末次间冰期以来南海南部木质素及其单体稳定碳同位素沉积记录

The low sea level during the glacial period caused the large exposure of the Sunda Shelf. If a large tropical rain forest develops at this time, it will likely become an important terrestrial carbon pool, which will have an important impact on the global carbon cycle during the glacial-interglacial periods. However, whether there are suitable climatic conditions for the development of large-scale tropical rain forests during the glacial period is a key issue that has been debated among the academic community. Due to the lack of glacial sediment successions on the continental shelf, the deep-sea geologic sedimentary records in the southern South China Sea becomes the target in extracting the signals of the paleo-vegetation evolution during the glacial time. At present, the existing sporopollen records of the cores in the southern South China Sea and the resultant vegetation changes are still controversial, so we need to provide new geological evidence of vegetation evolution using more robust proxies. This project plans to sample sedimentary cores from the deep sea area of the southern South China Sea, and utilize the lignin and its compound-specific stable carbon isotopes, a powerful proxy of paleo-vegetation variations, to reconstruct the evolution history of the vegetation on the Sunda shelf during the glacial period. Moreover, we will then explore how the source-sink transport of terrestrial organic matter responds to the climatic cycles during the ice age. Based on the comprehensive analysis of lignin, existing sporopollen, and other climate proxies, the project is expected to provide an innovative hypothesis and geological evidence for the vegetation evolution of the last glacial period of the Sunda shelf.

冰期低海平面导致巽他陆架大量出露，若此时大片热带雨林发育， 就极大可能成为重要的陆地碳库，继而对冰期旋回中的全球碳循环产生重要影响。然而，冰期巽他陆架区是否存在适宜的气候条件以发育大面积的热带雨林，是目前学术界一直争论的关键问题。由于巽他陆架上缺乏冰期沉积序列，因此我们只能从南海南部深海区的地质沉积记录中提取冰期巽他陆架古植被演变的信号。目前南海南部岩芯已有的孢粉记录及其反映的植被变化仍存在争议，因此我们亟需提供新的植被演变的地质证据。本项目以此为背景，计划从南海南部深海区的沉积岩芯入手，借助木质素及其单体稳定碳同位素参数这一强有力的古植被变化指标，以重建巽他陆架冰期植被的演化历史，并探究末次间冰期以来陆源有机物源-汇输送对冰期气候旋回的响应机制。通过木质素与已有的孢粉、气候指标的综合对比分析，本项目预期将对巽他陆架末次冰期的植被演变提出创新性的假说及其地质证据。

冰期巽他陆架区是否存在适宜的气候条件以发育大面积的热带雨林，是目前学术界一直争论的关键问题。本项目以此为背景，计划从南海南部深海区的沉积岩芯入手，借助木质素这一强有力的古植被变化指标，以重建巽他陆架冰期植被的演化历史。通过对巽他陆架有机木质素指标与其他无机地化参数数据的对比分析，我们发现热带河流的源-汇陆源输送过程中植物组织的腐殖化与降解过程对沉积土样中其他矿物化学元素富集与输送具有明显关联机制，而这些有机与无机地化参数动态关联机制又与当地的区域环境变化有紧密的相关性，揭示出有机质的降解过程对土壤沉积颗粒具有明显的改造作用，可以引起含铁硅酸盐/粘土矿物分解，并可能造成超细粒亚铁磁性矿物含量的增多；而这种改造过程又会对其他矿物元素在陆地上的富集与流失造成影响，对应元素在海洋沉积物中的富集与流失也随之受到影响。.东亚季风系统对于东亚地区水文气候条件具有明显的影响作用。相对于千年到太阳轨道时间尺度上季风的变化规律机制，我们对于较短时间尺度上东亚季风的作用机制仍缺乏认知。本研究利用东海木质素沉积参数指标重建了东亚水文条件和东亚季风过去6500年的演变历史。结合TraCE-21ka气候模型输出结果，我们发现自冰消期以来北半球高纬度冰川气候驱动因子与赤道厄尔尼诺-南方涛动（ENSO）气候因子对于东亚季风的竞争性驱动机制，这一竞争性驱动机制很好解释了不同东亚水文气候记录结果不一致的情况。我们的木质素结果显示，进入全新世时期北半球高纬度冰川气候因子对于中纬度东亚季风区域气候条件的控制作用减弱，而ENSO气候因子对于中纬度季风区域的气候不稳定性变化的控制作用增强，并表现出500年周期性变化的特征。ENSO对于东亚季风区域的影响力增强造成了更多洪水事件发生，这些洪水事件正好对应了中国朝代更替的时间，这说明了背后ENSO的气候驱动与其具有明显的关联性。.

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