Sedimentary geochemical evidence for recent eutrophication of Lake Chenghai, Yunnan, China

Geochemical anomalies and stable isotope ratios (¹⁸O, ¹³C) in authigenic carbonates and organic matter (¹³C) from a 660-year sediment core from Lake Chenghai, southern China, provide a continuous history of recent lake eutrophication. The multi-proxy geochemical and isotopic record can be divided into a three-part history of contrasting limnological development, including: (1) a clear-water, oligotrophic open lake system (1340 and 1690 AD); (2) an environmentally unstable, hydrologically closed, oligotrophic lake system (1690–1940 AD); and (3) an increasingly eutrophic, closed lake system marked by higher organic matter, nitrogen, CaCO₃, and pigment concentrations, and lower ¹⁸O and ¹³C values in authigenic calcite (1940–1999 AD). The unanticipated lowering of ¹⁸O and ¹³C of authigenic calcite during eutrophication is thought to be the result of disequilibrium water–carbonate fractionation of oxygen and carbon isotopes during periods of elevated primary production, pH, and [CO₃ ^2–] activities in the water column. The recent eutrophication of Lake Chenghai indicated by these geochemical proxies is essentially simultaneous with large-scale human migration and the application of agricultural fertilizers in the catchment area during the 20th century.     

内蒙岱海近400年来的硅藻植物群及其古环境意义

岱海近400年来的硅藻植物群可划分为3个组合:①Epithemia—Cymbella组合(1596—1636、1696—1836及1876—1946年),反映了温水—浅水—贫营养环境;②Melosira islandica—Fragilaria组合(1666—1696与1836—1876年间),代表了冷水—较浅水—贫营养环境;③Melosira granulata及其变种var. angustissima—Diploneis elliptica(1966年以来),反映了温水—浅水—富营养环境。1636—1666与1946—1966年间岱海中硅藻保存得很少,分别与气候寒冷而使硅藻难以生存与湖水动荡对硅藻保存不利有关。     

不同时间尺度青海湖沉积物总有机碳对气候变化的敏感性

湖泊沉积物总有机碳（TOC）含量通常作为表征流域和湖泊生产力的指标,在亚洲季风区也常常被当作夏季风的代用指标,被广泛应用于气候与环境变化研究.本文梳理了过去千年、全新世以及冰期-间冰期时间尺度上青海湖沉积物TOC的变化特征,并探讨了其指示气候变化的敏感性与有效性.结果表明,过去千年青海湖沉积物TOC含量与区域暖季温度和降水表现出较为一致的周期性波动.通过对比全新世区域夏季温度、基于孢粉的降水定量重建结果,以及湖泊水位、风沙活动反映的湿度状况等,发现不能简单地将青海湖沉积物TOC含量或沉积通量作为夏季风强度或者季风降水强度的代用指标.青海湖沉积物TOC含量在冰期和间冰期表现出巨大的差异,指示了冰期-间冰期时间尺度上较大的温度与降水变幅.因此,不同地域条件及不同时间尺度下,湖泊沉积物TOC对气候变化的敏感性不同,将湖泊沉积物TOC含量作为亚洲夏季风的代用指标需要特别谨慎,特别是在高寒气候区.     

青海湖QH-2000钻孔沉积物粒度组成的古气候古环境意义

据孢粉记录所划分的气候演化阶段,研究了青海湖QH—2000孔沉积物粒度组成的变化．结果表明,冷干和暖湿气候条件下沉积物的粗颗粒组分明显增多;介于二者之间的气候条件下,沉积物的粒径变化相对较平缓．QH—2000孔沉积物粒度的波动特征表明：晚冰期冰川的消融开始于14300aBP左右;博令(Boelling)暖期是冰川大量消融的时期,冰融水对青海湖的补给结束于博令暖期的晚期,即12000aBP左右;新仙女木冷事件和8200aBP左右的冷事件具有突变性的特点．全新世大暖期结束后,气候在转型过程中具有相对冷暖和干湿的快速波动特征;2100—0aBP间,沉积物粒度的变化特征同人类活动有关．     

青海湖近900年来气候环境演化的湖泊沉积记录

通过对青海湖沉积物碳酸盐含量、磁化率、TOC等多环境指标的分析,探讨了青海湖地区近900年来的气候环境演变。结果表明青海湖地区近900年来气候变化属于暖干－冷湿的气候演替类型,经历了5次冷湿期和5次暖干期,中世纪暖期、小冰期以及20世纪以来的升温在该沉积岩芯有清晰的记录。沉积物的磁化率和沉积速率的变化忠实地记录了本世纪以来人类活动的影响。     

Role of late glacial to mid-Holocene climate in catchment weathering in the central Tibetan Plateau

The lightness (L*) and concentrations of Rb, Sr and organic carbon (C_org) have been measured in the age-constrained lake sediment cores recovered from Co Ngoin in the central Tibetan Plateau. Dissolved Sr flux is a dominant control on the variation of Rb/Sr ratios in the sediments. Variations in color and geochemical proxies of Co Ngoin sediments display a continuous history of late glacial to mid-Holocene chemical versus physical weathering intensity in response to past climatic changes between approximately 13,500 and 4500 cal yr B.P. A lower chemical weathering under a late glacial climate was followed by a higher weathering during the Holocene Optimum. Weathering intensity in the central Tibetan Plateau catchment also responds to well-known climatic events, such as the Younger Dryas (YD), and possibly the Holocene Event 5 (HE-5). Although there are differences in time or duration of the climatic events, many of the well-known late glacial to mid-Holocene events occurred in high-elevation Co Ngoin where atmospheric circulation might play a hemispherical role in climatic forcing. The sediment hiatus since c. 4200 ¹⁴C yr B.P. in the Co Ngoin indicates a period of desiccation that was probably associated with a sharp decrease in summer monsoon strength. Our lascustrine results not only imply catchment weathering variations in response to late glacial to mid-Holocene climatic conditions in the central plateau, but also provide further evidence for global connections between regional climates.     

16000 a以来青海茶卡盐湖的演化过程及其对气候的响应

本文通过系统分析青海茶卡盐湖CKL-2004孔盐类矿物、碳酸盐矿物、碎屑岩矿物以及碎屑岩中的总有机碳(TOC)和总氮(TN),揭示了该湖16000a以来的演化过程。结果表明:16000～11700cal.aBP期间,茶卡湖为一淡水湖,其间记录了Blling-Allerd暖期(13900～12400cal.aBP)和Younger Dryas冷期(12400～11700cal.aBP);11700～5900cal.aBP期间,湖泊萎缩、咸化;5900～5250cal.aBP期间,茶卡盐湖经历了一个明显的短暂淡化期;5250cal.aBP(?)以后,特别是2300cal.aBP(?)以来,湖泊极度萎缩、咸化。总体而言,相对于晚冰期,茶卡盐湖盐类矿物的出现是在全新世增温的背景条件下逐步萎缩形成的,表明全新世温度的增高引起的蒸发量的增加,远远大于东亚季风增强所带来的降水量的增加。     

云南鹤庆古湖晚更新世的孢粉记录及其古气候学意义

本文通过鹤庆古湖沉积物的孢粉记录对该区晚更新世的古植被和古气候进行了恢复。该区末次间冰期和末次冰期内部气候波动性特点与深海氧同位素记录有着较好的可比性,反映在全球变化的背景上,气候的不稳定性同样在本区有明显的响应。而且不同季风区气候资料对比也表明,本区冷湿和暖干的气候组合具有明显的区域特征,末次冰期该区夏季锋面降水增多,而间冰期则与之相反。造成这种区域环境效应的原因,与西南季风区大气环流的复杂性、云贵高原的地貌部位以及由青藏高原地表反照率引起的热力学和动力学过程有关。     

长江中下游不同类型湖泊沉积物营养盐 蓄积变化过程及其原因分析*

在长江中下游的洪湖、太湖、巢湖采集了沉积柱样,测定了总有机碳、总氮、磷,并采用²¹⁰ Pb和¹³⁷ Cs定年。洪湖1950年以来沉积物中营养元素急剧增加,巢湖在20世纪70年代以来营养元素开始增加,而在太湖中则为80年代。结果表明草型湖中有机质增加比藻型湖迅速,洪湖湖泊沉积物有机质迅速增加与围垦活动开始时间一致。沉积物中总磷的变化不如总有机碳、总氮的变化规律性明显。洪湖两钻孔总磷背景值为0.7~0.8g/kg,太湖钻孔其总磷本底为0.6g/kg,梅梁湾大量钻孔表明总磷本底在0.5g/kg;巢湖的则更低。对比湖泊类型来看,目前为藻型湖的沉积本底磷偏低,而目前为草型湖的沉积本底磷偏高,这可能与不同生态类型湖泊营养元素的生物地球化学循环与积累的方式有关。     

云南程海富营养化过程的碳氧稳定同位素示踪

近500年来程海生物成因碳酸盐δ¹⁸O和δ¹³C及其有机质δ¹³C同位素记录了程海湖泊环境由贫营养到中富营养的演化过程.碳酸盐δ¹⁸O记录显示,大约1690年程海成为封闭湖泊后,当时湖泊贫营养环境并没有发生变化,但造成了湖泊水体交换周期加长,碳酸盐δ¹³C、有机质δ¹³C及其色素含量、碳酸盐含量变化指示湖泊生产力开始增高.1911～1942年碳酸盐δ¹⁸O和δ¹³C及有机质δ¹³C突然显著偏负,表明湖泊生物种群结构发生转变,湖泊初级生产力迅速增加,湖泊由贫营养向中营养转化.湖泊沉积物色素含量及碳酸盐含量变化也记录了这一湖泊环境的转换过程.约1986年以来,随着藻类养殖业及其农业耕作方式的转变,程海水环境渐渐转变成目前的中富营养化状态.