西南季风区2.8Ma以来高分辨率硅藻记录与古气候重建

鉴于鹤庆盆地是我国垂直生物气候带最发育的地区，而湖泊都座落在干热河谷带，与其流域的气候环境反差很大，因此尽管鹤庆深钻已经完成了一系列较集中地反映湖泊流域环境指标的研究，初步建立了该地区的气候框架，但为了建立该区域准确的长尺度气候序列还必须研究反应湖泊自身生物指标序列。通过两类指标序列综合分析，才能较深刻理解该地区湖泊记录的气候环境变化的特点和内在关联。本项目拟通过对鹤庆深钻的长尺度、高分辨率的硅藻群落演替历史的研究，依据硅藻的系列指标和现代硅藻个体生活史特征对岩芯硅藻种群组合的系统分析，建立湖泊水位与水温序列，进而反演西南季风区古降水和古温度变化；结合指示流域环境的代用指标，深入理解西南季风区垂直带发育地区古气候演化过程与特点；阐明硅藻种类演化和生物多样性变化历史。在此基础上，探讨西南季风区突变气候环境事件发生的可能原因, 为全面认识亚洲季风环境及青藏高原隆升的气候环境效应提供新的证据。

本研究通过对面上湖泊不同生境硅藻的调查，给出了一些优势种类的生态指示意义，同时通过古今结合研究界定了鹤庆优势种类（椭圆菱形小环藻）和敏感种类（洱海环冠藻）所指示的生态环境条件，为鹤庆古湖硅藻种群组合变化所指示的环境提供了重要的基础。对云南鹤庆古湖沉积岩芯高分辨率的硅藻群落结构演替的研究表明： 2.6 Ma 以来鹤庆古湖硅藻群落结构与古气候经历了4 次大的变化, 即2.6－1.6 Ma BP, 该湖主要是椭圆菱形小环藻占优势, 某些时段有斑点小环藻和颗粒直链藻出现，反映湖泊为寡营养的环境，气候整体偏干，但存在某些时段的暖湿气候变化；1.553-0.876 Ma BP, 该湖此时优势种还是椭圆菱形小环藻，但不定环冠藻开始出现，小型脆杆藻几乎消失，反映湖泊营养有所增加，但依旧是寡营养状态，气候应该是暖湿为主，但在近1.3Ma处出现了明显的冷干气候特征（硅藻主要以不定环冠藻、底栖硅藻和附生硅藻为主）；0.876-0.252 Ma BP, 该湖此时优势种依旧是椭圆菱形小环藻，但该种变幅加大，不定环冠藻平均含量上升，小型脆杆藻重新出现，附生硅藻增加，反映湖泊营养进一步增加，种类在不同时期互相更替, 反映气候的组合特征更加复杂，整体气候以冷干为主；0.252 Ma BP 至今, 该湖硅藻种类变化较大，浮游种类、底栖种类、气生种类和附生种类在不同时期此消彼长, 互相更替，而且本段时期内存在种类的演化, 可能是气候的剧烈动荡造成的，反映气候冷暖波动的幅度较大。在此基础上, 进一步探讨了鹤庆盆地硅藻演替与气候变化的驱动机制, 周期分析表明主要影响硅藻变化的主要周期为41ka和10ka，初步认为其主要影响因素是轨道参数等外部因素。本研究发现硅藻种类的大小和浓度的变化可以反映温度和降水的变化，因此通过本研究也提供了一个可以和深海氧同位素、南极冰芯相对比的温度代用曲线，该曲线与和深海氧同位素、南极冰芯温度有明显的一致性，但又有其独特性。在研究过程中，共发表论文9篇，其中8篇为SCI源刊论文。