寒旱区达里诺尔湖全新世以来气候历史重建及其环境效应

Dali-Nor Lake is one of typical plateau lakes in the south-eastern edge of the Inner Mongolia Plateau in China. The Dali-Nor Lake is not only at an important geographical location, but also plays a key role in the regional environment. Today, the regional ecological environment is becoming worse and worse in the Dali-Nor Lake, because of the obviously increasing in influence of human activity. So, some researches about the regional ecological environment and water condition in Dali-Nor lake must be done now. To this end, Basing on collecting the present-day records of weather, hydrology and change of lake shore, we will analyses the samples of water(and ice), surface sediments and sedimentary cores in Dali-Nor Lake using the geochemistry and biogeochemistry methods. First, we will analyses the change of isotope content of H、O and n-alkanes in surface sediment. On the other hand, the state of different element (such as H, O, C) and n-alkanes transfer between water and the surface sediment will be discussed during the depositional process. Second, the evolution history of the ecological environment will be reconstructed basing on the change of content of isotope content of H、O and n-alkanes in Dali-Nor Lake since the Holocene. Finally, the relationship pattern between change of ecological environment and change of climate and hydrology will be constructed in different time cycles in Dali-Nor Lake. The results will provide the basically academic support for forecasting the change of water condition and the regional ecological environment in Dali-Nor Lake in future.

达里诺尔湖不仅地理位置关键，是中国内陆区典型的高原型湖泊，而且在维系区域生态环境平衡方面也有着极其重要的作用。基于此，在收集区域气象、水文、湖泊岸线变化等资料的基础上，将通过湖泊水(冰)体、表层沉积物及岩芯沉积物的采集，利用成熟的元素地球化学及生物地球化学方法，首先进行湖泊水体、沉积物(孔隙水)中H、O同位素与不同链长烷烃含量变化及分布特征的分析，建立从现代变化过程到古代变化过程中湖泊水-沉积物间H、O稳定同位素及不同类型烷烃的转化迁移模式，确定沉积变化过程对H、O同位素及烷烃含量变化的影响情况；进一步，通过岩芯沉积物中单体正构烷烃及其H、O、C等同位素的测试分析，研究全新世以来达里湖区域不同时间尺度上以大气降水变化为代表的气候环境演变历史，最终建立全新世以来寒旱区湖泊生态环境演变对气候及水文变化的响应模式，为深入分析达里湖水质、生态环境演变提供基础资料和理论依据。

达里湖(又称“达里诺尔湖”)地理位置关键，是中国内陆寒旱区典型的封闭型湖泊，在区域生态环境演化过程中作用明显。在对达里湖水体理化性质、湖泊生态群落演变、典型营养元素迁移i等湖泊现代变化过程进行连续监测分析的基础上，采集了达里湖沉积物样品，建立了近2000年以来达里湖不同的环境演变替代指标参数的变化历史，进而分析了区域生态环境演化过程及主要影响因素。首先，建立了达里湖晚全新世近2000年以来的较高分辨率的地层框架：达里湖上部约2.4m沉积物的底部年龄约2400年。其主要组分粒径范围为0~200μm，岩性主要包括砂质粘土、砂质泥、砂质粉砂、粉砂；其次，开展了湖泊水(冰)、沉积物孔隙水中同位素的变化情况分析，结果显示孔隙水中氢、氧稳定同位素(δD、δ18O)平均值分别为-2.12 ‰和-48.00 ‰，略不同于湖水-2.99 ‰和-35.39 ‰；此外，结果显示近2000年以来达里湖沉积物中正构烷烃的碳数分布范围为C17～C33，其中以 C25为主峰的单峰型分布约占总样品量的57 %；以C19、C25为主峰的双峰型分布约占30 %；以C25、C27为主峰的双峰型分布约占13 %。而基于不同链长正构烷烃含量变化重建的ACL、C31/C27、Pwax、LPTP等区域生态环境演变指标参数显示在全球气候变化影响下，近2000年以来达里湖区域生态环境演变及气候响应可以划分为3种类型7个阶段：2000-1610、1035-670、170-43 cal.a BP为暖湿气候阶段，1385-1035、670-355 cal.a BP为冷干气候阶段，1610-1385、355-170 cal.a BP为过渡阶段；再者，基于单体烷烃中δD值分析，发现近2000年以来烷烃δD值分布在-177 ‰~-236 ‰之间，平均值为-207.6 ‰，与间隙水等等样品中δD值存在明显差异，显示大气降水的强弱变化对应了近2000年以来达里湖区域由暖湿向冷干转变的气候变化。而暖湿的气候条件下适合水生植物的生长，冷干的气候条件则更适合菌藻类的繁殖；最后基于沉积物颗粒、典型重金属含量、不同链长烷烃含量、δD及δ13C值等指标参数变化，初步建立了近2000年以来达里湖区域的区域生态环境演变历史。