青藏高原（藏北地区）湖泊表面沉积物代用指标结果分析

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1、第一章绪论湖泊沉积物总有机碳（TOC）、碳氮比（C/N）及有机碳同位素（513C）组成研究现状总有机碳（TotalOrganicCarbon）的研究现状在全球气候与环境变化的研究中，由于湖泊表层湖泊表层沉积物中的有机地球化学指标总有机碳（TOC）、碳氮比（C/N）和有机碳同位素（SBC）可以很好地反映湖泊水体环境及湖泊流域的初始生产力状况和直被类型，也反映了有机质跟随湖泊表层沉积物沉积后的保存状况，保存着湖泊及流域生物生态环境和过去的气候、以往环境变化的丰富信息。所以被广泛应用大范围区域及全球性气候与环境

2、变化的响应中。湖泊表层沉积物中有机碳是过去的生物埋藏于湖泊表层沉积物内经过生物分解作用和化学分解作用或者是成岩作用后遗留下来的产物，它含量的多少既可以反映湖泊表层沉积物中有机质输入的多与少及湖泊的初始生产力的高与低，乂可以反映有机物存贮能力的强与弱（Meyers,1997）。湖泊表层沉积物中有机碳主要来源于湖泊中自生的水生直物和湖盆周围流域经过侵蚀作用后带来的陆源性直物碎屑。温度的变化和降水的多少是影响直物生长的好坏的主要因素，在干旱、半干旱地区的流域中，直物生长的好坏主要受到降水量多少的控制；对湖泊中水

3、生直物生长的好坏，湖泊最初生产力的高低则主要受湖水营养物质的好与坏和温度的高低控制（陈敬安等，2002），例如在特别寒冷的环境下，会使延升低温期的时间、将适合直物比较适合发芽的时间的大大减少、使其温度的缩减、而湖泊在冬天中湖面水冻长度的过度加长会引起湖泊内部水生直物光合作用的速率大大降低、光合作用的产量也大大降低，同时其有机质生产力的产量也大大的降低（刘子亭等，2006）。湖泊表层沉积物总有机质的容量的多少和高低可以反映温都的高低变化。世界各地的大量学者利用湖泊表层沉积物中有机碳含量的高低变动对很多大小各

4、异，类型不同的湖泊中进行了多种渠道的研究，并取得了一定的成果。如柴达木盆地查尔汗湖区（黄期等，1990）、青藏高原地IX若尔盖盆地（张平忠等，1995）和浑善达克沙地（武建伟等，2004）湖泊表层沉税物中有机碳（TotalOrganicCarbon）含量的高低变化很好地与气候环境的变化相对应，有机碳（TotalOrganicCarbon）含量的低的时候与寒冷气候相对应，高的情况下对应于暖期。在过去的这么多年中，国内外很多学者通过对不同地区湖泊沉税记录的研究，利用常规指标（有机碳（TotalOrganicC

5、arbon）等方法重建了这一时期的古气候和古生态历史，（姚檀栋等，1996,1997,2001;吴敬禄等1997；唐领余等1990,1996,2000,2004；杜乃秋等，1983,1989；Herzschuhetal.,2005,2006；郑绵平等，2007，2012；刘俊英等，2007，2010；李潮流等，2006;FrankLehmkuhl,1997；FanQiShunetal.,2012）。碳氮比（C/N）的研宄现状碳氮比（C/N）直的大小变化是判断有机质来源最通常使用的方法之一。过去的研究表明，

6、无尾管的低等水生直物如藻类直物，因为含有较高的蛋白质成分，因此她们的碳氮比（C/N）直比较小，通常处于在4〜10范围之间；高等的陆生尾管直物碳氮比（C/N）直可达到20以上，还可能出现更高的情况；大部分湖泊表层沉积物屮的碳氮比（C/N）直在13〜14范围之间，她们指示了陆生维管直物和水生藻类对湖泊表层沉积物屮有机质的贡献差不多一样的（Meyeretal.,1999）。所以，我们可以用碳氮比（C/N）直用來识别湖泊表层沉积物屮有机质是来源于湖泊屮生的A部水生直物，还是湖泊外部的陆生直物或者是湖盆周围的陆源直

7、物。有一些湖泊表层沉积物的碳氮比（C/N）直会随着湖孔芯深度的变化进而出现同步变化的情况，和她们有良好的正相关的关系，而且碳氮比（C/N）直在5-12范围之间。这样的情形就说明其沉积有机物质一直是来源于湖泊自生内部来源。青海湖底部岩芯碳氮比（C/N）直的变化就印证了这一特点（YuJunQetal.,2002）。还有一种情况就是有以些湖泊沉积我也的碳氮比（C/N）直往往会表面丫有机质外部源即陆生贡献与内部来源交错即自生贡献相混合的情况。近几十年来，许多科研工作者们大量地利用湖泊表层沉积物屮有机质的碳氮比（C

8、/N）直来调查现在和过去的湖泊表层沉积物屮有机质的来源，以此来反映湖泊的周围区域环境变化。陈静安和万过江（2002）对程海湖泊表层沉积物碳、氮等元素的含量的高低变化及碳氮比（C/N）直的高低变化结合对比。认为可用它们作为程海湖水位高低变化和这一地区气候干燥---潮湿变化迁移转化的指标；Tenzer等（1990）对贝加尔湖屮有机碳的高低和湖泊表层物屮的碳氮比（C/N）综合分析认为湖泊表层沉积物屮有机碳含量的增加是因为外部的陆源有