泸沽湖水柱甘油二烷基甘油四醚脂分布特征及其环境意义研究

Glycerol dialkyl glycerol tetraethers (GDGTs) are membrane lipids that ubiquitously occur in a wide range of environments, it is clear that GDGTs have become important biomarkers and the topic of biogeochemistry in the last decade. The distribution pattern of GDGTs has led to the information that they might be indicators for certain environmental parameters, and proxies based on GDGTs are increasingly being utilized in palaeoclimatology to reconstruct palaeoenvironmental parameters. Application of GDGT-based proxies to lacustrine environments has been performed widely and successfully, but there is still some deficiency of understanding the mechanism and application of GDGTs, which led to the mismatch of the reconstructed environmental parameters and the instrumental environmental parameters. Further research is clearly needed to gain insights into the distribution pattern of GDGTs in water column. A 2-year time series of seasonly samples of sediment trap, supplemented with suspended particulate matter (SPM) and sets of surface sediments and catchment soils samples, will be analysed for both the "living" intact polar lipids(IPLs) and "fossil" core lipids (CLs) of GDGTs. The detailed investigation of GDGTs in water column is necessary to identify their potential sources and temporal changes. The comparative analysis of estimated environmental parameters and instrumental parameters to verify the application of GDGT-based proxies for Lake Lugu. A local calibration of GDGT-based proxies is going to generate in the SPM from water column of Lake Lugu.

来源于微生物脂膜的四醚类化合物—甘油二烷基甘油四醚脂（Glycerol Dialkyl Glycerol Tetraethers, 简称GDGTs）是近二十年来生物地球化学领域研究的热点之一，广泛分布在不同类型地质载体中，对环境响应异常敏感，携带丰富的环境信息。基于GDGTs化合物构建的环境替代指标，具有定量恢复环境参数的能力。GDGTs环境替代指标在湖泊环境中取得一系列研究成果，但仍存在一些机理和应用上的不足，从而导致恢复的环境参数与实测值的分歧，迫切需要水柱GDGTs分布的现代过程研究。本研究借助两年水柱悬浮颗粒有机质，沉积物捕集器，表层沉积物以及土壤中IPLs和CLs GDGTs的分布特征，分析水柱GDGTs季节性分布特征，包括其生长层位以及来源等。此外，对比分析TEX86以及MBT/CBT恢复的环境参数与实测值，验证GDGTs指标的适用性，并尝试建立水柱GDGT环境替代指标。

湖泊环境中甘油二烷基甘油四醚膜脂化合物（Glycerol Dialkyl Glycerol Tetraethers, 简称GDGTs）研究的重点和难点之一，即此类化合物的来源问题。由于不同湖泊存在成因、形态等差异，因此不同湖泊中GDGTs化合物的来源并不统一，只有准确评估湖泊环境中GDGTs的来源，据此选择或者构建合适的GDGTs校正公式，才是实现古环境定量重建的重要前提。.本项目选取位于云贵高原的深水湖泊—泸沽湖为研究对象，开展GDGTs现代过程研究，分别在四个水深处设置沉积物捕集器（10m，15m，25m，35m），采集不同水深表层沉积物样品（53个）以及湖泊周边土壤样品（8个），探讨泸沽湖不同类型GDGTs化合物的来源问题。本项目的主要研究内容是通过对比分析泸沽湖isoGDGTs，OH-GDGTs以及brGDGTs的含量以及分布特征，解析这些化合物的来源，并进一步建立沉积物捕集器中GDGTs与水体温度之间的关系，从而构建适合该湖泊的温度校正公式。.研究结果显示，泸沽湖周边土壤中OH-GDGTs的含量低于检测限，然而在湖泊不同水深水柱以及表层沉积物中均检测到此类化合物，表明泸沽湖中OH-GDGTs主要来源于湖泊自身而非周边陆源的贡献。此外在不同水深沉积物捕集器、不同水深表层沉积物以及周边土壤中均检测到isoGDGTs以及brGDGTs，表明湖泊环境中的GDGTs化合物可能来源于周边陆源输入以及湖泊自身的共同贡献。进一步研究发现，位于最低层的沉积物捕集器（35米）的沉积通量最高，而10米处的沉积通量则最低，不同水深沉积物捕集器中GDGTs的分布模式存在差异，例如在水深较浅的10米以及15米处，GDGT-0占isoGDGTs主导，而在25米以及35米处，则以crenarchaeol为主。OH-GDGTs的分布则以OH-GDGT-0为主，其中isoGDGTs与OH-GDGTs通量存在非常显著的正相关关系（r2 = 0.99），表明两者的生物来源一致；而GDGT-0以及crenarchaeol的通量也分别与OH-GDGTs各化合物显著正相关，进一步验证isoGDGTs以及OH-GDGTs可能来源于奇古菌Group I.1a的贡献。通过多元回归分析计算发现，位于水深10米处OH-GDGTs与湖泊水体温度之间存在较好的相关性，并据此建立OH-GDGTs与原位水温之间的关系，