末次冰盛期以来黄河源区水文气候过程的湖泊沉积记录

Hydro-climatic and ecological changes in Source region of Yellow River has far-reaching impact on hydrological cycle, climate and land use of the whole Yellow River Basin. Systematical study on hydro-climatic variation and its responses to ecological environment in Source region of Yellow River is important scientific issue to be solved in Qinghai-Tibet plateau climate change research. Based on the analysis of pollen indices and phytolish parameters and other Hydro-climatic process proxies through automated meteorological station and traps for pollen and lake sediment in Gyaring Lake (Zaling Lake) and its basin, combining modern monitoring and measuring records in nearly 50 years, hydrological process and runoff changes in study area and local annual precipitation will be explored and reconstructed quantitatively by using 4.76m long lake sediment cores sampled from Gyaring Lake. Then the driving mechanism and ecological response characteristics to climate change will be discussed and clarified. With the implementation of this project, reasonable references for suitable ecological conservation and management measures will be put forward to tackle global warming.

黄河源区水文气候及生态环境的变化将对整个黄河流域水文循环、气候和水土资源利用产生深远影响。系统研究黄河源区水文气候变化规律及生态环境的响应是青藏高原气候环境变化研究中亟待解决的重要科学问题。本项研究拟在扎陵湖地区设置自动气象站和大气孢粉捕获器，并在扎陵湖中放置现代沉积物捕获器，结合现代监测及近50年来器测记录，提取指示气候变化的孢粉和植硅体参数及记录水文气候变化过程的代用指标并验证其可靠性后应用于扎陵湖4.76m长连续沉积岩芯气候环境演变研究中，重建末次冰盛期以来扎陵湖地区径流变化历史，定量重建区域年均降水量（Pann）变化，探讨末次冰盛期以来黄河源区气候变化驱动机制，阐明生态环境演变对气候变化的响应特征。本项目的实施，有望为应对全球变暖，制定合理的区域生态保护管理措施提供科学依据。

黄河源区不同时间尺度的水文气候变化规律及生态环境的响应是青藏高原气候环境变化研究中亟待解决的重要科学问题。本项目通过对黄河源区扎陵湖、鄂陵湖流域水文气候及现代沉积过程的监测，基于表层短岩芯的210Pb和137Cs年代基础，结合气象观测数据，建立了近50年来的流域-气候-水文-环境变化的现代沉积过程记录，揭示了湖泊沉积物粒度组成的空间分布上受湖泊水位的变化影响，沉积有机质受流域携带及湖泊自身的贡献，湖泊沉积有机质主要来源于水生植物和浮游植物，其相对丰度可作为湖泊水位变化的定性指标。径流量是影响黄河源区湖泊水位变化的重要因素之一，降水量的增多和气温的升高都会导致径流量的增加，从而引起湖泊水位的变化。通过17个AMS14C和表层测年的交叉检验建立的高精度年代标尺，结合孢粉、粒度、环境磁学、有机碳氮及其同位素、元素地球化学、矿物组合等代用指标重建了黄河源区湖泊沉积记录的末次冰盛期以来的水文气候环境演变特征。结果表明，18-12.5cal.kyr B.P. 期间，黄河源区湖泊沉积物粗颗粒含量高、细颗粒含量少，TOC、TN指示有机质积累少，湖泊水位低，气候较12.5cal.kyr B.P.以来的全新世明显寒冷干燥，流域风化弱，携带进入湖泊的碳酸盐和有机质少；12.5-10cal.kyr B.P. 期间为YD事件以来的气温逐步恢复时期，流域风化增强，径流携带进入湖泊的碳酸盐逐步增加，湖泊有机质积累增多；10-6.2 cal.kyr B.P. 期间温暖的环境和相对较低的湖泊水位而扩大的沿岸带有利于大型植物的显著扩张；6.2-cal.kyr B.P.，湖泊水位逐步上升，沉积物中的有机质含量主要由浮游植物贡献为主。由此推断出黄河源区末次冰盛期-全新世的万年尺度的循环模式与亚洲季风区基本一致，但早中全新世总体干旱，中晚全新世总体潮湿的黄河源区全新世千年尺度上的气候格局变化却与亚洲季风区不一致，反映出万年与千年尺度区域水文对温度、降水等气候变化响应上的差异性，提示可能存在温度控制的蒸发阈值的影响。本项目的实施，有望为黄河源区应对全球变暖，制定合理的区域生态保护管理措施提供科学依据。