川西马湖沉积物生物硅记录的全新世气候/环境变化研究

Variations in biogenic silica contents (BSi%) in lake sediments are widely applied in paleolimnology to study changes in lacustrine productivity and palaeoclimates. The Western Sichuan province (WS) area, where the Indian summer monsoon (ISM) prevails, is one of the most sensitive regions for studying the ISM evolution. Therefore, knowledge of the historical BSi% variations in lake sediments over the WS area is critical in understanding both the ISM history and the response of lacustrine ecosystem. In this proposal, we aim to constrain the climatic significance of BSi% at Lake Mahu, WS area, and reconstruct climatic/environmental changes during the Holocene based on BSi% and other multiproxy indices. The ‘BSi-ISM climate’response pattern of the last 100 to 200 years and its difference/similarity to the corresponding ones during historical periods will be particularly concerned to explore possible influences of climatic changes and human activities on the ecosystem at Lake Mahu.

沉积物生物硅含量记录作为指示湖泊古生产力和古气候/环境变化的良好指标，在国际古湖沼研究中得到广泛应用。川西地区主要受印度夏季风影响，开展该区湖泊沉积物生物硅记录研究，对于理解该区季风演化历史以及湖泊生态系统对季风气候的响应具有重要意义。本项目拟选取川西马湖为研究对象，开展马湖全新世沉积物生物硅含量记录研究。通过近现代生物硅记录的环境响应研究，并与其他代用指标进行对比，解析马湖沉积物生物硅含量的气候/环境指示意义，进而重建该区全新世以来气候环境变化历史。关注近100-200年沉积物生物硅含量对气候环境变化的响应模式及其与历史时期响应模式的异同，探讨气候、人类活动等因素对马湖生态系统的可能影响。

晚全新世特别是最近千年季风降水变化对于理解印度夏季风动力学机制和预测未来季风降水对印度夏季风区人类影响具有重要意义。川西南所属的横断山脉地区，主要受印度夏季风控制。由于喜马拉雅山阻挡，印度夏季风给横断山脉地区带来丰沛的降水，因而，该地区是研究印度夏季风降水变化的理想区域。此外，该地区广泛分布高山湖泊，对气候环境变化十分敏感，加之人类扰动相对较小，因此，高山湖泊沉积物成为研究印度夏季风降水变化的理想材料。已有的关于川西南古气候/环境变化研究相对较少，加强该地区晚全新世特别是最近千年高分辨率湖泊沉积研究，能够为预测未来季风变化对该地区人类和生态影响提供理论数据。. 为了重建晚全新世特别是最近千年川西南地区高分辨率湖泊沉积记录的季风降水变化，本项目利用位于川西南地区的深水湖泊马湖和高山湖泊彝海钻孔岩芯，基于沉积物210Pb、137Cs和AMS14C多种年代学手段建立沉积岩芯可靠的年代学模型；在此基础上，通过沉积物生物硅、粒度、地球化学元素（Al、Fe、Ti、Ca等）、磁化率、有机碳氮同位素等多代用指标分析，重建了川西南地区晚全新世尤其是最近千年气候变化历史。研究结果表明，川西南地区最近千年气候呈现为中世纪时期暖干、小冰期湿润、最近200年暖干的组合特征。进一步与印度夏季风控制的中国西南及其邻近区域（华南、南海、热带印度洋-太平洋中北部、印度东北等）最近千年水文气候记录对比分析表明，在百年尺度上，最近千年ISM控制的中国西南及其邻近区域水文气候变化一致，表现为中世纪暖期干旱、小冰期相对湿润、最近100~200年相对干的特征。我们认为ITCZ平均位置的南北移动和热带太平洋海温及其相关的ENSO变化是造成ISM控制的中国西南及其邻近区域最近千年水文气候变化特征的主要驱动因素。