季风边缘区阿拉善高原湖泊/湿地记录的全新世夏季风变化框架和干旱事件研究

Variations in the Asia summer monsoon play a fundamental role in the evolution of China's natural environment. Stalagmite records from Chinese caves revealed that the Asian summer monsoon variability broadly follows Northern Hemisphere summer insolation during the Holocene. However, this is different from monsoon pattern derived from the loess and other records. Furthermore, the climatic indication of speleothem oxygen isotope is still under intense debate. In this research, we choose small lakes/wetlands in the Alashan Plateau located in the transitional zone from the monsoon region to the westerly region, to carry out a multi-proxy investigation (e.g. pollen, carbon isotope, oxygen isotope of ostracode shells and carbonate) on lacustrine sediment cores. On the basis of reliable chronology established by 14C dating of terrestrial plants and OSL dating of eolian sediments, this study is aiming to reconstruct the general pattern of summer monsoon change and the drought event series during the Holocene, track the extent of inland penetration of monsoon rainfall in that period, and finally understand the interaction between the monsoon and westerly circulation.

亚洲季风变化对我国自然环境格局变化起到控制作用，中国石笋记录显示全新世亚洲夏季风的框架变化主要受控于夏季太阳辐射变化，但石笋氧同位素记录夏季风强度变化受到质疑，也与黄土等其他记录的夏季风框架变化存在差异。本项研究拟选择我国季风区到西风区过渡带的阿拉善高原，利用目前仍是湖泊或湿地的沉积岩芯记录，依靠陆生植物残体和风沙沉积的OSL测年建立年代框架，开展孢粉、单烃碳同位素、碳酸盐和介形虫氧同位素及常规指标测量，建立全新世夏季风的框架变化和干旱事件序列，追踪全新世夏季风向内陆扩展的范围，认识季风和西风环流的相互作用。

该项目依托湖泊和沙漠纪录，并选取代表性湖泊研究了湖泊水文的变化情况，运用多学科手段，提取对气候变化敏感的代用指标，通过湖泊记录和其他载体记录的对比分析，重建了研究区全新世气候变化的历史。通过表土采集和岩芯钻探，获得了一批珍贵的样品。并在4个沙漠湖泊中钻取了湖泊岩芯。通过对样品的深入分析和区域对比，发现（1）湖泊元素组成与区域环境和湖泊类型密切相关；沉积物元素组成主要以湖泊流水补给所带来的Al、Si、K、Ti、Rb等外源碎屑元素为主，外源碎屑元素的含量和组成受流域基岩状况、风化状况、植被覆盖程度以及以降水为主导的流域侵蚀作用强弱的控制，可用来指示流域降水量和相应的生态环境状况；Ca、Sr等强烈迁移元素的变化受湖泊水位、湖泊水化学特征和湖泊类型影响，可用来指示湖泊水文特征；（2）降水同位素和降水量之间的关系异常复杂，而非以前普遍认为的δ18O 偏负代表降水量大或者季风强度增强。在东亚季风区，全新世湿度变化表现出明显的时空分异，所以采样季风强度指标时需要考虑区域代表性；（3）古气候记录中的δ18Op 和 δDp 不能直接用来替代湿度，当然也就不能用来替代季风强度。该研究揭示了季风边缘区全新世气候变化的规律，研究了阿拉善高原全新世乃至第四纪晚期的气候环境变化，重点讨论了探讨了研究区季风和西风的相互作用，明确了西风和季风强盛的时段，深化了对过去气候变化的区域响应的认识。发表SCI 检索论文5篇，核心期刊论文1篇，正在评审中SCI论文2篇，评审中核心期刊论文1篇。培养3 名硕士研究生。并组织相关人员参加了国际国内学术会议，和同行广泛地交流了研究成果，取得了良好的效果。