劉 奇, 許仲林, 張東良
(1.新疆大學資源與環境科學學院,新疆 烏魯木齊 830046;2.中國科學院新疆生態與地理研究所,
新疆 烏魯木齊 830011;3.中國科學院中亞生態與環境研究中心,新疆 烏魯木齊 830011;4.中國科學院大學,北京 100049)
占全球陸地面積3%的泥炭生態系統是陸地碳儲存研究的熱點區,自末次冰期以來(距今約21000年)泥炭封存了約6.0×1011t 的有機碳[1]。利用泥炭沉積物進行古環境分析,可為古氣候重建提供有價值的資料和視角。一系列的氣候代用指標(包括干密度、腐殖化度、阿米巴蟲、植物大化石、孢粉和生物標記物等)已常用于泥炭古環境重建[2-4]。對于更經典的泥炭巖芯分析而言,泥炭植物殘體穩定碳和氧同位素是重要的補充型代用指標[5-6]。
已有研究發現,不同區域的泥炭植物α-纖維素(簡稱纖維素)碳、氧同位素(δ13Ccell和δ18Ocell)信息的古氣候指示意義存在明顯差異[7-9]。例如,中國低緯度地區維管束植物的δ13Ccell被成功用作區域濕度或夏季季風降水的代用指標[10-13]。但是,在新西蘭開展的有關時空尺度的研究[14]表明,單株維管束植物(Empodismaspp.)δ13Ccell與濕度無關,而與氣溫顯著負相關。類似的不一致性也存在于δ18Ocell的報道中。例如,洪冰[15]指出,在濕潤的沼澤環境中,中國大九湖草本植物δ18O 與大氣降水δ18O 關系緊密,并依據大氣降水δ18O 與氣溫的關聯,將莎草植物看作是多年平均氣溫的代用指標。而Amesbury 等[16]的研究指出,維管束植物δ18Ocell能夠很好地捕獲不同季節大氣循環帶來的水汽特征??梢?,對某一地區現代泥炭植物同位素生理過程機制的理解,是對保存在泥炭記錄中的同位素信號進行環境解譯的必要條件。……