一大规模绝灭发生于距今 15000~9000年。发生大规模绝灭的原因主要是人类的狩猎活动,其次是自然环境的变迁。第四纪不同时期出现不同的动物群。欧洲早更新世具代表性的是维拉弗朗动物群,出现了真马、真牛、真象;中更新世以克罗默尔动物群为代表;晚更新世时出现了许多极地动物。北美早更新世有布朗克动物群,中更新世有伊尔文顿动物群,晚更新世有兰错伯累动物群 。 中国北方则有早更新世泥河湾动物群,中更新世周口店动物群,晚更新世萨拉乌苏动物群。
[编辑本段]第四纪冰川
第四纪大冰川期,距今约200万年。地球史上最近一次大冰川期。冰川的发生是极地或高山地区沿地面运动的巨大冰体。由降落在雪线以上的大量积雪,在重力和巨大压力下形成,冰川从源头处得到大量的冰补给,而这些冰融化得很慢,冰川本身就发育得又宽又深,往下流到高温处,冰补给少了,冰川也愈来愈小,直到冰的融化量和上游的补给量互相抵消。一般冰川为舌状,冰川面往往高低不平,有的地方有深的裂口,即冰隙。冰川可分为大陆冰川和山岳冰川两大类。第四纪时欧洲阿尔卑期山山岳冰川至少有5次扩张。在我国,据李四光研究,相应地出现了鄱阳、大姑、庐山与大理4个亚冰期。现代冰川覆盖总面积约为1630万平方公里,占地球陆地总面积的11%。我国的现代冰川主要分布于喜马拉雅山(北坡)、昆仑山、天山、祁连山和横断山脉的一些高峰区,总面积约57069平方公里。
[编辑本段]海平面变化
第四纪期间由于气候变化、地壳运动等原因引起的海平面升降。包括绝对变化和相对变化两方面含义。目前的研究多从相对变化入手,即以陆地为基准,按不同时期海平面与陆地基准的相对高度关系来判别海平面的变动。其变化原因很多。1841年麦克拉伦(C.Maclaren)首先提出更新世海平面的振荡性,认为海平面变化是气候变化所致,并称之为冰川型海面变化。1865年杰米森(TJamieson)提出冰川均衡运动理论,认为气候变化引起冰盖消长,使地壳发生变形。他将海平面变化曲线主要归结于区域构造运动的性质和幅度,以及沉积物压缩性等原因。1906年,休斯(E.Suess)提出(全球)海面升降(eustasy)理论,认为沉积物增加会引起全球性海面上升;地壳沉降形成洋盆时,则引起海面下降。意指,海进和海退是洋盆容积变化的结果,全球性海面变化并不包括海水量的增减。20世纪50年代末至70年代早期,海平面变化研究工作迅速地由定性阶段发展到定量阶段。大量14C数据表明,最后一次冰川作用始于70000年前,距今18000年左右达到最盛期,约止于10000年前。冰川最盛期的最低海面位置,随着冰盖厚度研究的深入而有较大进展:1950年以前估算值为-100米左右;1969年弗林特(R.F. Flint)根据1953年以后南极大冰盖厚度,修正为- 132米;
中国黄、东海大陆架,距今15000 年前的最低海面为-150 ~-160米。对全新世早期海平面迅速上升运动,已获得比较一致的看法;对近6000多年来的海面变化,主要有3种不同的观点:①大西洋期结束时海平面比现在高约3米;②全新世不存在高海面;③3600年来海平面是稳定的。有人从地球流变学观点出发,认为地球是粘弹性体,冰盖消长引起的冰川均衡作用(glacio-isostasy)对远距离地区也是重要的;冰盖消长引起的洋盆水体积变化,——水力均衡运动(hydro- isostasy),对海底也有作用;地球内部和表面质量的重新分布造成大地水准面变形:大地水准面—海面变化(Geoided eustasy)。克拉克(J.A. Clark,1980)提出的粘弹性地球体海面变化数值模型,将世界大洋划分为6个具有不同海面变化曲线 带,认为全球不存在统一的海平面曲线, 这为研究全新世海面变化提出新的思路。
[编辑本段]构造运动
第四纪的构造运动属于新构造运动。在大洋底沿中央洋脊向两侧扩张。对太平洋板块移动速度测量表明,平均每年向西漂移最大达到11厘米,向东漂移 6.6厘米。陆地上新的造山带是第四纪新构造运动最剧烈的地区,如阿尔卑斯山、喜马拉雅山等。地震和火山是新构造运动的表现形式。地震集中发生在板块边界和活动断裂带上,如环太平洋地震带、加利福尼亚断裂带、中国郯庐断裂带等。火山主要分布在板块边界或板块内部的活动断裂带上。中国的五大连池、大同盆地、雷州半岛、海南、腾冲、台湾等地都有第四纪火山。
[编辑本段]气候状况
第四纪时,地球气候出现过多次冷暖变化,240万年以来至少经历了24个气候旋回。晚新生代冰期开始于距今1400~ 1100 万年前,但在第四纪才出现冰期和间冰期的明显交替。冰期极盛时,北半球高纬地区形成大陆冰盖,格陵兰冰盖覆盖了格陵兰和冰岛,劳伦大冰盖掩埋了整个加拿大,并向南延伸至纽约、辛辛那提一带。欧洲将近一半被斯堪的纳维亚冰盖覆盖。西伯利亚冰盖则占据了西伯利亚北部地区。
[编辑本段]矿物沉积
第四纪沉积富集了各种砂矿、盐湖化学沉积、泥炭和少量褐煤。世界上一些重要的稀有金属多来自滨海和河流沉积中的第四纪砂矿,如沙金矿、钴镍铬砂矿、锡钨砂矿、金刚石砂矿等。中国盐湖中锂和硼的蕴藏量居世界首位。
[编辑本段]人类出世
第四纪是人类出世并迅速发展时代,人类的发展经历了以下主要阶段:
早期猿人阶段(2百万年-1百75万年前):能人(Homo habilis)在东非坦桑尼亚出现,这可能是早期的直立猿人(Homo erectus);
晚期猿人阶段(1百万年前):直立猿人(homo erectus)从非洲扩散到中国、爪哇,最著名的代表是北京猿人和爪哇猿人;
早期智人阶段(50万年前):智人(Homo sapiens)在非洲出现并迁移到欧洲。
晚期智人(新人)阶段(25万年-3万5千年前):现代人(Homo sapiens sapiens)在非洲南部出现,约5万年前,现代人类分布到中东地区,到3万5千年前,现代人类分布到达欧洲-克罗麦昂人(Cro-Magnon);
在更新世晚期,大约3万-2万年前,现代人类通过白令陆桥进入北美洲并向南迁移。进入全新世后,现代人的分布到除南极洲以外的各个大陆,并且成为唯一生存至今的人科动物(hominids)。
2004年出版的国际地层表已取消了第四纪作为“纪”一级地质年代的地位,但是在国际第四纪学界引起了轩然大波,后又予以恢复。

⑹ 第四纪地貌学与现在的地质环境有什么联系

第四系是形成年代最近的地质年代,所以对现代的环境影响是最大的。

⑺ 第四纪人与环境的关系

人与环境
气候对人体健康的影响
(1)气候对某些疾病是有影响的,如关节炎、心脏病。气候也会使人心情烦躁。
(2)湿度对人的影响:下雨天会使人情绪低落,当然,这种不好的情绪有些是因为社会因素。但研究表明,在湿气重的日子里,有较多的人会得忧郁症;阴天和下雨前的低气压会使学龄儿童坐立不安。
(3)阳光对人的影响:阳光对情绪确有益处,尤其是在冬天。在阳光明媚的日子里人们会更乐于帮助别人并遵守社会公共秩序。但夏季的暑热晴天例外。
(4)干燥的热风与情绪不佳有何关系:会增多精神失常现象,办事效率会降低,反应迟钝并容易发怒。这是因为这种风减少了空气中的负离子。
(5)大气压的影响:大气压的变化会引起许多健康问题。当大气压发生变化时,人体内的腔窝扩大,如:气压下降会使窦发生毛病,产生窦炎和窦膨胀;气压升高对人关节有很大影响;气压降低还会使人焦躁不安。
(6)极冷极热气候对心脏病人的影响:极度的温度,尤其是非常寒冷的天气会使人的心血管系统负担过重。冬季里死于心脏病的人会比其它季节要多。因为气温非常低时,血液从皮肤流入体内,心脏要用力拍压血液以保持身体温暖。另一心脏病人死亡高峰是在夏天,暑热使心脏跳动加剧,使人排汗增加,并使血压升高。极冷和极热的气候会使人的免疫系统负担过重,从而削弱人体的抵抗力。热天会使人极容易染上疟疾之类的传染病。感冒和呼吸道感染在冬天很常见,这是因为低温消弱了人体的抵抗力。
(7)少数人对气候特别敏感,但这些人对环境问题如噪音的污染也是敏感的。比较起来,老年人比年轻人对气候更为敏感,这是因为年纪大的人心血管系统衰弱。体重也一样,体胖的人在热天觉得很不好过,但体瘦的人在冷天也觉得够呛。在实验中,男人和女人对气候的反应几乎一样。
(8)空调器和干燥器的影响:这些设备造成人造室内气候使人避免极冷极热和极湿气候的影响,这是好的。但空调器吸收了空气中的负离子,这对大脑功能和情绪有不利的影响。空调器会产生大量的阳离子,在这样的空气中呆八小时会引起头痛。以往我们认为室内发生的头痛是因为一氧化碳,但现在研究证明阳离子增多也是原因之一。
在实验中,用离子发生器生产负离子可以提高办公人员的情绪。负离子空气对人的情绪很有好处。人们喜欢到山区去旅行的原因之一,是那儿的空气有大量的负离子。,暴雨前人们会异常活跃和兴奋。我们认为这又是跟空气中带电粒子变化有关,雷电可以增加大气中的负离子,负离子使人欢快。
(9)气候对睡眠的影响:怕热的人在暑天是难以入睡的。睡眠研究实验发现:当气压高于或低于正常时,人们就感到困倦,其道理如何还待研究。
(10)什么气候对身心健康是最理想的:气温在21℃上下,最好能有些微风和不太强的阳光。

光化学烟雾
光化学烟雾是由汽车、工厂等污染源排入大气的碳氢化合物(HC)和氮氧化物(NOx)等一次污染物,在阳光的作用下发生化学反应,生成臭氧(O3)、醛、酮、酸、过氧乙酰硝酸酯(PAN)等二次污染物,参与光化学反应过程的一次污染物和二次污染物的混合物所形成的烟雾污染现象叫做光化学烟雾。
产生过程 通过对光化学烟雾形成的模拟实验,已经初步明确在碳氢化合物和氮氧化物的相互作用方面主要有以下过程:
1、 污染空气中NO2的光解是光化学烟雾形成的起始反应。
2、碳氢化合物被HO、O等自由基和臭氧氧化,导致醛、酮、醇、酸等产物以及重要的中间产物RO2、HO2、RCO等自由基的生成。
3、过氧自由基引起NO向NO2的转化,并导致O3和PAN等的生成。
光化学反应中生成的臭氧、醛、酮、醇、PAN等统称为光化学氧化剂,以臭氧为代表,所以光化学烟雾污染的标志是臭氧浓度的升高。

一次污染物的毒性及其来源
悬浮颗粒物 同气体污染物二氧化硫的协同影响,削弱了日光的照射和能见度,使空中多云、多雾、浑浊。其主要来源为燃煤、施工。
飘尘 飘尘随呼吸进入人体,均有一半可附着在肺壁上,是构成或加重人类呼吸疾病的重要原因。其主要来源为燃煤、施工。
二氧化硫 二氧化硫对人的结膜和上呼吸道粘膜具有强烈刺激。长期接触低浓度二氧化硫,会出现倦怠、乏力、鼻炎、咽喉炎、支气管炎、味觉障碍、感冒不易康复等症状;二氧化硫形成酸雾或酸雨还会腐蚀金属、器材,沉降到地面会破坏土壤和水质。其主要来源为燃煤、工业。
一氧化碳 与血红蛋白的亲和力为氧的300倍,形成氮氧血红蛋白,削弱血红蛋白向人体各组织输送氧的能力,神经中枢受损最大。其主要来源为燃煤、汽车尾气。
碳氢化物 碳氢化物中包含多种烃类化合物,进入人体后会使人体产生慢性中毒,有些化合物会直接刺激人的眼、鼻粘膜,使其功能减弱,更重要的是碳氢化物和氮氧化物在阳光照射下,会产生光化学反应,生成对人及生物有严重危害的光化学烟雾。其主要来源为汽车尾气、工业。
氮氧化物 氮氧化物中的一氧化氮与血液中血红蛋白的亲和力比一氧化碳还强。通过呼吸道及肺进入血液,使其失去输氧能力,产生一氧化碳相同的严重后果。氮氧化物侵入肺脏深处的肺毛细血管。引起肺水肿等。其主要来源为燃煤、汽车尾气。
碳烟 除浓度外,粒子的直径及化学性质起决定作用,5微米以下的粒子可以进入呼吸道,引发肺病。其主要来源为柴油车尾气。

二次污染物的毒性 光化学烟雾的成分非常复杂,但是对动物、植物和材料有害的是臭氧、PAN和丙烯醛、甲醛等二次污染物。人和动物受到主要伤害是眼睛和粘膜受刺激、头痛、呼吸障碍、慢性呼吸道疾病恶化、儿童肺功能异常等。
植物受到臭氧的损害,开始时表皮褪色,呈蜡质状,经过一段时间后色素发生变化,叶片上出现红褐色斑点。PAN使叶子背面呈银灰色或古铜色,影响植物的生长,降低植物对病虫害的抵抗力。
臭氧、PAN等还能造成橡胶制品的老化、脆裂,使染料褪色,并损害油漆涂料、纺织纤维和塑料制品等。

光化学烟雾的形成及其浓度,除直接决定于汽车排气中污染物的数量和浓度以外,还受太阳辐射强度、气象以及地理等条件的影响。太阳辐射强度是一个主要条件,太阳辐射的强弱,主要取决于太阳的高度,即太阳辐射线与地面所成的投射角以及大气透明度等。因此,光化学烟雾的浓度,除受太阳辐射强度的日变化影响外,还受该地的纬度、海拔高度、季节、天气和大气污染状况等条件的影响。光化学烟雾是一种循环过程,白天生成,傍晚消失。污染区大气的实测表明,一次污染物CH和一氧化氮的最大值出现在早晨交通繁忙时刻,随着NO浓度的下降,NO2浓度增大,O3和醛类等二次污染物随着阳光增强和NO2、HC浓度降低而积聚起来。它们的峰值一般要比NO峰值的出现要晚4-5小时。二次污染物PAN浓度随时间的变化与臭氧和醛类相似。

空气污染的防治
1、减少污染物排放量。改革能源结构,多采用无污染能源(如太阳能、风能、水力发电)和低污染能源(如天然气),对燃料进行预处理(如烧煤前先进行脱硫),改进燃烧技术等均可减少排污量。另外,在污染物未进入大气之前,使用除尘消烟技术、冷凝技术、液体吸收技术、回收处理技术等消除废气中的部分污染物,可减少进入大气的污染物数量。
2、控制排放和充分利用大气自净能力。气象条件不同,大气对污染物的容量便不同,排入同样数量的污染物,造成的污染物浓度便不同。对于风力大、通风好、湍流盛、对流强的地区和时段,大气扩散稀释能力强,可接受较多厂矿企业活动。逆温的地区和时段,大气扩散稀释能力弱,便不能接受较多的污染物,否则会造成严重大气污染。因此应对不同地区、不同时段进行排放量的有效控制。
3、 厂址选择、烟囱设计、城区与工业区规划等要合理,不要排放大户过渡集中,不要造成重复迭加污染,形成局地严重污染事件发生。
4、绿化造林,使有更多植物吸收污染物,减轻大气污染程度。

酸雨
酸雨不仅对淡水生态系统造成危害,又使土壤酸化,并危害植物根系和茎叶。植物是陆地生态系统的生产者,动物是消费者,微生物是分解者。植物受到危害,动物和微生物相继受到影响,破坏陆地生态系统的平衡。科学家曾经试验给植物浇酸水,只要水的pH值低到3以下,水稻、松树、向日葵等叶子表面就会出现坏死斑点;显微镜下观察叶子表面的毛孔和气孔都受到损害,严重影响光合作用。而且酸水夺去了植物体内的钙镁等物质使植物逐渐衰弱。植物叶子变黄就是因为镁不足,叶绿素难以合成的缘故。松树等针叶树所以对酸雨特别敏感,是因为针叶树全年不落叶,酸雨造成的损害会在针叶中逐年积累起来。酸雨还可使农作物大幅度减产。例如,冬小麦在pH为3.5的酸雨影响下将减产13.7%,pH为2.5时更减产34%。大豆和蔬菜也易受酸雨危害,使产量和质量(蛋白质含量)下降。在欧洲大陆的最北部北极圈附近地区,许多地区的苔藓和地衣因酸雨而消失,所以出现了“地衣沙漠”的名词。
另外一个严重问题是,酸雨还使土壤中的铝、汞等十分有害的金属离子游离出来。这不仅对陆地植物,而且对水生的动植物都是十分有害的。欧洲和北美几千个湖泊鱼类灭绝成为死湖,这是一个重要原因。所以过去加拿大等国家曾试验在湖中和农田中加石灰中和酸性,但是湖中鱼仍不能存活,农田施用石灰有些情况下也不起作用,主要就是因为湖水和土壤中因酸化溶出的金属铝、铜、锌、镍等离子毒性并没有消失的缘故。

人类活动造成的酸雨成分中,以硫酸为最多,一般约占60%一65%,硝酸次之,约30%,盐酸约5%,此外还有有机酸约2%左右。硫酸主要是因为燃烧矿物燃料释放的二氧化硫,其中最大的排放源是发电厂、钢铁厂、冶炼厂等,还有家家户户的小煤炉。目前全世界人为释放的二氧化硫每年约1.6亿吨。硝酸是由氮氧化物形成的。氮氧化物气体主要是在高温燃烧的情况下产生的。例如,汽车发动机燃烧室中,以及矿物燃料在高温燃烧时都会放出氮氧化物。氯化氢的人工源除了使用氯化氢的工厂以外,焚烧垃圾(塑料制品中有大量的氯)和矿物燃料燃烧时也都会释放这种气体。人类活动造成的二氧化硫和氮氧化物与自然源相比数量上虽然大体相当(即各占约50%左右),但是因为自然界自我清洁能力有限。硫氧化物和氮氧化物在大气中形成酸雨的过程是十分复杂的大气化学和大气物理过程。如果形成酸性物质时没有云雨,则酸性物质会以重力沉降等形式逐渐降落在地面上,这叫做干性沉降,以区别于酸雨、酸雪等湿性沉降。干性沉降物在地面遇水时复合成酸。酸云和酸雾中的酸性,由于没有得到直径大得多的雨滴的稀释,因此它们的酸性要比酸雨强得多。高山区由于经常有云雾缭绕,因此酸雨区高山上森林受害最重,常首先成片死亡。

1979年11月在日内瓦举行的联合国欧洲经济委员会的环境部长会议上,通过了《控制长距离越境空气污染公约》,并于1983年生效。《公约》规定,到1993年底,缔约国必须把二氧化硫排放量削减为1980年排放量的70%。目前世界上减少二氧化硫排放量的主要措施有:
1、原煤脱硫技术,可以除去燃煤中大约40%一60%的无机硫。
2、优先使用低硫燃料,如含硫较低的低硫煤和天然气等。
3、改进燃煤技术,减少燃煤过程中二氧化硫和氮氧化物的排放量。例如,液态化燃煤技术是受到各国欢迎的新技术之一。它主要是利用加进石灰石和白云石,与二氧化硫发生反应,生成硫酸钙随灰渣排出。
4、对煤燃烧后形成的烟气在排放到大气中之前进行烟气脱硫。目前主要用石灰法,可以除去烟气中85%一90%的二氧化硫气体。不过,脱硫效果虽好但十分费钱。例如,在火力发电厂安装烟气脱硫装置的费用,要达电厂总投资的25%之多。这也是治理酸雨的主要困难之一。

海洋沙漠化效应

随着工业的发展,大量的废油排入海洋,形成一层薄薄的油膜散布在海洋上。这层油膜能抑制海面的蒸发,阻碍潜热的释放,引起海水温度和海面气温的升高,加剧气温的日、年变化。同时,由于蒸发作用减弱,海面上的空气变得干燥,减弱了海洋对气候的调节作用,使海面上出现类似于沙漠的气候。

赤潮

海面大面积赤潮

引起赤潮的夜光虫

赤潮的颜色不一定是红色的,赤潮的颜色主要由引起赤潮的海洋浮游生物的种类来决定的。由夜光虫引起的赤潮成粉红色或棕红色,而有某些硅藻引起的赤潮呈黄褐色或红褐色,由某些双鞭毛藻引起的赤潮呈绿色或褐色,而由膝沟藻引起的赤潮,海水颜色没有明显的变化。所以赤潮并不是像它的名称那样,都是红色的。甲藻类是最常见的赤潮生物。
赤潮的发生主要是生物、化学和物理等因素综合作用造成的。在生物因素方面,赤潮生物“种子”群落是赤潮发生最基本的生物因子。赤潮种子可以是在所在海区已存有的赤潮生物细胞和底栖休眠孢囊,也可以是其他海区迁移和扩散过来的;在化学因素方面,水体中的营养盐,主要是氮和磷、微量元素(如铁和锰)、特殊有机物(如某些维生素和蛋白质)的存在形式和浓度,直接影响着赤潮的生长、繁殖与代谢,它们是赤潮形成和发展的物质基础;在物理因素方面,水体相对稳定、水体交换率低、以及适宜的水温和盐度等,都是产生赤潮的环境条件。上述三种因素相互作用决定着赤潮的形成、发展和灭亡。

危害 高度密集的赤潮生物,可能堵塞鱼、贝类的呼吸器官,造成鱼、贝类窒息死亡。有些赤潮生物能分泌毒素和其他有害物体,毒害和杀死海洋中的动植物。赤潮生物的残骸在海水中氧化分解,消耗了海水中的溶解氧,从而造成缺氧环境,威胁其他海洋生物的生存。当人们食用了积聚了赤潮毒素的海产品,例如蛤类,会造成食物中毒,严重的会死亡。
起因 从现在人们的研究成果看,认为赤潮与海洋污染有密切的关系。携带各种有机物和无机营养盐的城市生活污染和工业废水大量排放入海,导致海区富营养化,是引发赤潮的基本原因。在目前,赤潮一旦发生,要清除是十分困难的。而防范赤潮的最好办法是切实控制沿海工业和生活污水的任意排入,特别是要控制氮、磷和其他有机物的排放量,以避免海区的富营养化,以预防赤潮的发生。

红树林被砍伐后,生态环境的破坏

红树林的悲衰
红树林是一种稀有的木本胎生植物。它生长于陆地与海洋交界带的滩涂浅滩,是陆地向海洋过度的特殊生态系。调查研究表明,红树林是至今世界上少数几个物种最多样化的生态系之一,生物资源量非常丰富,如广西山口红树林区就有111种大型底栖动物,104种鸟类、133种昆虫。广西红树林区还有159种和变种的藻类,其中4种为我国新记录。这是因为红树以凋落物的方式,通过食物链转换,为海洋动物提供良好的生长发育环境,同时,由于红树林区内潮沟发达,吸引深水区的动物来到红树林区内觅食栖息,生产繁殖。由于红树林生长于亚热带和温带,并拥有丰富的鸟类食物资源,所以红树林区是候鸟的越冬场和迁徒中转站,更是各种海鸟的觅食栖息,生产繁殖的场所。
红树林另一重要生态效益是它的防风消浪、促淤保滩、固岸护堤、净化海水和空气的功能。盘根错节的发达根系能有效地滞留陆地来沙,减少近岸海域的含沙量;茂密高大的枝体宛如一道道绿色长城,有效抵御风浪袭击。

我国红树林共有37种,分属20科、25属(另有资料为16科20属31种)。主要分布于广西、广东、海南、台湾、福建和浙江南部沿岸。其中以广西自治区红树林资源量最丰富,其红树林面积占全国红树林面积的三分之一强。无论是种类和分布范围,在太平洋西岸,我国的红树林都具有代表性。

红树林是我国保护物种,近10多年来,先后建立了国家级(3个)、省级(4个)、县级(8个)红树林保护区15个,并制订了相应的保护法律法规。然而,得到10多种国家和地方法律、法规保护的红树林并没幸免刀俎之灾。而且还在继续遭受破坏,除了少数破坏红树林事件是由于管理不严,被群众的围垦养殖等活动破坏外,大量的还是当地政府的行为。这就不能简单地用环保意识差、对红树林生态系的重要性缺乏认识、或法制观念不强等原因来解释。而是有更深刻的原因-急功近利,经济利益的驱动。因此,只有提高《国家海域使用管理暂行规定》的法律地位,使我们的蓝色国土海洋也同陆域土地一样具有同样的法律地位,才能有效地控制滩涂海域“无法、无偿、无序”的开发使用状态,才能更有效地保护包括红树林在内的滩涂和海洋资源环境。

温室效应
全球的地面平均温度约为15℃。可是,如果没有大气,根据地球获得的太阳热量和地球向宇宙空间放出的热量相等,可以计算出地球的地面平均温度应为-18℃。因此,这33℃大体就是因为地球有大气,大气像被子一样造成温室效应之故。

世界上,宇宙中任何物体都辐射电磁波。物体温度越高,辐射的波长越短。太阳表面温度约6000K,它发射的电磁波长很短,称为太阳短波辐射(其中包括从紫到红的可见光)。地面在接受太阳短波辐射而增温的同时,也时时刻刻向外辐射电磁波而冷却。地球发射的电磁波长因为温度较低而较长,称为地面长波辐射。短波辐射和长波辐射在经过地球大气时的遭遇是不同的:大气对太阳短波辐射几乎是透明的,却强烈吸收地面长波辐射。大气在吸收地面长波辐射的同时,它自己也向外辐射波长更长的长波辐射(因为大气的温度比地面更低)。其中向下到达地面的部分称为逆辐射。地面接受逆辐射后就会升温,或者说大气对地面起到了保温作用。这就是大气温室效应的原理。

地球大气的这种保温作用,很类似于种植花卉的暖房顶上的玻璃(因此温室效应也称暖房效应或花房效应)。因为玻璃也具有透过太阳短波辐射和吸收地面长波辐射的保温功能。

温室气体 大气中每种气体并不是都能强烈吸收地面长波辐射。地球大气中起温室作用的气体称为温室气体,主要有二氧化碳(CO2)、甲烷、臭氧、一氧化二氮、氟里昂以及水汽等。它们几乎吸收地面发出的所有的长波辐射,其中只有一个很窄的区段吸收很少,因此称为"窗区"。地球主要正是通过这个窗区把从太阳获得的热量中的70%又以长波辐射形式返还宇宙空间,从而维持地面温度不变,温室效应主要是因为人类活动增加了温室气体的数量和品种,使这个70%的数值下降,留下的余热使地球变暖的。

压力为一个大气压、温度为0℃的大气状态称为标准状态,那么整个大气层压缩到这个标准状态,它的厚度是8000米。而大气中温室气体却很少。但正是这部分温室气体引起全球迅速变暖。

CO2的含量是355ppm,即百万分之355,把它换算成标准状态,将是2.8米厚。早在1938年,英国气象学家卡林达在分析了19世纪末世界各地零星的CO2观测资料后,就指出当时CO2浓度已比世纪初上升了6%。由于他还发现从上世纪末到本世纪中叶全球也存在变暖倾向,因而在世界上引起了很大反响。为此,美国斯克里普斯海洋研究所的凯林于1958年在夏威夷的冒纳罗亚山海拔3400米的地方建立起了观测所,开始了大气中CO2含量的精密观测。由于夏威夷岛位于北太平洋中部。因而可以认为它不受陆地大气污染影响,观测结果有可靠性。1958年4月到1991年6月,人们对冒纳罗亚山大气中CO2的浓度进行了观测,发现1958年大气中CO2含量不过315ppm左右,而1991年已经达到了355ppm。问题的严重性还在于,目前(1996年)人类每年燃烧55亿吨化石燃料(每吨约产生4吨CO2)中,大约只有一半进入了大气,其余一半主要被海洋和陆地植物所吸收。一旦海洋中CO2达到饱和,大气中CO2含量将成倍上升。根据对南极和格陵兰大陆冰盖中密封的气泡中空气的CO2浓度测定,过去长期以来大气中CO2含量一直比较稳定,大体是280ppm左右。只是从18世纪中叶,即工业革命前后开始稳定上升。即人类用了240年时间,使大气中CO2浓度从280ppm上升到355ppm。

甲烷含量是1.7ppm,相应是1.4厘米厚。甲烷也称沼气,是缺氧条件下有机物腐烂时产生的。例如水田,堆肥和畜粪等都会产生沼气。它在大气中的浓度虽比CO2少得多,但增长率则大得多。据联合国政府间气候变化委员会(IPCC)1996年发表的第二次气候变化评估报告(《报告》),从1750-1990年共240年间CO2增加了30%,而同期甲烷却增加了145%大气中的臭氧含量,

臭氧浓度是400ppb(ppb为ppm的千分之一),换算后只有3毫米厚。

一氧化二氮是310ppb,2.5毫米厚。一氧化二氮又称笑气,因为吸入一定浓度的这种气体后会引起面部肌肉痉挛,看上去像在发笑一样。主要是使用化肥,燃烧化石燃料和生物体所产生。

氟里昂有许多种,但大气中含量最多的氟里昂12也只有400ppt(ppt又为ppb的千分之一),换算到标准状态只有3微米。氟里昂气体是氯、氟和碳的化合物;自然界里本不存在,完全是人类制造出来的。由于它的融点和沸点都比较低,不燃,不爆,无臭,无害,稳定性极好,因此广泛用来制造制冷剂、发泡剂和清洁剂等。地球大气中浓度最高的氟里昂12和氟里昂11含量虽都极少,但过去增长率却很高,都是年增5%。

应当说明,CO2以外的其他温室气体在大气中的浓度虽比CO2小得多,有的要小好几个量级,但它们的温室效应作用却比CO2强得多。因此它们对大气温室效应的贡献,根据IPCC第二次《报告》,都只比CO2低一个量级。如果说它们对地球大气温室效应的总贡献和CO2相比,在1960年以前还是很小的话,那么不久的将来便会和CO2并驾齐驱以至超过CO2,这是不可忽视的。

温室效应的后果 如前所述,工业革命前大气中CO2含量是280ppm,如按目前增长的速度,到2100年CO2含量将增加到550ppm,即几乎增加一倍。全世界的许多气象学家都在努力研究,CO2含量增加一倍以后,到2100年全球的平均气温会增高多少?80年代美国科学院组织了评估委员会,对这些模式的结果进行研究和综合评估,最终得出CO2倍增后全球平均气温将上升3℃土1.5℃,即1.5℃-4.5℃。这就是对本问题最有权威的组织--联合国IPCC第一次《报告》中采用的数字。计算结果还说明,全球平均增温1.0℃-3.5℃不均匀分布于世界各地,而是赤道和热带地区不升温或几乎不升温,升温主要集中在高纬度地区,数量可达6℃-8℃甚至更大。这一来便引起另一严重后果,即两极和格陵兰的冰盖会发生融化,引起海平面上升。北半球高纬度大陆的冻土带也会融化或变薄,引起大范围地区沼泽化。还有,海洋变暖后海水体积膨胀也会引起海平面升高。IPCC的第一次评估报告中预计海平面上升70-140厘米(相应升温1.5℃-4.5℃),第二次评估报告中比第一次评估结果降低了约25%(相应升温1.0℃一3.5℃),最可能值为50厘米。IPCC的第二次评估报告还指出,从19世纪末以来的百年间,由于全球平均气温上升了0.3℃-0.6℃,因而全球海平面相应也上升了10-25厘米。

全球海平面的上升将直接淹没人口密集、工农业发达的大陆沿海低地地区,因此后果十分严重。1995年11月在柏林召开的联合国《气候变化框架公约》缔约方第二次会议上,44个小岛国组成了小岛国联盟,为他们的生存权而呼吁。

此外,研究结果还指出,CO2增加不仅使全球变暖,还将造成全球大气环流调整和气候带向极地扩展。包括我国北方在内的中纬度地区降水将减少,加上升温使蒸发加大,因此气候将趋干旱化。大气环流的调整,除了中纬度干旱化之外,还可能造成世界其他地区气候异常和灾害。例如,低纬度台风强度将增强,台风源地将向北扩展等。气温升高还会引起和加剧传染病流行等。以疟疾为例,过去5年中世界疟疾发病率已翻了两番,现在全世界每年约有5亿人得疟疾,其中200多万人死亡。

但是也有一些科学家对温室效应增温的结论存在着不同看法。他们认为,近年来温室效应纵然已使两极区的外围浮冰和积雪范围缩小,在冰冠融化时,必然要从大气中吸收热量。同时,从冰盖上分离出的冰山,漂浮在南大洋上,使海面的反照率大大加强,这样又会降低大气气温。近年来还发现在中高纬度地区,冰川不仅没有退缩,有的还在发展产生新的冰川,这说明在这些地区,并未完全证实气候变暖之说。
有的科学家指出,石化燃料的使用,在产生大量二氧化碳的同时,也产生了大量的尘埃,这样也就加强了对太阳辐射的散射和反射,使到达地表的太阳辐射减弱,导致地表降温;大量的水汽和尘埃的存在,大气中的云量会增多,增强了太阳辐射的反射作用和降水频率,利于高纬地区冰川扩展。此外,全球大中型水库的蓄水能力逐年增加,大大减少了入海径流。
有些科学家认为目前数值模式还不成熟,计算结果过于夸大;百年升高0.3℃-0.6℃属于正常气候变化,不能证明是大气温室效应所造成,等等。且温室效应也并非全是坏事。因为最寒冷的高纬度地区增温最大,因而农业区将向极地大幅度推进。CO2增加也有利于植物光合作用而直接提高有机物产量。还有论文指出,在我国和世界历史时期中温暖期多是降水较多、干旱区退缩的繁荣时期,等等。当然这是少数人的意见。由此可见,大气温室效应增温,牵涉多方面的因素,准确预测今后全球气温上升的幅度是非常困难的。

尽管如此,但对于目前大气中CO2浓度和全球温度正迅速增加,以及温室气体增加会造成全球变暖的原理,都是没有争论的事实。我们如果等到问题发展到了人类可以明显感知的水平,这时候往往已经难以逆转,那么就为时已晚。因此现在就必须引起高度重视,以便采取对策,保护好人类赖以生存的大气环境。

全球变暖的对策主要有以下三个方面。

①减少目前大气中的CO2。目前最切实可行的办法是广泛植树造林,加强绿化;停止滥伐森林。用太阳光的光合作

⑻ 中国第四纪生物地理与生态环境演化

第四纪是地球历史上地形最复杂,气候波动最频繁,陆地最为分散的时期,因此这个时期的生物分布在区域上的分异也是最大的时期。这种分异在第四纪并不是一成不变的,而是随着气候、地形等环境因子的变化而不断地发生着演变,并逐渐演化到现今的状态。

1. 早更新世

在上新世,我国的地形比较平坦,青藏高原也只有 1000m 左右,东部的华夏山脉已被夷平,大小湖泊广泛发育,全区基本上受热带和亚热带气候控制,因此该时期南、北红土都很发育。当时广布境内的三趾马动物群遍及我国各地。这时中国东部和西南地区气候炎热而湿润,为常绿落叶阔叶林-草原景观,而西北地区尽管气候炎热,但比较干旱,以稀树草原为主。

到了第四纪的早期,由于气候变冷,青藏高原的隆起,冬季风加强,我国生物分布状况也发生了改变。曹伯勋(1989)曾将我国第四纪生物地理分为北方生物区和南方生物区,并进一步划分出 8 个省(北方生物区 5 个,南方生物区 3 个)。这种划分更符合现今的状态,但与早更新世的生物地理还是存在差别。就北方地区而言,这时的太行山还比较低矮,秦岭也不高,华北、东北和黄土高原的环境差别不大,长鼻三趾马-真马(三门马)动物群分布区内,属于北亚热带到温带气候,生长着落叶阔叶林-草原植被。

南方地区气候比北方地区要炎热和湿润,大熊猫-剑齿象的早期类型广泛分布,主要的成员是前东方剑齿象、中国犀、貘、大熊猫、巨猿等,喜暖湿的动物比长鼻三趾马-真马动物群丰富得多,常绿阔叶林广泛发育。尽管这个时期的南、北方动物群存在差异,但它们之间的界线还是比较模糊的,很难用秦岭-大别山来作为它们的分界线,如果存在这样一条界线的话,也比现今的位置偏北。

2. 中更新世

由于在早更新世晚期到中更新世初期的强烈降温,青藏高原快速隆起进入冰冻圈,秦岭-大别山以及太行山的升起,长江和黄河的贯通,我国的生物地理格局发生了明显的变化。青藏高原出现了多年冻土,冻土地貌和冰川地貌发育,气候非常寒冷,植被为高寒的草原-草甸-针叶林,动物群也是适应比较寒冷气候的组合。

华北地区以暖温带气候为主,周口店动物群中绝大多数为古北界的类型,含少量的东洋界分子,这表明当时气候比现今温暖,尤其在中更新世中期,华北地区非常温暖湿润,曾发育红土。植被中有山核桃、山毛榉等,但建群植物是温带的栎、榆、鹅耳枥以及松、桦等,呈现出温带森林草原景观。西北地区进一步干旱,离石黄土的粒度比午城黄土粗,表明冬季风作用增强,使得草原扩展和森林缩小。

秦岭-大别山这条地理界线在这个时期已变得清晰了,南方与北方动物组成的差异也显而易见。秦岭-大别山以南地区气候温暖而湿润,网纹红土发育,东方剑齿象、中国犀、巨貘、大熊猫、竹鼠等在区内广泛分布。长江流域为亚热带常绿落阔叶针叶混交林,向南到南宁—广州一线以北为亚热带常绿落阔叶林,该线以南为热带、亚热带常绿阔叶林,海南岛和南海诸岛为热带雨林。

3. 晚更新世

在晚更新世早期(末次间冰期)气候温暖,但在晚期(末次冰期)气候急剧变冷,我国的环境发生重大变化。在青藏高原,出现大面积的多年冻土,冻土地貌非常发育,东北地区也出现了苔原环境,甚至在华北地区出现了冰缘环境。猛犸象-披毛犀动物群广布东北地区的多年冻土带,向南扩展到华北地区。暗针叶林从高山下移到华北平原,在北京到山东的平原区出现了暗针叶林。海平面大幅度地下降,渤海、黄海、东海露出海面而成为陆地,华北地区的动物群曾游移到澎湖列岛。

秦岭-大别山以南地区也受降温的影响,大熊猫-剑齿象动物群向南收缩,一些成员个体增大以适应变冷的气候,云贵、华中和华南山地植被带中的北温带针叶林树种比例有所增加,甚至在云贵高原的一些河谷盆地中出现了纯针叶林(冷杉、云杉林)。

4. 全新世

这个时期的环境特征和生物地理区系与现今差不多。华北平原地区为落叶阔叶林,山地为落阔叶针叶混交林。西北地区为干旱的荒漠草原、稀树草原,在山地有少量的针叶林。青藏高原为高寒的荒漠草原、草甸植被。我国南方地区则是亚热带、热带常绿阔叶林,以及热带雨林,在高山上(2600 ~2900m)为阔叶针叶混交林,在 4000m 以上的山地为灌丛和草甸植被。

但在全新世中期的大暖期,南方动物群的一些分子可达华北的南部,在殷墟遗址中发现了象、貘、水牛、竹鼠等东洋界的成员,不过大暖期过后,象已退到云南的南部,貘则迁出中国境内。

思考题

1)利用孢粉恢复第四纪植物群应注意哪些问题?

2)第四纪哺乳动物群划分的主要依据有哪些,其在第四纪地层和古环境研究中的作用是什么?

3)影响人类进化的主要因素有哪些?

4)石器的出现对人类进化的意义是什么?

5)青藏高原隆起过程对中国第四纪生物演化有哪些影响?

6)“北京人” 用火的意义何在?

7)中国南方和北方哺乳动物群的差异和交流说明了哪些问题?

⑼ 第四纪时期中国的地理环境有哪些变化

中国复北方有了早更新世泥河湾制动物群,中更新世周口店动物群,晚更新世萨拉乌苏动物群。出现了鄱阳、大姑、庐山与大理4个亚冰期。现代冰川覆盖总面积约为1630万平方公里,占地球陆地总面积的11%。我国的现代冰川主要分布于喜马拉雅山(北坡)、昆仑山、天山、祁连山和横断山脉的一些高峰区,总面积约57069平方公里。大量矿物沉积

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