綜述黃土中陸生蝸牛殼體化石的種屬組合對(duì)古氣候研究的應(yīng)用

摘 要：蝸牛是黃土中常見(jiàn)的陸生無(wú)脊椎動(dòng)物，其化石留存在不同年代的黃土地層中，被認(rèn)為是研究黃土古環(huán)境變化的“指示性動(dòng)物”。自20世紀(jì)90年代中期以來(lái)，有許多學(xué)者對(duì)蝸牛殼體化石種屬組合與古氣候的關(guān)系進(jìn)行了多方面的研究和探討，綜述結(jié)果表明，目前的研究存在著諸如研究區(qū)域單一、定量化不強(qiáng)、缺乏現(xiàn)代生態(tài)學(xué)研究等問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：黃土 蝸牛殼體化石 古氣候 綜述

一、引言

蝸牛作為陸生軟體動(dòng)物，對(duì)環(huán)境變化適應(yīng)性差，較為敏感。其保存完好的石灰質(zhì)外殼記錄了大量的古地質(zhì)、古氣候等自然信息。蝸牛是黃土中常見(jiàn)的無(wú)脊椎動(dòng)物，化石保存在不同時(shí)代的黃土地層中，是研究氣候變化的良好載體，被認(rèn)為是黃土古環(huán)境變化研究的“指示性動(dòng)物”[1]。因此本文沿時(shí)間序列總結(jié)近十幾年來(lái)黃土中蝸牛殼體種屬組合與古氣候相關(guān)的研究新進(jìn)展，以期對(duì)未來(lái)的研究提供意見(jiàn)建議。

二、研究背景

關(guān)于黃土中蝸牛種屬組合與古氣候的研究，由上個(gè)世紀(jì)80年代研究洛川黃土剖面興起，陳德牛等初步將中、晚更新世以來(lái)的蝸?；M合劃分為反映較溫濕生物氣候環(huán)境的間齒螺組合和反映干冷生物氣候環(huán)境的華蝸牛組合。劉東生在其專(zhuān)著《黃土與環(huán)境》中建立了第四紀(jì)以來(lái)較完整的蝸?；N屬組合特征。20世紀(jì)90年代中期以來(lái)，黃土中蝸牛殼體化石的研究步入了新階段，從傳統(tǒng)的描述性分析到開(kāi)展半定量、定量研究，相關(guān)研究也表明蝸牛對(duì)氣候環(huán)境變化具有很好的響應(yīng)性，是研究氣候變化良好的替代性指標(biāo)，對(duì)定量重建古氣候要素值有極大的推動(dòng)作用，如溫度、濕度等[2]。

三、研究現(xiàn)狀

（一）長(zhǎng)尺度古氣候研究

吳乃琴等（1995）選用對(duì)應(yīng)分析法，對(duì)陜西省陽(yáng)郭鎮(zhèn)晚冰期黃土地層中的蝸?；M(jìn)行研究，劃分了代表不同溫濕環(huán)境的3個(gè)蝸?；M合帶，得出了該時(shí)期渭南地區(qū)的氣候變化過(guò)程。通過(guò)洛川黃土剖面S1以上地層118個(gè)樣品的蝸?；芯?，吳乃琴等（1996）得出110ka以來(lái)，洛川古氣候長(zhǎng)周期變化的總趨勢(shì)為冷干、暖濕交替演變。吳乃琴等（2000）對(duì)洛川黃土剖面25萬(wàn)年以來(lái)的陸生蝸牛化石種屬組合的分析表明，東亞夏季風(fēng)對(duì)控制陸地生態(tài)演變有顯著的40ka變化周期。伍斌等深入探討了西峰黃土剖面S5古土壤層的蝸牛化石組合，發(fā)現(xiàn)西峰地區(qū)在S5形成時(shí)氣候環(huán)境經(jīng)歷了幾次顯著的波動(dòng)。陳曉云等（2008）研究了黃土高原西峰和洛川黃土剖面末次冰期較高分辨率的蝸?；M合，發(fā)現(xiàn)黃土高原在59～29kaB.P.期間氣候變化過(guò)程為較溫和濕潤(rùn)—冷干—溫涼—冷干。Li and Wu （2010 ）對(duì)黃土高原西部一個(gè)中新世蝸牛化石記錄進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)暖濕種蝸牛個(gè)數(shù)的峰值與中一低緯度平均太陽(yáng)輻射梯度最大值具有良好的對(duì)應(yīng)關(guān)系，并且北緯35°太陽(yáng)輻射最大值，喜暖種和喜濕種個(gè)體總數(shù)的譜分析結(jié)果也支撐上述推斷。

（二）短尺度古氣候研究

吳乃琴等對(duì)陜西省洛川、長(zhǎng)武和渭南3個(gè)黃土剖面蝸?；倪M(jìn)行采樣，以分析影響氣候不穩(wěn)定性的因素，結(jié)果顯示末次冰期晚期時(shí)黃土高原的氣候變化趨勢(shì)與東北太平洋Tanner孔有孔蟲(chóng)含量及GRIP2冰芯δ18O記錄有較好的對(duì)照性。吳乃琴等對(duì)渭南黃土剖面末次盛冰期地層較高分辨率的蝸?；涗涍M(jìn)行了深入分析，研究結(jié)果表明該時(shí)期氣候變化的尺度為百年到千年，溫度變化要顯著先于濕度或降水的變化1 000～2 000a，氣候過(guò)程為變冷—冷濕—冷干—溫干—溫濕。分析顯示造成這一氣候特征是由于東亞冬、夏季風(fēng)共同作用的影響。

四、結(jié)論

大量的研究結(jié)果表明，黃土高原蝸牛殼體化石蘊(yùn)含著豐富的古氣候信息，它不僅記錄了第四紀(jì)與新近紀(jì)東亞季風(fēng)長(zhǎng)尺度的演變歷史，同時(shí)也揭示了短尺度末次冰期、末次盛冰期氣候變化演化過(guò)程與溫度、濕度的組合關(guān)系。但目前的研究還存在著不足。首先，對(duì)黃土中蝸?；瘹んw的研究集中在渭南、洛川、長(zhǎng)武、西峰四個(gè)剖面，局限在黃土高原中部地區(qū)，而其他區(qū)域黃土的研究極其缺乏，對(duì)蝸?；瘹んw化石的研究應(yīng)拓展到其他不同區(qū)域；其次，在生態(tài)學(xué)方面，我國(guó)對(duì)現(xiàn)代蝸牛的研究尚處于薄弱階段，這是利用蝸牛生物定量研究過(guò)去的氣候環(huán)境參數(shù)的重要環(huán)節(jié)，需要長(zhǎng)期大量調(diào)查、觀察和飼養(yǎng)實(shí)驗(yàn)；再次，同樣的蝸?；M合在不同地區(qū)代表著不同的氣候環(huán)境意義，因此在解析古環(huán)境時(shí)要注意區(qū)域的差異性；綜上所述，黃土中蝸牛殼體化石的古氣候研究還存在著發(fā)展空間，需要國(guó)內(nèi)外學(xué)者共同努力，彌補(bǔ)該領(lǐng)域研究不足，豐富古氣候信息提取問(wèn)題，進(jìn)一步提高利用蝸牛殼體化石解析古氣候的精確性。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉東生. 黃土與環(huán)境[M]. 科學(xué)出版社， 1985.

[2]吳乃琴， 李豐江. 陸生蝸牛化石與中國(guó)黃土古環(huán)境研究[C]// 中國(guó)科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所2008學(xué)術(shù)論文匯編. 2009：831-840.

[3]裴云鵬， 吳乃琴. 甘肅西峰紅粘土地層中蝸?；涗浀墓艢夂蜃兓芷赱J]. 第四紀(jì)研究， 2005， 25（5）：663-663.

[4]吳乃琴， 呂厚遠(yuǎn)， 陳德牛，等. 陜西渭南晚冰期時(shí)的環(huán)境與氣候──蝸?；淖C據(jù)[J]. 第四紀(jì)研究， 1995（2）：139-149.

[5]Li F， Wu N. Pliocene land snail record from western Chinese Loess Plateau and implica-

tions for impacts of the summer insolation gradient between middle and low latitudes on the East Asian summer monsoon[J]. Global & Planetary Change， 2010， 72（1）：73-78.

作者簡(jiǎn)介：

范訸嘉（1996—06月—18日） 女，漢族，河南鄭州人，河南大學(xué)環(huán)境與規(guī)劃學(xué)院，2014級(jí)本科生，研究方向：地理科學(xué)。