近2400年以来达里诺尔湖区域植被系统演变及其关键驱动因子分析

论文摘要

湖泊作为陆地各系统要素相互作用的节点,是区域环境演变过程中的重要组成部分,其沉积物成为分析重建区域生态环境演变的良好载体。达里诺尔湖（43°13′～43°23′N,116°26′～116°45’E）位于东亚夏季风的北部边缘,其沉积物完美记录了区域生态环境的演变过程。本文以达里诺尔湖湖区水深9 m处采集的一根长度为238 cm的岩芯为目标材料,通过定年得出岩芯底部的年龄约为2355 cal.a BP。基于生物地球化学方法对正构烷烃及甾醇组分进行测试,并结合SN、EASM数据,共同揭示了达里诺尔湖区域近2400年以来的生态环境演变及其驱动机制。近2400年以来达里诺尔湖沉积物中正构烷烃的碳数分布范围为C17～C33,存在三种分布特征:即C25为主峰的单峰型分布,C19、C25为主峰的双峰型分布和C25、C27为主峰的双峰型分布,分别占总样品量的57%、30%和13%。这一分布特征表明沉积物中生物标志物的来源为菌藻类、水生植物和陆生植物,且以水生植物输入为主。进一步利用沉积物中不同链长正构烷烃含量建立的环境代用指标重建达里诺尔湖区域近2400年以来的生态环境演变过程。大致分为6个阶段:其中阶段1、3、5（75 cal.a BP-至今、985-600 cal.a BP、2180-1550 cal.a BP）为暖湿气候阶段,阶段 2、4、6（600-75 cal.a BP、1550-985 cal.a BP、2355-2180 cal.a BP）为冷干气候阶段。指标参数的变化显示近2400年以来达里诺尔湖区域生态环境演变不仅和全球气候事件（即罗马暖期、黑暗时代冷期、中世纪暖期、小冰期与二十世纪暖期）具有明显的一致性,而且受东亚夏季风降水变化及湖区冷暖变化的影响。沉积物中的正构烷烃含量反映了达里诺尔湖区域菌藻类、水生植物和陆生植物的演替过程;甾醇含量反映了湖中浮游生物的演替过程。其中,浮游植物的含量明显高于浮游动物,但二者之间的变化趋势有一定的一致性,而硅藻、绿藻及蓝藻的变化趋势存在各自的特点。频谱及小波相干谱的分析结果显示,区域生态环境的演变与太阳活动、东亚夏季风、北大西洋年代际震荡及太平洋十年涛动等有关。综合分析得出,达里诺尔湖区域近2400年以来的气候环境由温暖湿润向寒冷干旱波动转变。在温暖湿润时期,区域有效湿度高,木本植物占据优势,水生植物生长茂盛,湖泊营养状态较好;寒冷干旱时期,菌藻类繁殖较快,草本植物比例增加,湖泊初级生产力较低。整体上,达里诺尔湖区域的生态环境演变的驱动机制是太阳活动影响了东亚夏季风的强弱变化。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
•   1.1 研究背景及意义
•   1.2 国内外研究现状
•     1.2.1 湖泊沉积的研究进展
•     1.2.2 生物标志物研究进展
•     1.2.3 正构烷烃研究进展
•   1.3 研究目的及内容
•     1.3.1 研究目的
•     1.3.2 研究内容
•     1.3.3 技术路线
• 2 研究区概况
•   2.1 地理位置
•   2.2 环境特征
•   2.3 气候特征
•   2.4 湖泊成因
• 3 样品采集与实验方法
•   3.1 样品采集
•   3.2 年代序列的测定
•   3.3 生物标志物的测定
•     3.3.1 生物标志物萃取
•     3.3.2 仪器分析
• 4 达里诺尔湖正构烷烃含量变化及环境意义
•   4.1 正构烷烃的分子组合特征及其含量变化
•   4.2 正构烷烃相关参数变化
•   4.3 正构烷烃指示的古环境意义
•     4.3.1 近2400年以来达里诺尔湖区域环境及气候演变
•     4.3.2 近2400年以来达里诺尔湖区域的植被演替特征
•   4.4 本章小结
• 5 达里诺尔湖甾醇含量变化及物源指示意义
•   5.1 甾醇的含量和分布
•   5.2 近2400年以来达里诺尔湖浮游生物对气候的响应
•   5.3 代表菌藻类的烷烃和甾醇的对比
•   5.4 本章小结
• 6 近2400年来达里诺尔湖植被系统演变的驱动机制分析
•   6.1 分析原理
•   6.2 达里诺尔湖生物标志物的频谱分析
•     6.2.1 环境代用指标的频谱分析
•     6.2.2 植物群落的频谱分析
•     6.2.3 浮游生物的频谱分析
•   6.3 达里诺尔湖生物标志物的小波相干谱分析
•     6.3.1 环境代用指标的小波相干谱分析
•     6.3.2 植物群落的小波相干谱分析
•     6.3.3 浮游生物的小波相干谱分析
•   6.4 本章小结
• 7 结论与展望
•   7.1 结论
•   7.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 作者简介

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 刘晶晶

导师: 张生

关键词: 达里诺尔湖,沉积物,生物标志物,植被系统演变,全新世

来源: 内蒙古农业大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 生物学

单位: 内蒙古农业大学

分类号: Q948

DOI: 10.27229/d.cnki.gnmnu.2019.000107

总页数: 69

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