亚洲中部典型湖泊记录的天山山地环境变化过程及机理

The environmental issues in arid region of central Asia matters the regional ecological security, social and economic sustainable development in our country. The Tianshan Mountains are the typical geomorphic system and one of most principal regions for water resources in this region. Recognizing the environment issues of this area has important significances for solving environmental problems at present, including drying of river flows, declining of natural oases, disappearance of wetlands, shrinkage of lakes, frequent salt-dust storms. In arid areas of Central Asia, Lake is also important part of the hydrological cycle of regional water system, which plays an incredible role in maintaining of the regional ecosystem balance. The purpose of this study is to track environmental change of the region of Tianshan Mountains using lacustrine sediments from three typical lakes, Song-kul Lake in Kyrgyzstan and Sayram Lake and Chaiwopu Lake Tianshan Mountains in Xinjiang, China. Further, using the theory and methods of Paleolimnology and Limnology, with the aid of the mathematical models and the analysis of depositional environments of lake watershed, environment proxies will be established. By comprising with the records of tree rings, the environment evolution in Tianshan Mountains will be discovered ove the past millennium. Based on the establishing a database and applied the method of mathematical analysis for modelling, the quantitative relationships between environmental proxies from lake records and the indexes of climatic changes and human impacts will be established. Finally, the mechanism of mountain lakes will be illustrated under the disturbance of nature and human influence, which will help to provide a scientific basis for adaptation to global change with a sustainable development strategy in arid central Asia.

亚洲中部干旱区资源与生态环境问题事关国家的区域生态安全、社会经济的可持续发展。天山地区是本地区典型的地貌单元，也是水资源的主要形成区。区域过去气候环境的变化过程和机理研究对解决当前面临的环境问题具有重要的意义。本项申请拟重点选择位于吉尔吉斯斯坦的松库湖和我国新疆境内的柴窝堡湖、赛里木湖为研究对象，以构建天山山地气候及湖泊环境数据库为基础，综合运用湖沼学的原理和方法，通过数值模拟等手段建立沉积物中粒度、元素、同位素、微体生物等指标与现代气候环境参数之间的函数关系，探索天山山地湖泊沉积记录反演湖泊及流域生态环境变化历史的途径。通过湖泊记录与树轮记录等资料的区域比较，重建天山山地千年来的气候环境演化序列并诊断环境事件。最后，构建数学模型定量区分人类活动影响时期气候和人文因素对湖泊变化的贡献量，阐明人与自然相互作用下湖泊演化的规律与驱动机制，为制定干旱区适应全球变化的可持续发展对策提供科学依据。

亚洲中部干旱区资源与生态环境问题事关国家的区域生态安全、社会经济的可持续发展。天山地区是本地区典型的地貌单元，也是水资源的主要形成区。区域过去气候环境的变化过程和机理研究对解决当前面临的环境问题具有重要的意义。.本项目开展了三个方面的研究：天山山地湖泊现代过程研究：收集并分析天山地区水文、气象、历史文献、社会经济等资料，建立天山山地湖泊生态环境数据库，以此为基础开展中亚地区天山山地湖泊流域现代地表过程研究。天山山地湖泊记录的环境演化特征研究：以天山山地湖泊生态环境数据库为数据源，通过天山山地湖泊柴窝堡湖、赛里木湖、伊塞克湖流域地表以及岩芯沉积分析，建立流域和湖泊环境演化序列。通过时间序列的综合对比分析，开展了亚洲中部干旱区天山山地环境变化的过程及特征气候环境事件研究。天山山地环境演化过程及机理研究：通过对天山山地湖泊沉积记录的综合分析，研究了中亚天山山地区生态环境变化的过程与规律。.研究结果表明：在亚洲中部地区中世纪暖期气候暖干，小冰期冷湿，近百年来人类活动的影响显著增强的背景下，该时期山地湖泊气候环境不稳定，体现在湖泊沉积物环境代用指标的剧烈变动中。通过对天山山地湖泊沉积物有机指标的分析及环境信息的提取，表明近百年来山地地区水热条件整体在改善，山地环境整体上处于适宜湖泊水生植物和流域植被生长的时期，同时，湖泊沉积物中环境代用指标显著记录着人类活动的增强信息。因此，我们在对天山地区流域资源开发利用时，要减少不合理的人类活动，加强流域植被的恢复和保护，保障流域的生态环境安全，促进人与自然的和谐发展。.在项目的支持下，通过对天山地区湖泊沉积物的采样以及现代过程的模拟，对天山地区生态环境变化开展了研究工作，合作发表论文18篇（第一作者及通讯作者论文9篇），其中SCI论文14篇，CSCD论文4篇。协助培养研究生6名。协助构建了聚焦中亚湖泊环境与地表过程的研究团队。