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青藏高原地区的湖泊沉积物是过去环境变化研究的有效介质。然而由于其环境的特殊性,不同湖泊沉积物的环境代用指标存在多解性。因此,进一步明确指标的环境意义是深入理解湖泊沉积对环境变化反映程度的关键。
在藏南的普莫雍错,本研究经过4年大量的水文调查和野外取样工作,在流域范围内采集了大量的沉积物和水样样品,从流域水质研究开始,逐步分析湖泊的沉积过程和湖泊沉积的控制性因素,在此基础上结合周围其他环境资料,发现了该区域敏感性的代用指标,并成功地应用到过去200年的环境恢复上来。
(1)基于流域内水体水质调查和沉积物矿物和元素对比,发现大量存在的内生碳酸盐主要与生物量的多少有关,因此其环境意义主要反映的是该湖的营养状况,其含量甚至主导了Sr/Ba、Rb/Sr和磁化率的变化。
(2)基于粒径趋势分析结果和粒径有关指标与气温变化的关系,发现粒径有关指标的变化反映的入湖冰川融水的大小,进而指示气温的高低。
(3)利用因子分析、聚类分析、碳酸盐校正、空间分析等手段对比分析了流域内沉积物元素化学元素的来源、控制因素,在此基础上结合在短岩芯中部分比值与周围气象要素的关系,发现了它们区域性的环境指示意义:Fe/Mn和不考虑CaO含量的化学蚀变指数(CIA)主要指示了流域的湿润程度;U/Th比值可能是有机质含量有效的替代指标。
(4)与树轮数据、冰芯数据和器测气象资料对比,恢复了本区过去200年环境要素高分辨率的变化:20世纪之前,气温波动性的逐渐升高,湖面在逐渐上升;进入20世纪以来,升温更加剧烈,推测约在1925年进入高湖期;CIA和ICV揭示了该时段湖盆的降水基本上是呈减少态势的。
(5)明确了该湖区气温、冰川、降水在200年尺度上对湖而波动,即水量平衡的重要性:气温升高导致的冰川融水增多是造成该湖面升高(正平衡)的主要原因,湖面升高并不因为降水减少而停止。
虽然还存在一些缺点和不足,但是本文作为湖泊沉积过程研究和环境变化研究密切结合的一个区域性案例,对于青藏高原其它湖泊的环境变化研究具有借鉴意义。