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介形虫壳体被认为是指示古湖泊沉积环境的理想对象之一。在过去的三十年,介形虫壳体的碳、氧同位素测定已经被广泛应用到古气候及古环境的重建。然而,目前国际上对介形虫壳体碳、氧稳定同位素测定样品的前处理并没有一个统一的方法,同时,对相同生长条件下不同个体及不同种属之间的介形虫壳体可能存在的碳、氧稳定同位素差异程度还存在很多争议。这些问题的存在,直接影响到稳定同位素测定结果的可靠性和辨析率以及实验室之间数据的可比性,进而影响到利用介形虫壳体碳、氧同位素定量恢复古气候和古环境的可靠程度。
本文利用青海湖典型现代介形虫Eucypris inflata(胖真星介)和Limnocythereinopinata(意外湖花介)为研究对象,研究不同的样品前处理方法对介形虫壳体碳、氧稳定同位素测定结果的影响,试图建立适合介壳碳、氧稳定同位素测定要求的样品处理方法。在此基础上,初步研究相同成壳条件下青海湖现代介形虫不同个体或种属间的碳、氧稳定同位素差异。论文的主要内容和结论概述如下:
1)未经处理的介形虫壳体碳、氧同位素组成:每个样点的样品五次平行样的测定结果具有较好的重现性,显示了取样的均匀性以及样品的稳定性;
2)甲醇处理、去离子水处理和甲醇处理以及去离子水处理和5%双氧水去除有机质后的介形虫壳体碳、氧同位素组成:三种处理方法前后的介壳样品其氧稳定同位素组成并未发生明显改变,而处理后的介壳样品与未进行处理样品的δ13C值较小的差异,且有不规律的偏正或偏负;
在对以上各种条件实验对比分析基础上,本文作者认为:各种样品处理方法不会明显影响到介形虫碳、氧同位素组成。因此,在进行介形虫碳、氧同位素分析时,对介壳样品不需要做进一步的处理。这样可以减少因多次清洗而造成的大量样品的破碎和损失;避免多次清洗带入更多的污染物;样品处理方法简单,易于操作,减少了样品处理过程中的工作量。在此基础上,对青海湖不同个体及不同种属间的碳、氧稳定同位素组成的差异进行较系统研究,研究表明:
3)青海湖胖真星介的δ18O值不随个体大小而改变,而δ13C值随着介壳体长的减小而呈现逐渐偏正趋势。
4)同一取样点,胖真星介的δ18O值明显偏负于意外湖花介,且两种介形虫介壳的δ18O值具有明显相关性,说明两种介形虫的氧同位素组成对环境变化的响应可能是一致的,而胖真星介的δ13C值明显偏正于意外湖花介的δ13C值,但两者之间没有相关性。
上述结果表明:在青海湖地区,单独利用胖真星介的氧同位素组成进行古气候和古环境研究,不需要区分壳体的大小。但是,在综合利用介形虫碳、氧稳定同位素组成进行青海湖地区古环境和古气候研究时,要考虑胖真星介不同个体间的碳同位素差异以及两种介形虫间的碳、氧同位素差异。在青海湖古气候和古环境的定量重建中,应尽量选择同一属种相同体长的介形虫壳体。