羅布泊紅柳沙包有機(jī)質(zhì)C、N和C-N記錄的環(huán)境信息研究.pdf

1、紅柳沙包是極端干旱區(qū)沙物質(zhì)圍繞紅柳沉積而形成的灌叢沙丘，它是在荒漠環(huán)境下，由紅柳和風(fēng)沙長期相互作用而形成的一種特有的生物地貌類型。在塔克拉瑪干沙漠南緣及塔里木河、和田河、克里雅河、車兒臣河和孔雀河等河流下游河道兩岸、三角洲地帶及沙漠中的古河道和局部洼地中，紅柳沙包成群分布，紅柳的枯枝落葉層和沙層交替沉積則形成了清晰的層理構(gòu)造，被稱為“紅柳沙包年層”?！澳陮印笔羌t柳沙包每年增長的物質(zhì)記錄，其厚度主要取決于當(dāng)年的風(fēng)強(qiáng)、沙塵暴次數(shù)及紅柳的生長

2、量。由于氣候十分干燥，使其得以長時間保存。理論上，該沉積紋層分辨率可以達(dá)到年級，可以用來計(jì)年。紅柳沙包年層中的風(fēng)成沙和紅柳落葉蘊(yùn)藏有豐富的環(huán)境信息，對紅柳沙包組成物質(zhì)的分析，可以用來探討和恢復(fù)數(shù)百年來的氣候和環(huán)境變化，可以成為研究干旱區(qū)環(huán)境變遷的有效工具之一，在干旱荒漠區(qū)生態(tài)環(huán)境演變研究中具有十分重要的意義。 羅布泊地區(qū)位于塔里木盆地東部，北有庫魯克塔格山、東北有克孜勒塔格山、依格孜塔格山，東與甘肅臨界白山毗鄰，南為阿爾金山，西

3、鄰塔克拉瑪干沙漠、庫姆塔格沙漠，東部經(jīng)阿奇克谷地與疏勒河、河西走廊相連，地勢呈“倒置瓶”狀。羅布泊是塔里木盆地各大河流的歸宿地，它的環(huán)境演變是整個塔里木盆地和周邊山地環(huán)境演變的縮影。本區(qū)屬極端干旱的暖溫帶大陸性氣候，降水稀少、蒸發(fā)量高、年溫差和日溫差大。冬季氣候干燥寒冷，夏季高溫少雨。羅布泊地區(qū)屬于荒漠區(qū)，對氣候變化比較敏感，是全球變化研究的理想場所?；哪貐^(qū)是全球系統(tǒng)的重要組成部分，有獨(dú)特的環(huán)境變化特征，全球變化科學(xué)體系的完善需要這一

4、地區(qū)環(huán)境變化研究的新成果。 通過選取羅布泊地區(qū)紅柳沙包為主要研究對象，采用文獻(xiàn)資料調(diào)查、野外定位觀測和實(shí)驗(yàn)室分析測試相結(jié)合、基礎(chǔ)研究與應(yīng)用基礎(chǔ)研究相結(jié)合的研究方法。野外工作主要以野外環(huán)境調(diào)查和典型紅柳沙包選取、測量和樣品采集工作為主；室內(nèi)工作以樣品的實(shí)驗(yàn)分析、數(shù)據(jù)處理和分析為主，對羅布泊地區(qū)2007年兩個采樣點(diǎn)及2003年采樣點(diǎn)的紅柳沙包有機(jī)質(zhì)TOC、TN、C/N及沙層厚度等數(shù)據(jù)進(jìn)行對比分析，從紅柳落葉TOC、TN、C/N及沙層

5、厚度與溫度、降水關(guān)系的角度，分段研究羅布泊不同時期溫度、降水變化，初步揭示了羅布泊地區(qū)近168年來環(huán)境變化狀況，進(jìn)而對羅布泊及其周邊地區(qū)的氣候環(huán)境狀況作深一步的研究和探討，并與其他研究結(jié)果進(jìn)行對比分析，完善利用紅柳沙包沉積紋層研究干旱區(qū)高分辨率環(huán)境變化的手段，同時對不同地段紅柳沙包TOC、TN、C/N進(jìn)行相關(guān)分析、線性回歸，總結(jié)出三者之間的關(guān)系；通過對紅柳、不同類型植物、沉積物TOC、TN、C/N含量的對比分析，反映紅柳沙包在表征區(qū)域環(huán)

6、境演變、土壤沙化方面的獨(dú)特作用。所得基本結(jié)論如下： (1)分析了羅布泊地區(qū)紅柳沙包有機(jī)質(zhì)TOC％、TN％和C/N與溫度、降水的關(guān)系，以及沙層厚度與降水的關(guān)系，結(jié)果表明：紅柳落葉中TOC％、TN％含量下降，C/N比值升高，反映環(huán)境溫度和濕度的增加。沙層越厚，濕度越小，說明降水較少。反之則降水較多.也可以說TOC％、TN％的含量與溫度、降水成負(fù)相關(guān)的關(guān)系，C/N與溫度、降水成正相關(guān)的關(guān)系，沙層厚度只與降水成負(fù)相關(guān)的關(guān)系。據(jù)此，本區(qū)1

7、68年來的氣候劃分出幾個不同的階段，1839～1858年(暖干氣候)，1859～1910年(冷干氣候，進(jìn)入20世紀(jì)出現(xiàn)冷濕氣候)，1911～1950年(暖濕氣候)，1951～1962年(冷干氣候)，1963～2006年(暖濕氣候，1978～1982年間溫度偏低為冷濕氣侯)。 (2)紅柳落葉中TOC％、TN％與C/N三者之間的相關(guān)關(guān)系分析表明，TOC％與TN％成正相關(guān)的線性關(guān)系，較為顯著：TOC％與C/N相關(guān)性很差，線性關(guān)系不明顯