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青藏高原湖泊沉积物对古气候环境变化响应

花匠小妙招
2024-11-09 00:26

青藏高原湖泊沉积物对古气候环境变化的响应∗
李明慧康世昌
(中国科学院青藏高原研究所,北京 2871 信箱,100085)
E-mail:******@itpcas.
摘要:随着全球变化研究的不断深入,青藏高原湖泊沉积物的研究得到很大发展。作为高
分辨率古环境变化的“记录仪”,湖泊沉积物在重建晚第四纪全球环境变化中具有特殊的地
位和意义。湖泊沉积物中储存的各种信息反映了矿物学、同位素地球化学、生物学、沉积学
等方面对气候环境变花的响应。在古环境变化研究中,湖泊沉积物已经从定性化研究逐渐过
渡到定量化研究的方向。
关键词:综述湖泊沉积物古气候环境青藏高原

20 世纪 90 年代以来,随着过去全球变化研究的深入和扩展,湖泊沉积物因其封闭的沉
积环境、高分辨率、连续性及其对气候和环境变化的高敏感性等优势日益受到重视,而青藏
高原湖泊沉积物因其独特的地理位置尤其受到学者们的青睐,从湖泊沉积物的多指标研究中
可见一斑。

孢粉由于个体小、重量轻、数量多等特点,很容易在风、水和昆虫的搬运和采集过程中
向其它区域传输,不同时期的湖泊沉积物中都含有大量孢粉,因此,孢粉是湖泊研究中常用
的指标。
不同植物孢粉的传播距离不同,松树具有发达的气囊,花粉可随大气运移到 950-1000 km
之外,而云杉花粉的传播距离不超过 300-400 km,草本植物和蕨类植物个体矮小,风在地
表影响很小,孢粉传播距离常常只有几米至几百米。无论哪种植物,其孢粉大部分都降落在
生长区范围内,桦树森林范围内的花粉含量为 92-99%,桦树林范围以外,迅速降为 5-%,
松林区松属花粉浓度为 -22 万粒/克样品,而距离松林区 450-700km处的花粉浓度不超过
100 粒[1]。从数百公里以外的地方传来的花粉,花粉浓度一般较低,比例极小。所以,重建
古气候环境时,首先考虑优势花粉,其次是特殊环境下才出现的种属,如盘星藻,只在淡水
环境中出现[2-3]。荒漠草原的主要成分蒿属和黎科,其比值则可以反映气候的干湿变化[4-5]。
花粉记录的干湿变化主要是由降水量来决定的,而降水量的多寡是由季风的强弱造成,因此,
花粉记录反映的湿度和降水量的变化也反映了季风的变迁[6-7]。
通过孢粉研究,已经建立了青藏高原晚更新世以来的气候演变序列,如若尔盖盆地RH
和RM孔[4,6,8-10]、扎布耶盐湖[11],色林错[12],佩枯错[13]、仁错和海登湖[3]、羊湖[14], 柴达木
盆地[15]等湖泊沉积物的研究,都给出了不同时期湖区植被状况以及所指示的古气候环境变
化。孔昭宸等[16]、唐领余等[17]认为晚更新世冰期和间冰期的变化基本上控制了高原植被的
演替,主要为寒温的高山灌丛、草原和荒漠草原植被。由于高原特殊的大气环流形势,全新
世植被总貌由东南向西北发生山地森林→寒冷灌丛与草甸→高寒草原→高山荒漠的地带性

∗资助项目:中国科学院“百人计划”和创新项目(KZCX3-SW-339),国家自然科学基金(40401054),
以及国家科技部“973”项目(2005CB422004)。

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递变[18];全新世早期(12~ ka BP)高原东南部(104°~ 98°E)植被为落叶阔叶林/针阔叶混交
林,中部(98°~92°E)为草甸或灌丛草甸,再向西至 80°E左右为草原植被,气候寒冷干燥,平
均气温比现在低 ~℃;全新世中期(~ ka BP)由东向西高原古植被依次发育为针阔
混交林或硬叶阔叶林(104°~98°E)→针阔混交林(98°~80°E)→灌丛草甸→草原(92°~80°E),
中期气候比早晚期温暖湿润,中西部出现高湖面期,年均温高出现在 5℃以上;全新世晚期
( ka BP以后)由东向西依次为硬叶阔叶林→针阔混交林→草甸→草原→荒漠,气温降水呈
非线性下降,越向西下降幅度越大,而中西部则严重干旱,湖面降低,湖水变咸[7]。

在湖泊演变过程中,沉积物中的矿物记录了大量的环境信息,下面从碳酸盐、粘土和盐
类矿物三个方面分别阐述。
碳酸盐矿物
湖相碳酸盐有两种来源:外源和内源。外源碳酸盐为湖泊周围岩石风化的产物,颗粒较
粗;内源碳酸盐包括自生碳酸盐和生物碳酸盐,前者受湖水物理化学性质、温度和生物作用
的影响,颗粒细小或呈隐晶质状态出现,后者指介形类、腹足类等生物壳碳酸盐。当碳酸盐
含量较高时,以内源自生碳酸盐为主,反之则以外源为主[19]。
对青藏高原湖泊而言,由于气候寒冷,风化作用弱,进入湖泊的外源碳酸盐较少,相对
内陆湖泊其生物活动也

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