安徽杭埠河流域環(huán)境變化的碳沉積記錄研究.pdf

1、本論文以中國東部季風(fēng)環(huán)境下相對(duì)封閉的杭埠河流域作為研究對(duì)象，通過在該流域進(jìn)行相關(guān)資料收集和實(shí)地踏勘以后，合理布點(diǎn)采集了長尺度鉆孔巖芯ACN以及AC4、AC3柱樣，并在流域上游龍河口水庫采集柱樣ALE和流域表層樣品。在室內(nèi)對(duì)巖芯進(jìn)行了預(yù)處理后，分別進(jìn)行了有機(jī)碳含量、總氮含量、有機(jī)碳、氮穩(wěn)定同位素、碳酸鹽含量等指標(biāo)的實(shí)驗(yàn)分析。對(duì)幾個(gè)沉積巖芯的環(huán)境變化信息進(jìn)行了提取，分析杭埠河流域有機(jī)碳、有機(jī)碳穩(wěn)定同位素的分布變化的影響因素，討論與其它環(huán)境指

2、標(biāo)的相互關(guān)系，并對(duì)其指示的環(huán)境意義進(jìn)行了探討。 根據(jù)對(duì)ACN鉆孔樣品的分析研究發(fā)現(xiàn)杭埠河流域沉積物δ13C值主要受陸源C3植被有機(jī)物質(zhì)輸入的影響，其有機(jī)δ13C的變化主要反映了影響同位素分餾的區(qū)域環(huán)境變化。從整體上來看，δ13C值偏正指示氣候較暖，δ13C值偏負(fù)應(yīng)該指示氣候的變冷趨勢(shì)，其值的變化較靈敏的反映了流域的環(huán)境變化。有機(jī)碳與氮含量變化有明顯的正相關(guān)關(guān)系，千年尺度的沉積變化以自然有機(jī)物質(zhì)輸入影響為主，有機(jī)碳含量變化與有機(jī)

3、δ13C變化不完全一致，其高低不能完全指示氣候冷暖變化。在湖相沉積階段，δ16N與δ13C變化具有一致性，δ15N變小反映氣候變冷，δ15N變大反映氣候回暖。中全新世以來流域自然環(huán)境變化可以劃分為如下幾個(gè)發(fā)展階段：(1)約6.9～4.3kaBP間，有機(jī)δ13C相對(duì)較高偏正、但有逐漸偏負(fù)趨勢(shì)，δ15N值偏大但緩慢變小，氣候較溫暖，并有向濕涼變化的趨勢(shì)。在6.0～5.2kaBP時(shí)段為一氣候波動(dòng)期：6.0～5.9kaBP、5.6kaBP及4.

4、3KaBP左右，δ13C值明顯偏負(fù)，指示氣候變冷事件；5.4KaBP左右為一次升溫變暖事件。(2)4.3～2.2kaBP，δ13C值相對(duì)偏負(fù)，但緩慢變大，δ15N也由低值逐漸變大，此時(shí)段氣候偏冷，但逐漸回暖。3.6kaBP、2.3kaBP左右，δ13C值明顯偏負(fù)，為降溫事件。(3)2.2～1.4kaBP，δ13C值偏正，指示氣候?yàn)檩^暖濕。特別是在2.1KaBP～1.8KaBP，有機(jī)δ13C、δ15N值變大，有機(jī)碳、氮含量大出現(xiàn)峰值段，明

5、顯表現(xiàn)出氣候變暖期。(4)從1.4KaBP開始至今，δ13C值逐漸偏負(fù)，氣候有變冷涼趨勢(shì)。 代表百年尺度的沉積物柱樣AC4、AC3因所處湖中位置不同，其有機(jī)碳含量變化特點(diǎn)以及與細(xì)顆粒物、氮含量的相關(guān)性都不同，反映了由于位置差異導(dǎo)致的水動(dòng)力條件、物源變化和降解作用不同等因素對(duì)其含量變化的不同影響。處于河口附近位置的AC4柱樣沉積物更好的記錄和反映了該流域氣候和沉積環(huán)境變化。與上游沉積物相關(guān)參數(shù)的研究認(rèn)為巢湖近代沉積物不僅是水庫上

6、游流域物質(zhì)輸入，在沉積過程中受其他物源和人類活動(dòng)影響。 代表50年來沉積的杭埠河上游ALE柱樣的有機(jī)碳平均含量高于巢湖柱樣，大部分樣品含量較接近，與總氮含量變化關(guān)系密切，輸入以無纖維束陸源植物為主，以曉天河和滑石河攜帶流域表層物質(zhì)輸入為主。該柱樣有機(jī)碳、氮含量在50cm處出現(xiàn)一個(gè)高值，反映了50年來最干旱的年份1978年左右氣候變化對(duì)其沉積的影響。 對(duì)河流懸浮泥沙的采集分析較少，不能很好反映該地區(qū)元素的在遷移輸入中的