巴丹吉林沙漠湖泊沉積孢粉和正構(gòu)烷烴記錄的全新世環(huán)境變化

1、巴丹吉林沙漠湖泊沉積孢粉和正構(gòu)烷烴記錄的全新世環(huán)境變化干旱區(qū)的垂向水運(yùn)移對(duì)湖泊發(fā)育和維持具有重要的作用, 但長期以來環(huán)境演變的研究卻主要聚焦于區(qū)域降水的作用, 對(duì)地下水補(bǔ)給型湖泊的環(huán)境演變研究比較缺乏。地處中國西北的干旱區(qū)的巴丹吉林沙漠降水較少, 在沙漠腹地的丘間洼地發(fā)育眾多的幾乎沒有地表徑流的湖泊, 是地下水補(bǔ)給型湖泊環(huán)境演變的理想場所。巴丹吉林沙漠腹地地下水補(bǔ)給型湖泊的全新世環(huán)境演變研究有助于加深季風(fēng)邊緣區(qū)氣候變化機(jī)制和區(qū)域尺度上環(huán)境對(duì)氣候變化的響應(yīng)方式的理解。本論文選取了巴丹吉林沙漠腹地的兩個(gè)沉積剖面并通過對(duì)其進(jìn)行粒度、總有機(jī)碳、孢粉和正構(gòu)烷烴等環(huán)境代用指標(biāo)的分析, 通過主要代用指標(biāo)之間

2、的對(duì)比, 探討了干旱區(qū)粒度、總有機(jī)碳、孢粉和正構(gòu)烷烴等環(huán)境代用指標(biāo)反映環(huán)境的靈敏度和適用范圍 , 并重建了全新世以來巴丹吉林沙漠全新世千年、百年尺度的環(huán)境演變過程。根據(jù)巴丹吉林沙漠沉積記錄 , 該區(qū)域沙漠湖盆環(huán)境變化可以分為 6 個(gè)階段。11 ka 之前為干旱的風(fēng)成砂環(huán)境;11-10.2ka 以沼澤景觀為主 , 喬木和灌木孢粉含量都較低 , 而禾本科 (Gramineae) 孢粉含量最高 , 旱生植物孢粉較少 , 沉積物粒徑較細(xì) , 蒿藜比較大 , 代表相對(duì)濕度的孢粉PCA1值較大 , 表明這一階段環(huán)境轉(zhuǎn)濕 ;10.2-7.2 ka以典型草原景觀為主 , 禾本科植物孢粉含量減少, 蒿屬(Art

3、emisia)和藜科 (Chenopodiaceae) 成為主導(dǎo)。沉積相從沼澤相轉(zhuǎn)變成為湖相, 環(huán)境更加濕潤 ;7.2-5.6ka 以典型草原為主 ,蒿屬和藜科依然是主導(dǎo)孢粉, 蒿藜比較大 , 旱生孢粉含量達(dá)到最低 , 代表干濕的第一主成分得分最小 , 表明這一時(shí)期環(huán)境整體更加濕潤, 達(dá)到全新世以來最為濕潤的時(shí)期 ;5.6-3.6 ka蒿屬和藜科孢粉含量降低, 麻黃屬 (Ephedra) 孢粉含量增加 ,從典型草原景觀轉(zhuǎn)變成荒漠草原景觀, 孢粉濃度較低 , 蒿屬減少 , 旱生植物孢粉增加 , 代表干濕的第一主成分得分增大 , 陸生植物增加 , 水生植物減少 , 表明這一時(shí)期環(huán)境轉(zhuǎn)干 ;3.6-

4、0.8 ka 風(fēng)水兩相沉積 , 這一時(shí)期風(fēng)成砂大量入湖 , 沉積物粒徑較粗 , 湖泊進(jìn)一步萎縮 , 松屬 (Pinus) 和麻黃屬花粉含量較高 , 蒿屬、藜科孢粉相對(duì)減少 , 湖泊周圍是荒漠草原景觀 , 旱生植物孢粉較多 , 蒿藜比較低 , 挺水植物減少 , 環(huán)境更加干旱。在變化趨勢上 , 粒徑逐漸變細(xì) , 旱生植物孢粉有減少趨勢 , 表明環(huán)境整體有轉(zhuǎn)濕的傾向。綜上 , 巴丹吉林沙漠地下水補(bǔ)給型湖泊在全新世表現(xiàn)為早中全新世環(huán)境逐漸轉(zhuǎn)濕 , 中全新世最濕 , 晚全新世變干的環(huán)境模式。通過對(duì) AR剖面主要指標(biāo)中持續(xù)時(shí)間較短 ( 非千年尺度 ) 的峰值進(jìn)行分析 , 發(fā)現(xiàn)了 10 次快速環(huán)境變化事件

5、, 包括10.3 ka、7.4 ka、6.3 ka、4.2 ka、和 0.4ka 的濕潤事件以及9.4 ka、 8.2 ka、5.4 ka 、 2.8 ka 和 1.4 ka的干旱事件。并且這些事件中除6.3 ka和 5.4 ka以外 , 在時(shí)間上都和北大西洋冷事件一致 , 是對(duì)全球性氣候變化的響應(yīng)。這些事件可以作為干旱區(qū)區(qū)域環(huán)境重建的對(duì)比模式和年代模式的重要參考。通過對(duì)兩個(gè)剖面近千年來的代用指標(biāo)進(jìn)行分析, 我們發(fā)現(xiàn) : 在約公元 900 年至 1380 年巴丹吉林沙漠整體暖干 , 公元 1380-1920 年沙漠整體冷濕 , 與西北地區(qū)的環(huán)境演變趨勢基本一致 , 主要受到太陽輻射的驅(qū)動(dòng)。在小冰期內(nèi)部