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陆生蜗牛壳体化石碳氧同位素组成能够记录蜗牛生长的环境信息,因而常被用于古环境古气候的重建研究。然而,蜗牛壳体稳定同位素组成受很多相关的生理过程和环境条件的影响,使得利用壳体化石来对古气候、古环境参数进行定量重建变得困难。因此,越来越多的研究者侧重于通过现生蜗牛的研究来探寻出现代蜗牛碳氧同位素组成和现代环境气候参数之间的关系。另外,由于自然界环境复杂多变,单纯的野外采样研究也很难分离出单独环境因素的贡献。因此,本研究结合野外蜗牛样品和室内饲养控制实验进行相关研究,得出如下主要结论: 1.研究区的野外蜗牛壳体的δ13C值(-17.75‰~-6.65‰)总体分布范围很广,表明陆生蜗牛在不同气候带其壳体碳同位素组成有很大差别;宝鸡地区单种蜗牛壳体δ13C值整体呈正态分布,暗示了壳体平均值能够综合反映区域的碳同位素组成;通过对南京栖霞山不同种类蜗牛壳体δ13C值的分析,发现同一采样点不同种属之间的碳同位素组成差异很小;通过对全国范围内15个地区蜗牛活体样品的分析发现,壳体和肉体之间碳同位素组成的分馏值受环境中的植被类型的影响;而代表着蜗牛生长环境植物群落有机碳综合组成的土壤有机质是野外陆生蜗牛食物组构很好的信息反馈体,其碳同位素组成与蜗牛壳体碳同位素组成之间存在良好的相关性。 2.更为重要的是,本次研究发现了野外壳体δ13C值与当地的气候环境密切相关,壳体的δ13C值与月均降雨量(MMP)和月均温度(MMT)均呈负相关关系,前者相关性更强(R2=0.6536),后者较弱(R2=0.4376);而与纬度和海拔呈正相关关系,前者相关性更强(R2=0.5127),后者较弱(R2=0.3074)。野外陆生蜗牛壳体碳同位素组成很好的记录了东亚季风系统的信息,对季风强度有着潜在的指示意义。由于季风带来了研究区降雨量和温度的变化,从而改变了地表系统植被组成的变化,进而导致蜗牛壳体碳同位素组成的变化,而壳体δ13C与纬度和海拔的相关性也是源于降水量和温度的变化。 故降雨量和温度是影响壳体碳同位素组成的最基本的两大因素,并且得出了壳体δ13C值与月均降雨量(MMP)以及月均温度(MMT)之间的经验等式为:δ13Cshell=-0.047(MMT)-0.023(MMP)-9.147(R2=0.661) 3.由于野外采样研究发现现生蜗牛壳体氧同位素组成和单一气候因子(例如降雨量和温度)或者是地理要素(例如纬度和海拔)之间基本不存在相关性,因此通过对现生Achatina fulica蜗牛实验室饲养实验来探讨壳体碳酸盐δ18O值的主要影响因素,实验结果发现壳体文石碳酸盐的δ18O值与环境水δ18O值呈现高度的相关性,食物为生菜叶和玉米粉时壳体δ18O值和环境水δ18O值之间的拟合方程分别为:y=0.5429x+1.4749(R2=0.9853,n=18);y=0.7821x+4.1556(R2=0.9651,n=18);另外,还发现环境水的氧同位素组成直接影响了蜗牛壳体与环境水之间的氧同位素组成分馏值;而在实验室较小的温度范围内,温度对壳体碳酸盐氧同位素组成的影响并不明显,实验中还发现食物中的水分会对蜗牛壳体氧同位素组成产生影响,而外加的无机碳酸钙则几乎不影响蜗牛壳体氧同位素的组成。