硅藻定量重建古温度新方法的研究及其在云南湖泊构建不同时间尺度序列中的应用

温度定量重建在古气候领域是难点和热点，由于硅藻－温度转换函数法和时-空相似对比技术存在局限性，为了更好的研究云南气候演化，必须在温度量化研究方面寻求新的突破。在前期工作的基础上，本项目拟依据现代湖泊表层沉积硅藻和室内培养实验建立硅藻与温度的定量函数关系，并通过浅钻硅藻化石与器测温度进行验证，得到较精确的硅藻－温度曲线，定量重建程海末次盛冰期和鹤庆古湖2.8Ma以来的古温度序列；同时通过对硅藻群落的结构特征以及多样性的分析，揭示以硅藻为代表的水生生态系统对不同尺度冷暖周期与旋回的响应特点与可能机理，并判识引发生态突变的温度阈值范围；结合其它环境的代用指标获取西南季风区水热配置的时空分布型及其原因。本项研究力图在温度定量重建方面有所突破，为区域对比提供印度季风区敏感带有效的、可直接比较的古温度参数曲线，为预测未来气候变化趋势和评估季风环境效应提供科学依据，并为全球变化及区域响应的理论做出贡献。

由于硅藻－环境要素转换函数法和时-空相似对比技术不适合应用于云南的部分低海拔较大的湖泊，因此为了更好的研究云南的气候演化，本研究在环境要素的量化研究方面寻求了突破。本项目基于程海浅钻沉积物中硅藻化石的鉴定统计分析，建立了该湖优势硅藻大小与器测温度的函数。并将建立的函数用于用该湖和鹤庆古湖，定量重建程海全新世和鹤庆古湖2.8Ma以来的古温度序列，通过对程海的温度序列定量重建，得到近八千年来程海温度波动为1.5°C。尽管近八千年来程海地区的温度有波动，但整体上基本呈下降趋势；通过对鹤庆古湖的温度序列定量重建，得到2.6Ma以来鹤庆古湖温度波动为5.7°C；同时通过对程海和鹤庆古湖硅藻群落的结构特征以及多样性进行分析，揭示以硅藻群落结构演替的驱动机制。在程海硅藻群落结构的演替主要受控于营养或水体的扰动，间接受控于温度与降水，主要硅藻种群组合的变化尤其受到降水强度的影响。硅藻种群组合的变化与受地球轨道变化引起的北半球夏季太阳辐射一致。鹤庆古湖的硅藻群落结构的演替相对比较复杂，主要受控于西南季风强弱的影响本项研究在温度定量重建方面有所突破，为区域对比提供印度季风区敏感带有效的、可直接比较的古温度参数曲线，为预测未来气候的变化趋势和评估季风环境效应提供了科学依据。