| 藏南普莫雍错湖泊沉积物正构烷烃来源及其环境变化研究 |
| 汪勇
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Subtype | 博士
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Thesis Advisor | 朱立平
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| 2012-01
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Degree Grantor | 中国科学院研究生院
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Place of Conferral | 北京
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Degree Name | 博士研究生
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Degree Discipline | 自然地理学
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Keyword | 青藏高原
湖泊沉积
普莫雍错
正构烷烃
环境变化
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Call Number | B000068
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Abstract | 作为地球上海拔最高的巨型地貌单元,青藏高原不仅从本身响应全球变化,而且通过一系列的作用过程在周边地区以及全球范围产生重要影响,因此是进行全球变化研究的核心区及热点区之一,具有重要的科学与现实意义。青藏高原上为数众多的湖泊忠实地记录着丰富的历史时期气候与环境变化信息,是过去全球变化研究的良好载体,近年来迅速增加的湖泊沉积研究成果为认识青藏高原过去气候环境变化的过程及其机制提供了重要参考。正构烷烃是最简单的一类生物标志化合物,近年来在青藏高原湖泊沉积研究中有所应用并被证明能有效指示环境变化,但在青藏高原南部湖泊中还未得到应用。本文选取青藏高原南部湖泊普莫雍错为对象,系统研究沉积物正构烷烃的来源及现代沉积过程,分析其环境意义,并结合多指标分析有效重建该湖末次冰盛期结束以来的古气候古环境演化历史。
(1)采集流域内不同物种植物进行正构烷烃分析,研究结果表明,陆生高等植物正构烷烃含量最多,碳链主要分布于C27 至 C33 之间并以 C31、 C29 以及 C33 为主峰,几乎不含中低碳链烷烃成分,奇偶优势明显;沉水植物含量次之,碳链主要分布于C21 至 C25 之间并以C23、C25 为主峰,沉水轮藻科植物以及陆生苔藓植物含量最少,分布均以C17 为主峰,含有少量中高碳链成分;
(2)对流域内的土壤、河流沉积物以及湖泊沉积物的正构烷烃研究表明主要为流域内陆生植物与沉生植物来源,低等菌藻类来源相对较少。进而研究了湖泊表层沉积物正构烷烃空间分布状况,研究认为粒度富集效应以及深水滞水层贫氧利于有机质保存等因素是造成正构烷烃空间分布变化的重要原因。研究表明中部深水湖区正构烷烃相对其他区域能够更利于保存且记录更为丰富的环境信息,因而是利用正构烷烃指标进行过去气候环境变化的理想地点;
(3)对中东部深水湖芯PL06-1 孔沉积物进行正构烷烃指标的分析。研究认为正构烷烃参数ACL 值与Paq 值能分别有效指示区域温度变化与湖泊水位变化,并结合详细的年代数据进行了初步区域环境重建,研究发现,该湖在18cal ka BP 之前湖泊水位非常浅,区域气候寒冷;18.0~11.8cal ka BP 期间湖泊流域温度上升明显,冰川融水增多导致湖泊水位上升湖面扩张明显;11.8cal ka BP 进入全新世以来湖泊维持深水稳定状态,烷烃各参数变化相对较小,表明湖泊沉积环境较为稳定,但依然能够分辨出11.8~8.4cal ka BP 与7.8~6.4cal ka BP 的气候转暖水位上升、6.4~4.4cal ka BP 暖湿最佳时期以及8.4~7.8cal ka BP 与4.4cal ka BP 至今气候变冷水位下降的次一级气候环境变化过程;
(4)在正构烷烃指标初步恢复区域环境变化的基础上,进行湖泊多指标的环境变化研究,验证了正构烷烃反映环境变化的有效性,且更合理高分辨率地恢复了区域环境演化历史。通过对比藏南其他湖泊沉积记录研究发现,以冰川融水补给为主的湖泊对冷事件的响应更加明显,而且全新世以来西南季风对西藏南部气候变化具有控制性影响。对普莫雍错环境变化机制进行了初步分析,认为全新世之前区域环境演化主要受北半球太阳辐射变化控制,而全新世以来可能在太阳辐射变化主要控制的基础上还叠加有复杂的区域水文平衡以及暖湿组合等因素。 |
Department | 环境变化与地表过程重点实验室
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Subject Area | 自然地理学
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MOST Discipline Catalogue | 理学::地理学
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Table of Contents | 第一章 绪论 ....................................................................................................................... 1
1.1 引言 ...................................................................................................................... 1
1.2 选题依据 .............................................................................................................. 3
1.2.1 青藏高原湖泊沉积研究具有重要现实意义 ........................................... 3
1.2.2 青藏高原湖泊沉积中生物标志化合物在全球变化研究中的作用 ....... 3
1.2.3 湖泊沉积物中正构烷烃指标应用成熟 ................................................... 4
1.2.4 正构烷烃结合其他指标综合分析加深对过去环境变化的理解 ........... 4
1.2.5 普莫雍错湖泊沉积物正构烷烃研究的重要探索性意义 ....................... 5
1.3 研究目标 .............................................................................................................. 5
1.4 研究内容 .............................................................................................................. 5
1.5 技术路线 .............................................................................................................. 6
第二章 青藏高原湖泊沉积研究以及生物标志化合物应用现状 ................................... 7
2.1 青藏高原湖泊沉积研究进展 .............................................................................. 7
2.1.1 青藏高原湖泊概况 ................................................................................... 7
2.1.2 青藏高原不同区域湖泊沉积研究概述 ................................................... 8
2.1.3 气候变化模式与驱动机制讨论 ............................................................. 13
2.2 生物标志化合物研究进展 ................................................................................ 17
2.2.1 生物标志化合物概述 ............................................................................. 17
2.2.2 生物标志化合物应用于全球变化研究 ................................................. 17
2.2.3 生物标志化合物指标在青藏高原环境变化中的应用 ......................... 22
2.3 本章小结 ............................................................................................................ 24
第三章 研究区域概况 ..................................................................................................... 25
3.1 普莫雍错概况 .................................................................................................... 25
3.1.1 普莫雍错位置及基本特征 ..................................................................... 25
3.1.2 气候与水文状况 ..................................................................................... 26
3.1.3 植被和土壤 ............................................................................................. 27
3.2 湖泊调查与研究现状 ........................................................................................ 27
3.2.1 湖泊水下地形 ......................................................................................... 28
3.2.2 湖泊水体水质状况与离子组成 ............................................................. 29
3.2.3 研究现状 ................................................................................................. 29
3.3 本章小结 ............................................................................................................ 31
第四章 普莫雍错表层沉积物正构烷烃来源及空间分布特征 ..................................... 33
4.1 样品采集与实验分析 ........................................................................................ 33
4.1.1 样品采集与前处理 ................................................................................. 33
4.1.2 正构烷烃提取与分析 ............................................................................. 34
4.2 普莫雍错流域植被、土壤及河流沉积物正构烷烃含量及分子组合特征 .... 35
4.2.1 流域植被正构烷烃含量及分子组合特征 ............................................. 35
4.2.2 土壤与河流沉积物样品烷烃含量及分子组合特征 ............................. 39
4.3 普莫雍错表层沉积物正构烷烃来源及空间分布 ............................................ 41
4.3.1 湖泊表层沉积物正构烷烃分布模式及来源 ......................................... 41
4.3.2 湖泊表层沉积物正构烷烃空间分布研究 ............................................. 42
4.4 本章小结 ............................................................................................................ 46
第五章 普莫雍错PL06-1 孔正构烷烃指标反映环境变化研究 ................................... 47
5.1 样品采集与实验分析 ........................................................................................ 48
5.1.1 样品采集与岩性描述 ............................................................................. 48
5.1.2 样品实验分析 ......................................................................................... 48
5.2 PL06-1 孔年代——深度模式 ........................................................................... 49
5.3 PL06-1 孔沉积物正构烷烃分子组合特征及古气候古环境意义 ................... 52
5.3.1 正构烷烃分布特征及其来源 ................................................................. 52
5.3.2 正构烷烃参数及其古气候古环境意义 ................................................. 55
5.3.3 正构烷烃参数变化特征 ......................................................................... 58
5.4 PL06-1 孔正构烷烃指标反映环境变化研究 ................................................... 60
5.5 本章小结 ............................................................................................................ 61
第六章 普莫雍错正构烷烃指标恢复的环境演化历史与多指标验证 ......................... 63
6.1 PL06-1 孔多指标反映湖泊气候环境变化 ....................................................... 63
6.1.1 样品实验分析 ......................................................................................... 63
6.1.2 环境代用指标结果与讨论 ..................................................................... 63
6.1.3 多指标揭示湖泊环境演化历史 ............................................................. 68
6.2 与青藏高原南部气候记录对比 ........................................................................ 72
6.3 普莫雍错环境变化机制初析 .............................................................................. 74
6.4 本章小结 .............................................................................................................. 75
第七章 结论 ..................................................................................................................... 77
7.1 主要结论 ............................................................................................................ 77
7.2 主要不足 ............................................................................................................ 78
7.3 未来工作展望 .................................................................................................... 78
参考文献 ............................................................................................................................. 81
图 版 ................................................................................................................................. 97
附 录 ................................................................................................................................. 99
致 谢 ............................................................................................................................... 101 |
Pages | 102 页
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URL | 查看原文
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Language | 中文
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Document Type | 学位论文
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Identifier | http://ir.itpcas.ac.cn/handle/131C11/2577
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Collection | 图书馆
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Recommended Citation GB/T 7714 |
汪勇. 藏南普莫雍错湖泊沉积物正构烷烃来源及其环境变化研究[D]. 北京. 中国科学院研究生院,2012.
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