青藏高原不同气候区表土甘油双烷基甘油四醚GDGTs高度效应

The elevation history and quantitatively reconstruct past elevations of the Tibetan plateau remains debated and of great significance and general scientific interest. GDGTs (Glycerol dialkyl glycerol tetraethers) proxy could potentially be an indirect recorder of the altitude at which the soil formed, since temperature decreases with altitude and affects bGDGT distribution. It may provide valuable and independent support for δDwax-based paleo-elevation reconstructions. Based on the results of previous National Natural Science Foundations, we have found the altimetry of the soil n-alkanes δD values, which are taken from different altitudes in the typical monsoonal regions. This project plant to present soil GDGTs distributions and MBT′–CBT derived temperatures and their correlation with altitude from different climatic regions on the Tibetan plateau, including humid Indian Monsoon Region (the Southern Himalayas and the Zayu- Lhasa transects), semi-arid East Asian monsoonal region (the Longmenshan range) and arid northeastern Tibetan Plateau (Qilian Shan and Altun Mountain), and discuss their dominating factors other than temperature, including local climatic conditions, soil moisture and nutrient availability, soil pH and types, vegetation types and the landscape, to identify the scope of application of MBT/CBT、MBT和TEX86 in central and North Tibet and suitable conditions for the application of this proxy to ancient samples, as a new approach.

青藏高原古高度历史仍是一个争议很大的地球科学前沿性科学问题。古菌甘油双烷基甘油四醚 (GDGTs)甲基化指数MBT′/环化指数CBT决定的年均温MAT值与海拔普遍存在线性关系，可以为表土叶蜡正构烷烃δDwax古高度重建提供有价值的独立支持。本项目拟在以前基金项目建立的高原不同季风区表土δDwax与海拔高度的关系基础上，通过系统对比湿润印度季风区(喜马拉雅南坡和察隅到拉萨断面)、东亚季风区(半干旱龙门山地区)和干旱的高原东北部(祁连山和阿尔金山)表土GDGTs分布及其 MBT/CBT 参数推导的MAT (高度) 效应，探讨区域气候参数、干旱度、土壤pH值和类型、植被类型和山形等因素对表土MBT/CBT参数的影响程度；确定MBT/CBT、MBT和TEX86在青藏高原中部和北部的适用范围和在地层样品的适用条件，有望成为高原隆升过程和环境变化研究的新参数。

甘油二烷基甘油四醚（GDGTs）是一类微生物的细胞膜脂化石，表征其分子组成结构特征的甲基化指标（MBT）和环化指标（CBT）联合可以用于陆地古温度/高度重建。然而，由于微生物对环境响应复杂，已有研究发现pH值和降水量等环境因子可能影响MBT/CBT指标重建温度的精度。为更好地应用GDGTs温度指标重建青藏高原古温度和古高度，首先需要详细调查相关指标在青藏高原不同气候区现代表土中的表现。本项目分析了青藏高原边缘湿润—半干旱的高原南部（喜马拉雅南坡、察隅到拉萨断面）、湿润—半湿润的高原东部（龙门山）、半湿润—半干旱的高原西北部（塔吉克斯坦帕米尔高原西坡）和半干旱—干旱的高原东北部（祁连山、昆仑山、阿尔金山）4个不同气候区210个表层土壤的GDGTs分布，其中165个样品分离了5，6甲基异构体，以系统对比不同气候环境条件下各GDGTs温度指标的表现。研究发现MBT/CBT指标受到pH值的强烈干扰，在碱性条件下无法应用；仅在以酸性土壤为主的青藏高原南部区域，通过筛除碱性样点，可以应用该指标。在青藏高原东北部地区MBT/CBT重建温度甚至出现了“反高度”现象。由于pH值对MBT/CBT的影响可能主要由6甲基异构体造成，剔除6甲基异构体后的新温度指标MBT’5ME重建温度在不同气候区均表现出与高度的显著相关性，证明该指标更适合应用青藏高原地区的古温度和古高度重建。然而，值得注意的是MBT’5ME重建温度在青藏高原的西北部和东北部地区均存在系统性的偏差，仍需要进一步探讨其影响因素和机制，并建立相应的校正方法。总之，我们的研究证明GDGTs指标具备重建青藏高原地区古温度和古高度的应用潜力，但在具体使用时需注意考察古环境特征，以选择合适的指标和温度转换函数体系。