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本文选取青藏高原东北部典型的现代湖泊(希门错)和古湖泊(察尔汗古湖)为研究对象,利用气相色谱.质谱联用技术对其湖泊沉积物中的可抽提有机质进行了分析,检测出一系列有生物源指示意义的生物标志化合物。其中希门错湖泊沉积物正构烷烃分布特征反映出的植被信息与前人孢粉分析的结果一致,代用指标(CPIh、ACLh、Paq以及L/H)从不同角度反映出湖区生态系统的变化,间接指示了古气候、古环境的变化。高等植被指数(HPI)的变化趋势显示希门错湖区高等植被在约800 a BP以来是逐渐退化的,而有机碳同位素的显著负偏的趋势指示了当地高等植被退化的现象可能主要体现在C4类型植物的退化,其主要原因可能包括环境温度的降低以及二氧化碳分压的增大。根据生物标志化合物的变化尚不能确定人类活动是否也加快了当地高等植被退化的速率。湖区现代土壤剖面CPI、ACL值的变化与有机碳同位素值变化趋势一致,主要体现了微生物对有机质的改造作用,而土壤和牛粪样品中的正构烷烃呈现了完全一致的分布模式,体现了草本植物的贡献,同时也说明食草类动物的消化过程,不会改变正构烷烃的分布模式。
利用察尔汗盐湖古湖相沉积物中正构烷烃的分布模式及代用指标重建了39.7至17.514C ka BP(校正年代为43.5至22.4 cal.ka BP)以来察尔汗古湖演化过程,并得到TOC,δ13Corg以及孢粉资料的验证,说明古湖泊沉积物中正构烷烃类生物标志化合物可敏感地响应气候变化,是青藏高原古气候研究的又一可靠手段。正构烷烃指标表明MIS3晚期青藏高原察尔汗湖区气候环境变化主要受到夏季太阳辐射能量变化的影响,在MIS3晚期至少经历了一次明显的相对暖湿的阶段,其间正构烷烃指标表现出高CPIh和ACLh值、低Paq值的特征,主要因为是由于湖区植被种类及水文条件均发生了显著的变化。另一方面正构烷烃CPIh及ACLh指标以及孢粉总浓度变化趋势与格陵兰冰芯气泡甲烷浓度所记录的DO旋回具有可比性,揭示了察尔汗湖区MIS3晚期相对暖湿阶段气候的不稳定性。
通过对比希门错现代湖泊沉积物及察尔汗古湖古湖相沉积物中正构烷烃类生物标志化合物的分布特征发现希门错表层湖泊沉积物正构烷烃的分布模式与察尔汗古湖所记录的MIS3时期的相对暖湿阶段时正构烷烃的分布模式相似,推测察尔汗古湖当时的植被和水文条件可能与现在的希门错相似。而希门错C4植物的减少是湖泊生态功能退化的信号。