《黃土蝸牛化石碳酸鹽二元同位素（Clumped isotope）古溫度重建研究》是依託南京大學，由盛雪芬擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：黃土蝸牛化石碳酸鹽二元同位素(Clumped isotope)古溫度重建研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：盛雪芬
- 依託單位：南京大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
黃土高原蝸牛化石在古環境演變研究中具有重要的意義，但對其進行定量化研究一直是個難題。最新發展的碳酸鹽二元同位素（Clumped isotope）古溫度計研究方法，突破先前依賴碳酸鹽生長環境中水溶液氧-18穩定同位素比值的間接計算方式，可直接測得碳酸鹽形成時環境的溫度。本項目擬利用該方法，對黃土高原3個典型剖面蝸牛化石進行系統的古溫度重建，同時對黃土高原不同地區現代蝸牛進行系統採樣和溫度測定，結合地表溫度觀察資料，建立黃土高原蝸牛殼體文石的二元同位素溫度校正曲線，以較高的解析度揭示35萬年來黃土高原古溫度變化過程及其周期性特徵；深入探討最後4個冰期-間冰期旋迴黃土高原地區古環境的演化特點和演化過程以及東亞季風時空變化特徵。本項目的開展將進一步提高對東亞季風相對全球季風氣候區域性回響的認識，並使黃土蝸牛和黃土碳酸鹽古環境研究進入定量化的階段。
結題摘要
本研究根據計畫，對陸生蝸牛殼體碳酸鹽主要進行以下工作：1. 對黃土高原典型剖面西峰黃土古土壤中的典型層位：現代蝸牛、末次冰期極盛期的蝸牛殼體和根狀結核進行Delta47古溫度進行測試，對比國外兩個不同實驗室的測試結果，相同樣品的不同測試差值均超過10 oC，因此該測試方法針對地表系統較窄的溫度範圍內的碳酸鹽進行測試時還有一定的局限性，需要做進一步的探索；同時兩組測試結果均表明，不同氣候段的次生碳酸鹽記錄的溫度具有相對穩定的溫度差，可以探討不同氣候時期環境冷暖狀態，因此利用陸生蝸牛殼碳酸鹽進行clumped古溫度測試建立碳酸鹽古溫度計還需要進一步的實驗研究，尤其需要實驗室的研究。 2.實驗室養殖實驗表明，Achatina cf. fulica殼體與食物間碳同位素分餾值為14.7‰±0.7‰，結論與前人研究結果非常吻合，可推斷蝸牛殼體碳酸鹽的碳同位素組成記錄了其所食用的有機碳同位素組成，因此可以用於重建環境中植被的組成；野外大範圍的採樣研究表明，蝸牛殼體碳同位素組成與相應的環境因子之間具有良好的相關性，其中與蝸牛生長季節的降水和溫度呈明顯的負相關性，相關係數分別是0.695 (n=18; p小於0.05)和0.521 (n=18; p小於0.05)；而與取樣點海拔高度和所處緯度則呈明顯的正相關關係，相關係數分別為0.688 (n=18; p小於0.05)和0.586 (n=18; p小於0.05)；研究認為，環境因素通過調節區域植被類型或者植被的碳同位素組成來影響環境中蝸牛殼體碳同位素組成，蝸牛生長季節的降水量P和溫度T是影響蝸牛殼體碳酸鹽碳同位素組成的主導因素，相互之間的關係如下：δ13C snail shell = 10.33 – 7.65 logT – 3.89 logP (R=0.764, n=18, p小於0.05)； 而海拔與緯度對蝸牛殼體碳同位素組成的影響主要通過降水量和溫度改變而導致的；蝸牛殼體碳同位素組成可以反演環境的溫度和濕度，從另一個角度證實蝸牛殼體碳同位素可以用於重建環境。
