高海拔干旱區(qū)湖泊沉積物多指標(biāo)記錄的環(huán)境變化研究
——以阿克賽欽湖為例

項(xiàng)超生， 汪 勇， 王君波， 馬慶峰， 王世航

（1.安徽理工大學(xué)空間信息與測(cè)繪工程學(xué)院，安徽 淮南 232001；2.安徽師范大學(xué)地理與旅游學(xué)院/江淮流域地表過(guò)程與區(qū)域響應(yīng)安徽省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，安徽 蕪湖 241002；3.中國(guó)科學(xué)院青藏高原研究所青藏高原環(huán)境變化與地表過(guò)程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100101）

湖泊作為內(nèi)陸水體的重要組成部分，是流域內(nèi)物質(zhì)的主要匯集場(chǎng)所，因此在漫長(zhǎng)的地質(zhì)演化歷史中，儲(chǔ)存了豐富的氣候環(huán)境變化信息［1-4］。湖泊沉積物中包含多種適用于古環(huán)境恢復(fù)的物理、化學(xué)和生物替代指標(biāo)，具有連續(xù)性、敏感性和高分辨率等特點(diǎn)，因而在重建過(guò)去氣候與環(huán)境變化中具有重要地位［3,5-6］。尤其是干旱、半干旱地區(qū)的封閉湖泊，對(duì)氣候變化的響應(yīng)最為敏感，其沉積物忠實(shí)記錄了區(qū)域古氣候與古環(huán)境變化信息［7-9］。青藏高原西北部海拔高氣候干旱，目前氣候主要受西風(fēng)環(huán)流控制［10］，但在過(guò)去溫暖時(shí)期，印度夏季風(fēng)攜帶的水汽可以到達(dá)西昆侖山南坡并且對(duì)該區(qū)域氣候產(chǎn)生顯著影響，從而導(dǎo)致該區(qū)域湖泊多次擴(kuò)張與收縮［11-13］，因此，該區(qū)域是進(jìn)行西風(fēng)和季風(fēng)環(huán)流相互作用研究的理想地點(diǎn)。青藏高原西北部環(huán)境惡劣，交通不便，自20世紀(jì)90年代以來(lái)，國(guó)內(nèi)外科學(xué)家陸續(xù)在該區(qū)域內(nèi)班公錯(cuò)、松西錯(cuò)、龍木錯(cuò)等湖泊進(jìn)行了沉積物介形類［14-15］、花粉［16-17］、碳酸鹽穩(wěn)定同位素［18-20］以及生物標(biāo)志化合物［21-22］等研究，為重建晚更新世晚期以來(lái)青藏高原西北部氣候環(huán)境變化提供了連續(xù)高分辨率研究材料；但相比較于青藏高原中東部等湖泊沉積物記錄豐富的區(qū)域［23-29］，高原西北部過(guò)去高分辨率沉積記錄研究仍然十分匱乏。這不僅限制了人們對(duì)高原西北部區(qū)域氣候變化機(jī)制的認(rèn)識(shí)，而且不利于深入了解青藏高原不同氣候區(qū)的氣候差異及其驅(qū)動(dòng)機(jī)制。

阿克賽欽湖是青藏高原西北部典型湖泊，湖區(qū)周圍基本無(wú)人類活動(dòng)，其沉積環(huán)境主要受自然氣候因素控制，該湖沉積巖芯忠實(shí)地記錄了青藏高原西北部地區(qū)過(guò)去氣候環(huán)境變化信息。阿克賽欽湖流域氣候極端干旱，降水極少，上游冰川廣布。通過(guò)對(duì)現(xiàn)代湖泊和周邊河流水文狀況調(diào)查，發(fā)現(xiàn)流域內(nèi)冰川融水是湖泊主要補(bǔ)給來(lái)源［12-13,30-31］。因此，該湖湖面以及湖泊沉積環(huán)境的變化與冰川融水以及相應(yīng)的區(qū)域冷暖變化具有密切聯(lián)系。此外，由于湖區(qū)海拔極高，湖泊環(huán)境常年受較強(qiáng)西風(fēng)影響［12,30-31］，多種因素導(dǎo)致該湖歷史時(shí)期沉積環(huán)境較為復(fù)雜。對(duì)該湖泊的研究可增強(qiáng)人們對(duì)青藏高原西北部過(guò)去水文氣候變化歷史和西風(fēng)-季風(fēng)環(huán)流相互作用過(guò)程的認(rèn)識(shí)。為明確阿克賽欽湖過(guò)去不同階段的湖泊沉積環(huán)境變化過(guò)程，本研究通過(guò)對(duì)該湖AKLC15-1孔沉積物的粒度、總無(wú)機(jī)碳（Total inorganic carbon，TIC）、總有機(jī)碳（Total organic carbon，TOC）、總氮（Total nitrogen，TN）、碳氮比（C/N）和磁化率等環(huán)境代用指標(biāo)的分析，探討不同沉積深度范圍內(nèi)湖泊水動(dòng)力搬運(yùn)條件變化、湖面變化及湖區(qū)冷暖變化等區(qū)域環(huán)境演化過(guò)程，為在該地區(qū)進(jìn)行更深入的過(guò)去氣候變化研究積累基礎(chǔ)科學(xué)數(shù)據(jù)。

1 研究區(qū)概況

阿克賽欽湖（35°08′～35°17′N，79°44′～79°55′E）位于青藏高原西北部阿克賽欽流域西側(cè)，是一個(gè)封閉型高原湖泊（圖1a）。湖面海拔約為4848 m，南北長(zhǎng)約19.3 km，東西最大寬為12.5 km，湖泊總面積約為165.8 km2，2015 年野外實(shí)測(cè)最大深度超過(guò)25 m（圖1b），pH 為8.7，鹽度為44‰，屬硫酸鎂亞型內(nèi)陸鹽湖［30］。該區(qū)域年平均氣溫約-8°C，年平均降水量25～50 mm，屬高原干旱氣候［30］；湖區(qū)盛行西南風(fēng)和西北風(fēng)，平均風(fēng)速4 m·s-1，年大風(fēng)日大于100 d［31］。流域海拔高且氣候干旱，導(dǎo)致湖區(qū)植被稀疏，且主要發(fā)育高寒荒漠植被。阿克賽欽湖流域集水面積約為8150.0 km2，流域內(nèi)有冰川129 條，冰川面積為709.1 km2，冰儲(chǔ)量為136.3 km3，冰川融水經(jīng)地表徑流大量補(bǔ)給湖泊，補(bǔ)給系數(shù)為49.1［12,30-31］。

圖1 阿克賽欽湖位置及AKLC15-1孔采樣點(diǎn)Fig.1 Location of Lake Aksayqin and the sampling site of the core AKLC15-1

2 材料與方法

2.1 取芯、分樣和磁化率測(cè)試

2015 年9 月，利用奧地利產(chǎn)的UWITEC 水上平臺(tái)和活塞取芯設(shè)備，在阿克賽欽湖中心開(kāi)闊區(qū)（35°13′09″N，79°50′31″E）16.40 m 水深處采得1 根長(zhǎng)5.31 m 的連續(xù)沉積巖芯（圖1b），巖芯編號(hào)為AKLC15-1，沉積物表面呈現(xiàn)深黑色。沉積巖芯采集后在低溫環(huán)境下運(yùn)輸和保存。為反映環(huán)境變化的連續(xù)性，將AKLC15-1 孔縱向剖開(kāi)，一半按照每1 cm間隔進(jìn)行分樣，共分得531 個(gè)樣品，經(jīng)冷凍干燥后，保存至下一步分析；另一半送至中國(guó)科學(xué)院青藏高原環(huán)境變化與地表過(guò)程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，利用瑞典Cox Analytical Systems 公司生產(chǎn)的Itrax core scanner 型X射線熒光光譜掃描儀器，使用Bartington MS2E 表面掃描傳感器以4 mm間隔測(cè)試磁化率［32-33］。

2.2 粒度分析

沉積物粒度分析采用英國(guó)Malvern 儀器有限公司生產(chǎn)的Mastersizer 3000 型激光衍射粒度分析儀完成，該儀器測(cè)試范圍為0.01～3500 μm，可以保證獲得完整的粒度分布曲線。具體分析步驟如下：稱取干樣0.2～0.3 g置于100 mL燒杯中，加入10 mL濃度為10%的H2O2，并放置于70～80°C 電熱板上加熱以除去樣品中的有機(jī)質(zhì)；待完全反應(yīng)后再加入5 mL濃度為10%的HCl，同時(shí)維持70～80°C 加熱以除去樣品中的無(wú)機(jī)碳和鈣質(zhì)膠結(jié)物，確認(rèn)完全反應(yīng)后向燒杯中加滿去離子水靜置一夜（>8 h）；次日抽取上層清液至20 mL刻度下，加入10 mL約0.1 mol·L-1的（NaPO3）6分散劑溶液，搖勻后置于超聲儀中震蕩5 min，及時(shí)上機(jī)測(cè)試［34］。

常用的粒度參數(shù)分析方法有圖解法和計(jì)算法（矩值法）［35-37］，在粒度參數(shù)的計(jì)算中，平均粒徑（Mz）和中值粒徑（Md）分別采用粒度儀測(cè)量軟件直接輸出的體積加權(quán)平均粒徑D［4, 3］和D［50］［23］，標(biāo)準(zhǔn)差（σⅠ）、偏度（SKⅠ）和峰度（KG）采用圖解法進(jìn)行計(jì)算［37］。

2.3 總無(wú)機(jī)碳（TIC）、總有機(jī)碳（TOC）、總氮（TN）和碳氮比（C/N）分析

沉積物的TIC 含量分析利用日本島津公司TOC-VCPH 型總有機(jī)碳分析儀完成。測(cè)試步驟如下：將儀器溫度調(diào)至200°C，并預(yù)熱30 min；在石英舟中稱量約150 mg的干樣，然后將石英舟放進(jìn)樣品槽中，關(guān)閉艙門；待空氣排完后加入磷酸，同時(shí)將石英舟推至反應(yīng)位置進(jìn)行測(cè)量［33］。TN 和總碳（Total carbon，TC）含量分析由德國(guó)vario MAX cub 型元素分析儀完成，在坩堝中稱量約500 mg 的干樣，然后將坩堝放置在儀器對(duì)應(yīng)孔位進(jìn)行測(cè)量［33］。當(dāng)測(cè)得TC 和TIC 含量后，用差減法獲得每個(gè)樣品的TOC含量［38］。TC、TIC、TOC 和TN 含量的所有單位均以百分比表示。C/N值為TOC與TN的原子比值，可通過(guò)TOC與TN含量的比值乘以1.17得到［39］。

AKLC15-1 孔沉積物樣品的粒度、TC、TIC、TN、磁化率指標(biāo)測(cè)定均在中國(guó)科學(xué)院青藏高原環(huán)境變化與地表過(guò)程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室完成。

3 結(jié)果與分析

3.1 沉積物的粒度

參考前人常用粒度分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，將AKLC15-1 孔沉積物按粒級(jí)大小分成黏土（<4 μm）、粉砂（4～64 μm）和砂（>64 μm）3 個(gè)等級(jí)［6,40］。阿克賽欽湖沉積物中粉砂含量較高，在52.38%～85.88%之間，平均含量為70.48%；而黏土含量在11.30%～34.53%之間，平均為27.64%；砂的含量則最低，在0.35%～19.33%之間，平均僅為1.88%。根據(jù)林克（1966 年）改進(jìn)的分類方法進(jìn)行命名［35］，得到粒度百分比三角圖（圖2）。從圖2中可以看出AKLC15-1孔沉積序列巖性變化不大，主要是黏土質(zhì)粉砂和粉砂，還有少量的黏土、砂質(zhì)粉砂。

圖2 阿克賽欽湖AKLC15-1孔粒度分布三角圖Fig.2 Ternary plot showing the grain size distribution of the core AKLC15-1

阿克賽欽湖AKLC15-1 孔的Mz在7.56～37.98 μm 之間，平均值為11.37 μm；Md在5.29～11.27 μm之間，平均值為6.50 μm。Mz和Md在巖芯剖面上的變化趨勢(shì)均呈現(xiàn)“細(xì)-粗-細(xì)”的過(guò)程。σI變化范圍為1.00～2.11，分選性分布于較差的范圍內(nèi)，σI的平均值為1.17，反映歷史時(shí)期湖泊水動(dòng)力變化具有較大變幅。SKⅠ變化范圍為-0.34～0.07，變化范圍較小，且SKⅠ的平均值為-0.06，接近對(duì)稱，表明沉積物顆?？傮w較細(xì)。KG變化范圍在1.00～1.63之間，屬于中等到非常窄范圍，平均值為1.07，說(shuō)明大多數(shù)樣品集中在中等峰。

從AKLC15-1孔不同類型沉積物含量以及沉積物粒度指標(biāo)變化來(lái)看（圖3），在整個(gè)沉積巖芯的底部531～480 cm區(qū)間，不同類型沉積物含量和粒度指標(biāo)變化都比較穩(wěn)定。而在沉積巖芯深度480～380 cm區(qū)間，各類沉積物含量變化都很大，表現(xiàn)為砂、粉砂、黏土含量變化極為復(fù)雜，粒度參數(shù)在這一階段變化也較大，指示此階段湖泊沉積環(huán)境發(fā)生了劇烈波動(dòng)變化。當(dāng)巖芯深度小于380 cm時(shí)，砂的含量很低且?guī)缀醪话l(fā)生變化，沉積物變化只發(fā)生在黏土和粉砂之間。在深度為380～160 cm之間，黏土含量逐漸增加而粉砂含量逐漸降低。Md受更小粒徑黏土含量增加的影響，其值逐漸減小，但Mz的變化較為平穩(wěn)。σⅠ、SKⅠ、KG變化較小。但在深度160～0 cm之間，粉砂含量逐漸增加而黏土含量逐漸降低，Md受粒徑更大的粉砂含量增加的影響，其值逐漸增大，此時(shí)Mz的變化仍較為平穩(wěn)，σⅠ和SKⅠ相對(duì)于380～160 cm區(qū)間的值增大，KG的變化不明顯。根據(jù)阿克賽欽湖不同類型沉積物含量和粒度指標(biāo)隨深度的變化特征，可將AKLC15-1孔按照深度531～480 cm、480～380 cm、380～160 cm、160～0 cm 分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ4個(gè)階段。

圖3 阿克賽欽湖AKLC15-1孔粒度參數(shù)及沉積物組成Fig.3 Grain size parameters and sediment composition of the core AKLC15-1

3.2 其他環(huán)境替代指標(biāo)

阿克賽欽湖AKLC15-1 孔TC、TIC 和TOC 的含量分別為4.04%～7.70%、2.99%～6.79%和0.05%～1.97%，平均值分別為5.05%、4.45%和0.59%。C/N值變化范圍為0.98～12.41，TN 含量為0.04%～0.24%。從圖4可以看出，TC 和TIC 含量在460～450 cm 深度區(qū)間最高，而TOC 和TN 含量在460～380 cm深度區(qū)間達(dá)到最高值。TIC含量隨深度減小呈現(xiàn)波動(dòng)上升趨勢(shì)，TOC和TN含量以及C/N值在第Ⅱ階段之后逐漸降至最低。阿克賽欽湖沉積物磁化率變化于0.54～9.21 SI之間，平均值為5.42 SI。磁化率通常用來(lái)指示磁性陸源碎屑物入湖的量［8,32-33,36］，阿克賽欽湖AKLC15-1孔磁化率變化總體隨巖芯深度減小呈現(xiàn)“先降低-后升高”趨勢(shì)，其最低值在深度為450～380 cm區(qū)間。

圖4 阿克賽欽湖AKLC15-1孔粒度指標(biāo)與其他指標(biāo)的比較Fig.4 Comparison of mean grain size and other indicators of the core AKLC15-1

4 討論

4.1 阿克賽欽湖沉積物多指標(biāo)變化的環(huán)境意義

阿克賽欽湖面積廣闊，且AKLC15-1 孔位于湖泊中心深水區(qū)（圖1b），理論上其粒度變化能夠反映沉積時(shí)期湖泊水位或湖泊補(bǔ)給水量等湖泊水文情況的變化。阿克賽欽湖流域氣候干旱，降水極少，直接依靠上游冰川融水補(bǔ)給的阿克賽欽河是該湖的主要補(bǔ)給來(lái)源。因此，阿克賽欽湖湖泊水位波動(dòng)和水量變化與冰川融水入湖水量多少關(guān)系非常密切［12,31］。湖泊補(bǔ)給水量增大導(dǎo)致了徑流水動(dòng)力增加，必然會(huì)將更多的陸源碎屑物帶入湖中，使得湖泊沉積物中的磁性物質(zhì)增加，從而表現(xiàn)為磁化率的升高［32,36］。在以冰川融水補(bǔ)給為主的湖泊研究中，沉積物粒度特征可以通過(guò)反映冰川融水入湖水量的多少間接反映區(qū)域氣候冷暖［23,26］，即當(dāng)氣候變暖時(shí)，冰川融水入湖水量增多，導(dǎo)致湖面上升，湖岸碎屑物需要更長(zhǎng)的搬運(yùn)距離才能到達(dá)沉積中心點(diǎn)，此時(shí)湖泊水動(dòng)力搬運(yùn)條件往往減弱，表現(xiàn)為沉積物粒度總體偏細(xì)，沉積物分選性好；當(dāng)氣候變冷時(shí)，冰川融水入湖水量減少，導(dǎo)致湖泊退縮，湖面下降，湖岸碎屑物較容易到達(dá)沉積中心點(diǎn)，在較強(qiáng)的湖泊水動(dòng)力搬運(yùn)條件下，使得沉積物粒度偏粗，分選性變差［23］。因此，一般情況下，阿克賽欽湖沉積物顆粒偏細(xì)指示湖泊擴(kuò)張、湖水較深的溫暖時(shí)期，沉積物顆粒偏粗則指示湖泊收縮、湖水變淺的寒冷時(shí)期。

TOC 含量是反映湖泊沉積物總有機(jī)質(zhì)含量變化的基礎(chǔ)指標(biāo)，通常反映湖泊水生生產(chǎn)力及陸源有機(jī)質(zhì)輸入的重要信息［41-44］。阿克賽欽湖沉積巖芯中較低的TOC 含量指示阿克賽欽流域內(nèi)陸生植被發(fā)育較弱或湖泊水生生產(chǎn)力低的環(huán)境。TN 含量是反映湖泊營(yíng)養(yǎng)水平的重要指標(biāo)，與湖泊水生生產(chǎn)力變化密切相關(guān)［41,44］。阿克賽欽湖沉積巖芯TN 含量平均值僅有0.08%，說(shuō)明該湖歷史時(shí)期湖泊營(yíng)養(yǎng)水平極低。對(duì)AKLC15-1 孔TN 和TOC 作相關(guān)性分析和回歸分析，兩者相關(guān)性達(dá)到0.97（R2=0.94，P<0.001），說(shuō)明阿克賽欽湖湖泊生產(chǎn)力主要受湖泊營(yíng)養(yǎng)水平影響［43］。C/N值是反映湖泊沉積有機(jī)質(zhì)來(lái)源的重要指標(biāo)，研究表明，當(dāng)C/N 值低時(shí)，可能反映了湖泊陸源輸入的TOC減少或湖泊水生生產(chǎn)力增高［41-44］。一般來(lái)說(shuō)，C/N 值在4～10 之間，說(shuō)明沉積物中有機(jī)質(zhì)主要以湖泊水生生物來(lái)源為主，而陸生植物來(lái)源的有機(jī)質(zhì)C/N 值通常高于20［6,43-44］。阿克賽欽湖沉積巖芯C/N 值在0.98～12.41 之間，平均值為7.84，除極個(gè)別數(shù)值大于10，其他數(shù)值均小于10，說(shuō)明阿克賽欽湖沉積物中有機(jī)質(zhì)主要為湖泊內(nèi)源產(chǎn)生，受陸源有機(jī)質(zhì)影響較小［6,43］。因此，阿克賽欽湖沉積巖芯TOC含量主要反映的是湖泊水生生產(chǎn)力大小。

TIC 指標(biāo)反映湖泊沉積物中碳酸鹽含量的變化［41,45］。在封閉湖盆中，湖泊水體中碳酸鹽的析出、沉淀與湖泊補(bǔ)給以及湖水蒸發(fā)強(qiáng)度變化相關(guān)，是氣候變化的敏感指標(biāo)［45］。青藏高原西北部是高原上最干旱的區(qū)域，前人研究表明，其碳酸鹽含量增加指示流域蒸發(fā)加強(qiáng)，湖泊水位下降，反之亦然［45-46］。因此，阿克賽欽湖巖芯TIC 含量可以指示湖泊流域的蒸發(fā)水平和湖泊水位變化情況。

4.2 阿克賽欽湖不同階段環(huán)境變化特征

根據(jù)AKLC15-1 孔粒度、TIC、TOC、TN、C/N 和磁化率等環(huán)境代用指標(biāo)的變化情況，揭示阿克賽欽湖4個(gè)階段環(huán)境變化過(guò)程具體如下（圖4）：

第Ⅰ階段：531～480 cm，沉積物主要以黏土和粉砂為主，砂含量極低，巖性為黏土質(zhì)粉砂。Mz、Md、σⅠ和KG在整根巖芯中處于極低水平，SKⅠ接近0，且各粒度參數(shù)變化都非常小，表明湖泊主要以細(xì)粒沉積物為主，據(jù)此推斷湖泊處于水動(dòng)力弱、不利于沉積物搬運(yùn)的深水環(huán)境。較低的TOC、TN反映此階段湖泊水生生產(chǎn)力低的特點(diǎn)，推測(cè)此階段湖泊水位較深導(dǎo)致不適宜水生生物的生長(zhǎng)。磁化率盡管下降趨勢(shì)明顯，但仍處于巖芯的高值范圍內(nèi)，可能反映此階段流域內(nèi)大量冰川融水持續(xù)補(bǔ)給湖泊和大量陸源磁性碎屑物入湖沉積的過(guò)程。TIC含量很低且比較穩(wěn)定，說(shuō)明此階段湖泊水體碳酸鹽不易析出沉淀，反映湖泊蒸發(fā)相對(duì)較弱的環(huán)境，也意味著此階段大量冰川融水持續(xù)補(bǔ)給湖泊并維持湖泊水量平衡的過(guò)程。綜合以上指標(biāo)變化及其意義分析，推測(cè)此階段流域氣候相對(duì)溫暖，大量冰川融水持續(xù)補(bǔ)給湖泊，導(dǎo)致湖泊處于水深較深、水動(dòng)力搬運(yùn)條件較弱和湖泊水生生產(chǎn)力較低的環(huán)境。

第Ⅱ階段：480～380 cm，此階段最重要的特征是除C/N 值變化較小之外，其他環(huán)境代用指標(biāo)均表現(xiàn)出快速且顯著的波動(dòng)，指示湖泊沉積環(huán)境變化復(fù)雜和不穩(wěn)定。粒度組成方面，砂含量在整根巖芯中最高，黏土含量最低，說(shuō)明此階段湖泊總體處于水動(dòng)力較強(qiáng)、不利于細(xì)顆粒沉降的沉積環(huán)境。TOC、TN 含量也上升明顯，且處于整根巖芯的最高值范圍，說(shuō)明此階段湖泊水位總體處于適宜水生生物生長(zhǎng)的淺水環(huán)境，這與較為穩(wěn)定的C/N 值所反映湖泊有機(jī)質(zhì)主要為水生生物來(lái)源相一致；TIC 含量也呈波動(dòng)增加的趨勢(shì)，指示湖泊蒸發(fā)加強(qiáng)導(dǎo)致湖泊收縮、水位降低的過(guò)程。波動(dòng)降低的磁化率指標(biāo)則反映湖泊陸源磁性碎屑物輸入減少的過(guò)程。綜合以上各指標(biāo)指示的環(huán)境變化，推測(cè)此階段流域氣候寒冷干燥，導(dǎo)致湖泊冰川融水補(bǔ)給顯著減少、湖水蒸發(fā)加強(qiáng)、湖泊水位降低和湖面收縮；采樣點(diǎn)位置淺至水生生物相對(duì)發(fā)育的深度范圍內(nèi)。值得注意的是，在460～450 cm、430～420 cm 和410～400 cm 處粒度、TIC、TOC、TN 以及磁化率等各指標(biāo)均有顯著增加趨勢(shì)，C/N 值也略有增加趨勢(shì)，可能指示了3次快速的湖泊水動(dòng)力增強(qiáng)、湖水淺化和蒸發(fā)加強(qiáng)、采樣點(diǎn)受陸源影響更加顯著的湖泊環(huán)境退化事件；推測(cè)此階段發(fā)生了3 次極端寒冷事件，導(dǎo)致上游冰川融水補(bǔ)給湖泊迅速減少。

第Ⅲ階段：380～160 cm，此階段沉積物粒度較上一階段顯著變細(xì)，表現(xiàn)為黏土含量顯著增加后維持穩(wěn)定，粉砂含量波動(dòng)降低后維持穩(wěn)定，而砂含量從此階段開(kāi)始至巖芯頂部基本在0 值附近，這些粒度變化特征表明湖泊此階段進(jìn)入湖面變化較為穩(wěn)定的深水環(huán)境。TIC 含量有較弱波動(dòng)，說(shuō)明湖泊的蒸發(fā)與補(bǔ)給維持在動(dòng)態(tài)平衡的過(guò)程。波動(dòng)下降的TOC 和TN 含量指示湖泊水生生物來(lái)源有機(jī)質(zhì)逐漸減少、湖泊水生生產(chǎn)力逐漸下降，可能反映此階段流域內(nèi)冰川融水逐漸增多，導(dǎo)致湖泊水位逐漸上升至不適宜水生生物生長(zhǎng)的過(guò)程。波動(dòng)上升的磁化率指標(biāo)也說(shuō)明此階段陸源碎屑物來(lái)源逐漸增加，可能是由于冰川融水增加導(dǎo)致陸源侵蝕加強(qiáng)。依據(jù)以上指標(biāo)變化分析，推測(cè)此階段湖泊流域氣候由前一時(shí)期的寒冷逐漸轉(zhuǎn)暖，氣溫上升導(dǎo)致冰川融水入湖水量增加、湖泊水位上升和湖面擴(kuò)張，同時(shí)湖泊水生生產(chǎn)力逐漸降低、湖泊水動(dòng)力搬運(yùn)條件逐漸減弱。

第Ⅳ階段：160～0 cm，沉積物巖性為黏土質(zhì)粉砂。盡管此階段各粒徑組分變化較小，但波動(dòng)明顯，說(shuō)明湖泊發(fā)生多次較弱的水動(dòng)力變化過(guò)程。TIC 波動(dòng)增長(zhǎng)且平均值處于整個(gè)巖芯的最高值，說(shuō)明此階段湖泊水體碳酸鹽易析出，指示較強(qiáng)的蒸發(fā)環(huán)境，反映了這一時(shí)期湖泊流域氣候總體較為干燥的特點(diǎn)。TOC、TN 和C/N 值均處于整根巖芯的最低值范圍，說(shuō)明此階段湖泊為水生生物量低且營(yíng)養(yǎng)水平低的環(huán)境，推測(cè)持續(xù)冰川融水補(bǔ)給使得湖泊維持較深水位，進(jìn)一步抑制了湖泊內(nèi)水生生物的生長(zhǎng)。磁化率維持在整根巖芯的高值范圍，指示此階段陸源磁性碎屑物持續(xù)入湖，推測(cè)由穩(wěn)定的冰川融水持續(xù)侵蝕河床所致。根據(jù)以上指標(biāo)變化分析，推測(cè)此階段湖泊氣候較為寒冷干燥，湖泊水生生產(chǎn)力低、湖泊水動(dòng)力搬運(yùn)條件弱，湖區(qū)蒸發(fā)進(jìn)一步增強(qiáng)。

5 結(jié)論

阿克賽欽湖是青藏高原西北部典型湖泊，其湖泊沉積研究不僅能夠加深對(duì)青藏高原西北部氣候環(huán)境變化歷史的認(rèn)識(shí)，而且有助于更進(jìn)一步揭示西風(fēng)和印度季風(fēng)相互作用的過(guò)程及機(jī)制。本研究通過(guò)對(duì)阿克賽欽湖沉積物的多指標(biāo)綜合分析，重建了該湖過(guò)去不同沉積深度條件下的湖泊水動(dòng)力及其環(huán)境變化過(guò)程，主要結(jié)論有：

（1）阿克賽欽湖區(qū)蒸發(fā)強(qiáng)烈，湖水主要通過(guò)冰川融水補(bǔ)給，湖泊沉積物有機(jī)質(zhì)含量低，主要來(lái)自于湖泊內(nèi)源水生生物。阿克賽欽湖沉積物以粉砂為主，黏土次之，砂質(zhì)含量最少，平均含量分別為70.48%、27.64%和1.88%。

（2）結(jié)合阿克賽欽湖多指標(biāo)綜合分析，得出該湖環(huán)境變化過(guò)程為：第Ⅰ階段（531～480 cm）氣候相對(duì)溫暖，流域蒸發(fā)減弱，大量冰川融水持續(xù)補(bǔ)給湖泊，湖泊水生生產(chǎn)力低，為湖泊水動(dòng)力搬運(yùn)條件弱的深水環(huán)境。第Ⅱ階段（480～380 cm）湖泊流域氣候寒冷干燥，冰川融水補(bǔ)給減少，湖泊水位較低，湖泊水生生產(chǎn)力升高，為水動(dòng)力搬運(yùn)條件強(qiáng)的淺水環(huán)境，多指標(biāo)變化指示此階段內(nèi)部發(fā)生過(guò)3 次快速極端寒冷事件。第Ⅲ階段（380～160 cm）流域氣候逐漸轉(zhuǎn)暖，入湖水量多，湖面擴(kuò)張，湖泊轉(zhuǎn)入深水環(huán)境且湖泊水動(dòng)力搬運(yùn)條件逐漸減弱。第Ⅳ階段（160～0 cm）氣候寒冷干燥，流域蒸發(fā)增強(qiáng)，湖泊水生生產(chǎn)力低，為湖泊水動(dòng)力搬運(yùn)條件弱的深水環(huán)境。

青藏高原西北部阿克賽欽湖沉積物對(duì)氣候環(huán)境變化極為敏感，下一步將建立可靠的沉積物深度-年代模型，在可靠的沉積年代框架內(nèi)，結(jié)合孢粉、生物標(biāo)志化合物等指標(biāo)半定量或定量重建該湖過(guò)去降水與氣溫變化，以深入探討西風(fēng)-印度季風(fēng)協(xié)同作用過(guò)程與機(jī)制，為理解全球變暖背景下青藏高原西北部氣候與水資源變化提供重要理論參考。