支链四醚膜脂在中国土壤中的分布:对MBT/CBT指标作为古环境指标可靠性的评估  

作　　者：郑峰峰 张传伦[1] 陈雨霏[1] 李芙嫣 马岑玲 蒲阳[2] 朱元清[1,3] 王永莉[4] 刘卫国[5] 

机构地区：[1]同济大学海洋地质国家重点实验室,上海200092 [2]南京信息工程大学地理与遥感学院,南京210044 [3]上海市地震局,上海200062 [4]中国科学院地质与地球物理研究所油气资源研究重点实验室,兰州730000 [5]中国科学院地球环境研究所黄土与第四纪地质国家重点实验室,西安710075

出　　处：《中国科学：地球科学》2016年第6期782-798,1-3,共17页Scientia Sinica(Terrae)

基　　金：国家自然科学基金项目(批准号:41373072;40873011;41030211);上海科学技术委员会科研计划项目(编号:13JC1405200)资助

摘　　要：土壤环境中广泛存在的支链甘油二烷基甘油四醚脂化合物（br GDGTs）,为古气候与古环境重建研究提供了新的指标.br GDGTs的甲基化指数与环化指数分别用MBT和CBT表示,被认为主要受到年平均大气温度（MAAT）和土壤p H的控制.然而在综合不同环境样品的条件下,br GDGTs指标重建的温度和土壤p H与真实值之间存在着较大的偏差.本文报道了分别代表湿润气候（西双版纳、广州、上海）、半干旱气候（东营）以及干旱气候（兰州、青藏高原）环境下超过300个土壤样品中br GDGTs化合物随中国气候带的变化特征.总体数据表明,在湿润与非碱性环境下MBT/CBT指标重建的温度与真实温度的吻合比干旱/半干旱（MAP〈500mm/a）及碱性环境下（p H〉7.0~7.5）表现得更好.同样地,CBT指标在湿润与非碱性环境中可以较好地反映土壤p H的变化.与此相反的是,在干旱/半干旱与碱性环境下,CBT指标与p H之间趋于正相关关系.本文的结果表明了土壤p H、年均大气温度及降水量是控制br GDGTs在不同气候带分布的主要环境因素,并且土壤电导率、总有机碳、总有机氮与含水率在区域环境中同样起着重要作用.通过在CBT指标计算中去除br GDGT-II化合物得到了一个新的CBT指标.该指标可以提供更准确的p H估算,特别是在干旱/半干旱与碱性环境下.本文大量的中国土壤数据表明br GDGTs指标恢复的陆地大气温度与真实值之间可能存在较大偏差,因此在应用这一指标重建古气候或古环境时应相当谨慎.

关 键 词：brGDGTs MAAT 土壤PH MAP 中国土壤 青藏高原 黄土高原 

分 类 号：S151.9[农业科学—土壤学] P53[农业科学—农业基础科学]