我国极端干旱-半干旱气候断面上沙漠表沙的无机盐的组成、来源及其环境响应

沙漠沙无机盐的来源、影响因素及其环境响应对深入理解沙漠古环境变化、风沙地貌演化、沙区生态环境治理以及全球环境变化等问题具有重要意义。然而我国沙漠沙无机盐的来源及其环境响应关系等还不明确。由于积盐普遍，跨越多个气候区和生物气候带，我国沙漠是检验无机盐与环境因子间关系的良好实验室。本项目拟选择我国降水梯度显著的极端干旱-半干旱气候断面上的三个代表性沙漠（地）（塔克拉玛干沙漠、巴丹吉林沙漠、浑善达克沙地）为研究对象，应用地球化学和稳定同位素方法，提取沙漠表沙的无机盐组成信息，揭示气候断面上表沙无机盐的分布特征及其演变规律，剖析表沙无机盐的来源，以及无机盐与区域性气候的水-热组合、风营力条件及大陆度、水文地质、地形地貌等非气候环境因素间的关系，识别沙漠无机盐组成的主要控制因素及其对环境的响应，为深入理解沙漠无机盐的诸多环境意义提供基础数据和理论依据。

沙漠环境下风成沉积物可溶盐的组成、分布和成因可为理解地表过程及环境与气候系统间的相互作用提供重要证据。按照本青年基金项目计划书的研究内容和目标，并基于计划书中的研究方案和技术路线，项目课题组按时间顺序开展了研究区的数次野外考察、样品采集工作和室内资料收集、实验分析、数据处理及科研论文撰写等工作。在项目执行期的3年内（2010年--今），已基本完成项目研究任务，并达到预期的科学目标，对我国干旱-半干旱荒漠区的土壤可溶盐获得了一些新认识，可概括如下：通过对塔克拉玛干、库姆塔格、巴丹吉林、腾格里和浑善达克等沙漠/沙地风成沙样品的水溶性可溶盐的理化性质和地球化学研究，本项目获得了中国北方沙漠带风成沙可溶盐的组成、含量和分布的基础数据，并初步了解了风成沙可溶盐的来源、地理分布成因及风成沙可溶盐指标的环境意义。（1）风成沙可溶盐的含量介于0.05‰～1.86‰之间（平均0.42‰），盐水溶液的pH值介于8.4～9.6之间并与含碳可溶盐组分的含量显著相关，指示了中国北方沙漠沙处在土壤积盐的初级阶段，沙漠土壤的碱性环境受无机碳盐的主导。（2）氯化钠和碳酸钠是可溶盐的主要化学组成，空间分布模式上具有高度的区域一致性和区间递变性。（3）可溶盐含量与组成的空间变化与区域气候参数（降水和温度）有明显的对应关系，并受风成分异作用的影响，而与区域水文地质条件差异显著。（4）大气干、湿沉降过程（尤其是干沉降）是沙漠沙可溶盐的主体来源。（5）土壤含碳无机盐的含量、属性及沙漠固碳潜力，指示未来全球变暖背景下中国北方沙漠可能对全球碳循环有潜在贡献。（6）几个二元沉积结构剖面的案例分析表明，在应用二元或多元沉积序列的可溶盐指标重建沙漠区域的古环境变化历史时存在不确定性，应结合沉积学指标的应用。截止目前，课题组已发表与本基金项目相关的学术论文14篇。其中：国际SCI期刊论文9篇（Journal of Hydrology 1篇，Geomorphology 2篇，Journal of Asian Earth Sciences 1篇，Applied Geochemistry 1篇，Environmental Earth Sciences 1篇，Quaternary International 3篇），国内核心期刊论文1篇（第四纪研究），国际专著专题论文1篇，国际会议论文3篇。详情见报告正文及附件。