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巴丹吉林沙漠湖泊沉积孢粉和正构烷烃记录的全新世环境变化干旱区的垂向水运移对湖泊发育和维持具有重要的作用,但长期以来环境演变的研究却主要聚焦于区域降水的作用,对地下水补给型湖泊的环境演变研究比较缺乏。
地处中国西北的干旱区的巴丹吉林沙漠降水较少,在沙漠腹地的丘间洼地发育众多的几乎没有地表径流的湖泊,是地下水补给型湖泊环境演变的理想场所。
巴丹吉林沙漠腹地地下水补给型湖泊的全新世环境演变研究有助于加深季风边缘区气候变化机制和区域尺度上环境对气候变化的响应方式的理解。
本论文选取了巴丹吉林沙漠腹地的两个沉积剖面并通过对其进行粒度、总有机碳、孢粉和正构烷烃等环境代用指标的分析,通过主要代用指标之间的对比,探讨了干旱区粒度、总有机碳、孢粉和正构烷烃等环境代用指标反映环境的灵敏度和适用范围,并重建了全新世以来巴丹吉林沙漠全新世千年、百年尺度的环境演变过程。
根据巴丹吉林沙漠沉积记录,该区域沙漠湖盆环境变化可以分为6个阶段。
11 ka之前为干旱的风成砂环境;11-10.2 ka以沼泽景观为主,乔木和灌木孢粉含量都较低,而禾本科(Gramineae)孢粉含量最高,旱生植物孢粉较少,沉积物粒径较细,蒿藜比较大,代表相对湿度的孢粉PCA1值较大,表明这一阶段环境转湿;10.2-7.2 ka以典型草原景观为主,禾本科植物孢粉含量减少,蒿属(Artemisia)和藜科(Chenopodiaceae)成为主导。
沉积相从沼泽相转变成为湖相,环境更加湿润;7.2-5.6 ka以典型草原为主,蒿属和藜科依然是主导孢粉,蒿藜比较大,旱生孢粉含量达到最低,代表干湿的第一主成分得分最小,表明这一时期环境整体更加湿润,达到全新世以来最为湿润的时期;5.6-3.6 ka蒿属和藜科孢粉含量降低,麻黄属(Ephedra)孢粉含量增加,从典型草原景观转变成荒漠草原景观,孢粉浓度较低,蒿属减少,旱生植物孢粉增加,代表干湿的第一主成分得分增大,陆生植物增加,水生植物减少,表明这一时期环境转干;3.6-0.8 ka风水两相沉积,这一时期风成砂大量入湖,沉积物粒径较粗,湖泊进一步萎缩,松属(Pinus)和麻黄属花粉含量较高,蒿属、藜科孢粉相对减少,湖泊周围是荒漠草原景观,旱生植物孢粉较多,蒿藜比较低,挺水植物减少,环境更加干旱。
东海赤潮高发区沉积物中正构烷烃、脂肪酸的组成与分布本文利用气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)对东海赤潮高发区这一特定海域的表层及柱状沉积物中脂类生物标记物——正构烷烃、脂肪酸的种类、来源、含量的平面及垂直变化等规律进行了初步的分析,并利用统计学方法——主成分和聚类分析法区分了正构烷烃、脂肪酸种类,含量与相关环境参数的关系,以及脂类标记物之间的关系,间接的反映并区分这一区域内沉积物中正构烷烃及脂肪酸的源和汇。
现得到如下结论:1.通过对2005航次和2006航次东海赤潮高发区表层沉积物中正构烷烃,脂肪酸的分析,初步探讨了表层沉积物有机物的来源。
沉积物中正构烷烃的CPI值及Pr/Ph的比值普遍较低,而n-C16、n-C18的相对百分含量(n-C16%、n-C18%)较高,分析表明石油烃是东海赤潮高发区表层沉积物脂肪烃的主要成分,且长江口及近海区域正构烷烃的含量较低,而外海地区石油烃含量较高。
分析认为,所测石油烃高值区为船舶航行区,船舶漏油等可能是使该区域石油烃含量增加的主要因素,与2005航次相比,2006航次的正构烷烃的含量整体较低,受石油烃污染程度较小,这与近年来长江口及其邻近海域石油烃污染状况已有较大改善的报道相一致。
来源于细菌、海洋微藻和陆生高等植物的脂肪酸如直链饱和脂肪酸、支链饱和脂肪酸、不(多不)饱和脂肪酸在2005～2006航次间的组成和分布比较稳定:直链脂肪酸相对百分含量普遍较高,其次为支链脂肪酸和单不饱和脂肪酸,多不饱和脂肪酸相对含量较少。
利用生物标记物分析表明,海洋自生生物源(细菌、海洋微藻等)是沉积物中脂肪酸的主要来源,陆源脂肪酸对东海赤潮高发区表层沉积物的贡献较小。
两种脂肪酸区域性差别的规律大致如下:陆源脂肪酸相对含量为近岸高、外海低,沿离岸方向呈逐渐降低的趋势;而海洋自生生物源相对含量表现为近岸低、外海高的趋势,沿离岸方向呈逐渐升高的趋势。
2.通过对东海赤潮高发区HB-8站位0～41cm柱状沉积样中正构烷烃,脂肪酸的分析,初步探讨了东海柱状沉积物中此两种有机物的组成、分布与来源。
青藏高原纳木错湖泊沉积物正构烷烃与环境变化研究摘要：青藏高原是全球地学界瞩目的焦点，常被科学家们称为地球的第三极。
青藏高原的湖泊面积占全国的50%左右，而纳木错作为青藏高原的第二大湖泊，具有非常重要的地位。
本论文利用纳木错深水湖芯的正构烷烃重建了该区域8.4kaBP以来的气候环境变化历史，是973项目“青藏高原环境变化及其对全球变化的响应与适应对策”之子课题“青藏高原过去环境变化的时空特征（2005CB422002）”的研究内容之一。
生物标志物在高原湖泊沉积与环境变化中的应用还不多见，本研究选取了结构简单、具有饱和性和稳定性的正构烷烃作为研究对象。
首先利用GC/MS测试了纳木错周边植物及表层沉积物所含烷烃的组成与含量。
测试结果表明：沉水植物主要含有C21、C23、C25等中等链长烷烃；陆生高等植物主要含有C27、C29、C31、C33等长链烷烃，其中C29多来自于木本植物，C31多来自于草本植物，C33则专属于香柏。
据此，可推断纳木错表层沉积物中正构烷烃的来源以陆生植被输入为主，沉水草本植物输入次之，低等藻类输入最少。
并且这些烷烃在空间分布上有所差异：长链烷烃由陆生高等植物输入，因而从湖岸到湖中心，其相对丰度会逐渐降低；而中等链长烷烃由沉水植物输入，这种空间变化并不明显；短链烷烃则完全没有空间差异。
然后利用GC/MS进一步测试了纳木错深水湖芯NMLC-1孔沉积物中的烷烃组分及含量。
分析结果表明其来源仍以高等植物输入为主，与表层沉积物有所不同的是，在1.4kaBP以前，沉水植物输入的烷烃明显超过陆生植物。
各类烷烃具有不同的环境意义，陆生植物输入的长链烷烃能反映温度和降水强度的变化，沉水植物输入的中等链长烷烃能反映温度和湖面波动的变化。
而整个序列中短链烷烃始终较少，并且由于“优先”降解作用和湖泊营养条件的限制，它们保存的环境变化信息相当少，没有明确的环境意义。
在此基础上，根据该孔烷烃含量变化重建了纳木错8.4kaBP以来的环境变化序列：约8.4~6.7kaBP期间，气候温干，湖面较低，降水强度变化易引起湖面波动。
油气地球化学（正构烷烃）调查研究方法综述摘要：正构烷烃是生油岩和原油的一种主要化学组分，具有多种成因和来源，其组成和碳数分布能反映有机质类型、沉积环境性质和热演化程度[]1。
本文在参考大量国内外文献的基础上，对正构烷烃在原油中的分布特征及其地球化学意义进行了综合分析及浅显的阐述。
关键词：生物标志化合物、正构烷烃、分布特征、地球化学意义1正构烷烃在原油中的分布特征在没有遭受生物降解作用改造的情况下，正构烷烷烃系列无疑是原油中的主要组成部分[]9，其含量一般占原油的15～20%。
高者：如我国华北地区高蜡原油正烷烃含量可高达38～40%（占饱和烃含量的87～91%）。
低者：如华北地区、南海中均发现有正烷烃含量占饱和烃的1～4%的原油。
一般的沉积地层中正构烷烃多为奇碳数优势分布[]1312-，我国大部分陆相生油岩及原油具有这样的地球化学特征。
而咸水湖相及碳酸岩沉积环境有机质中正构烷烃碳数分布独特，常在C22～C30范围呈偶碳数优势[]14，我国的江汉盆地[]15和柴达木盆地[]16第三系咸水湖相生油岩及其所生原油正构烷烃中也见有这种分布模式。
这类正构烷烃的偶碳数优势成因，一般被认为是由偶碳数正构脂肪酸和醇类的还原作用[]17。
据唐立杰对冀东油田部分区块原油正构烷烃的分析，冀东油田原油的正构烷烃相对质量百分含量分布趋势基本相同，但其碳数分布仍可分为3类：(1)原油正构烷烃分布主要表现为单峰分布，其主峰碳在C15附近，各原油样品的相同碳数的正构烷烃的相对质量百分含量相差不大，C15以后的正构烷烃相对质量百分含量随着碳数的增加成降低趋势；(2)主峰碳在C15附近，次主峰碳在C25附近，C15以后的正构烷烃相对质量百分含量随着碳数的增加成降低趋势；(3)M27—29和NPll一X116井的原油表现为生物降解原油特性，各碳数的正构烷烃相对质量百分含量较低且相差不大。
2地球化学意义正构烷烷烃系列是原油中的主要组成部分，在没有遭受生物降解的情况下，且其分布与组成特征可以提供有关有机质类型、有机质成熟度及烃源岩形成的沉积环境的性质等地球化学信息。
藏北地区近百年间钙华沉积物中正构烷烃及多环芳烃大气沉降变化本次实验所采集的27组样品均采自藏北地区钙华中。
根据不同样品之间正构烷烃浓度变化以及其同系物间的组成和变化特征分析各组样品之间的相互关系,最终将27组样品分为5组。
自然界中正构烷烃可由自然排放或人为排放,参考各组中正构烷烃同系物的奇偶性、Wax-Cn、CPI和各组分同系物的相对浓度,可以辨别样品中正构烷烃的主要来源是人为源或是自然源。
经研究发现可以分为5个阶段,5阶段的正构烷烃主要来源均有所差异,但基本与历史事实相符。
第一阶段(1951-1933年),由于时间较远该阶段中正构烷烃主要为自然排放。
随着时间的推移,在第二次世界大战和解放战争时期(第二阶段1937-1951年)从奇偶性、CPI和Wax-Cn以及相对组分浓度变化中可以发现该阶段燃烧所排放的正构烷烃所占比例较高,这也与历史事实相符。
之后的第三阶段(1954-1963年)随着战争的结束,自然源又成为该阶段正构烷烃的主要来源。
1967-1999年第四阶段,随着西部大开发的逐年推进正构烷烃的浓度逐年升高,而且人为燃烧源所形成的正构烷烃同系物所占的比例也逐年加大。
最后一个阶段(2003-2011年),随着西藏旅游业的迅猛发展,藏北地区由燃烧矿物化石燃料以及牛、羊粪便的增多,燃烧所产生的正构烷烃浓度大幅度增加。
27组实验样品中多环芳烃的总浓度在0.62-2.97 ng/g范围内。
以16种多环芳烃的同系物作为变量,根据主成分分析可将27组样品分为5组,而且与之前的正构烷烃分组情况相同。
这说明多环芳烃和正构烷烃在历史上各个时期经历了相同的大气沉降过程,而且各个历史阶段多环芳烃和正构烷烃主要来源的变化可能由于相同的历史事件的影响。
第一阶段(1951-1933年)多环芳烃的主要来源为区内牛、羊粪便的燃烧。
第二阶段(1937-1951年)多环芳烃的主要来源为燃烧矿物化石燃料所排放,并且是由于战时原因全球范围内总体浓度升高,并通过远距离的大气运移输送至青藏高原北部地区。
巢湖沉积物柱样中正构烷烃初探
姚书春;沈吉
【期刊名称】《湖泊科学》
【年(卷),期】2003(015)003
【摘要】对巢湖湖心沉积物柱样样品的正构烷烃和有机碳进行了分析.利用正构烷烃碳数分布类型、L/H、OEP指标和有机碳数据, 对该区近110年来正构烷烃的来源进行初步探讨.研究结果表明: 21-25cm和16-20cm处正构烷烃以高等植物和低等生物输入并重;11-15cm即1952-1967年处具有外源性石油污染;从10cm开始, 正构烷烃以细菌、藻类为代表的低等生物输人为主;尤其是1-5cm样品正构烷烃和TOC含量明显高值, 表明该时期湖泊富营养化加剧.
【总页数】5页(P200-204)
【作者】姚书春;沈吉
【作者单位】中国科学院南京地理与湖泊研究所,南京,210008;中国科学院南京地理与湖泊研究所,南京,210008
【正文语种】中文
【中图分类】P512.32
【相关文献】
1.加速溶剂萃取-气相色谱法测定沉积物中正构烷烃的含量 [J], 时磊;蔡小虎;吕爱娟;沈小明;胡璟珂;沈加林
2.渤海-北黄海表层沉积物中正构烷烃的组合特征及其指示意义的探讨 [J], 操云云;
邢磊;王星辰;赵美训
3.东海赤潮高发区沉积物柱状样中正构烷烃和脂肪醇的分布与来源 [J], 李凤;刘亚娟;王江涛;贺行良
4.滇池捞鱼河河口沉积物中正构烷烃的分布特征及来源解析 [J], 罗玉; 黄立成; 秦江; 段典榕
5.长江口表层沉积物中正构烷烃的高分辨分布特征及有机碳来源解析 [J], 王春禹;姚鹏;赵彬
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东北地区向海湖泊沉积物正构烷烃单体碳同位素特征及其古环境意义作者：孟培王永莉王自翔汪亘王有孝来源：《地球科学与环境学报》2014年第02期基金项目：中国科学院战略性先导科技专项项目(XDB03020405，XDA05120204)；国家自然科学基金项目(41172169)；中国科学院知识创新工程重要方向项目(KZCX2 EW 104)；中国科学院“西部之光”联合学者项目；国家重点基础研究发展计划(“九七三”计划)项目(2012CB214701 05)摘要：以松嫩平原西部向海1 420 cm湖泊沉积物剖面为研究对象，根据AMS 14C年代信息建立末次冰消期以来的年代序列；结合沉积物类型、有机质丰度，重点对样品中正构烷烃及长链正构烷烃碳同位素等分子有机地球化学特征进行研究；通过综合对比各气候指标，重建该地区末次冰消期以来的古植被、古气候变化。
结果表明：向海湖泊沉积物中正构烷烃的分布特征表明其主要来源于低等菌藻类生物和高等植物；正构烷烃的高碳数部分呈现明显的奇碳优势，高碳数部分主峰碳主要为nC31，指示有机质主要来源于陆生高等植物，且草本高等植物输入丰富；长链正构烷烃(nC27、nC29、nC31)稳定碳同位素整体呈偏正的趋势，并利用二元模式估算出湖区主要高等植被类型以C3植物占绝对优势，末次冰消期到全新世大暖期C4植物相对生物量增加；末次冰消期以来，研究区气候环境变化较不稳定，可分为5个阶段，分别为气候冷干的末次冰消期，气候冷湿的早全新世，气候暖干的中全新世大暖期前期，气候温暖湿润的中全新世大暖期后期以及气候温凉变干的晚全新世。
关键词：湖泊沉积物；正构烷烃；碳同位素；末次冰消期；全新世；古环境；古气候；东北地区中图分类号：P593文献标志码：ACompound specific Carbon Isotopic Characteristics of n alkanes inXianghai Lake Sediments of Northeast China and Their Paleoenvironmental ImplicationsMENG Pei1,2, WANG Yong li1, WANG Zi xiang1,2, WANG Gen1,2, WANG You xiao1(1. Key Laboratory of Petroleum Resources Research of Chinese Academy of Sciences, Institute of Geologyand Geophysics, Chinese Academy of Sciences, Lanzhou 730000, Gansu, China; 2. University ofChinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China)Abstract: The section of 1 420 cm lake sediment from Xianghai in the western of Songnen Plain was investigated. According to the AMS 14C dating, the chronology of lake sediment since Last Deglaciation was established; combined with the types of sediment and the abundance of organic matter, molecular organic geochemical characteristics including carbon isotopic compositions ofn alkanes and long chain n alkanes in the samples were analyzed; compared with the climatic indicators of sediment core, the changes of paleovegetation and paleoclimate since Last Deglaciation were evaluated. The results show that the organic matters in lake sediment are mainly derived from algae and higher plant according to the distribution of n alkanes from lake sediment in Xianghai; the n alkanes exhibit strong odd carbon number predominance, and the main peak of high carbon number of n alkanes is nC31, so that the organic matters are mainly derived from terrestrial higher plants, especially herbaceous higher plants; the carbon isotopic compositions of long chainn alkanes (nC27, nC29 and nC31) are positive in whole, and the main higher vegetation type in the lake is C3 plant dominantly by the means of binary pattern, and the relative biomass of C4 plant increases from Last Deglaciation to the megathermal of Holocene; the change of climate fluctuates since Last Deglaciation, and the climatic and environmental changes in the study area can be divided into five stages including cold and dry in Last Deglaciation, cold and wet in Early Holocene, warm and dry in the early megathermal of Holocene, warm and wet in the late megathermal of Holocene, and warm cool and drying in Late Holocene.Key words: lake sediment; n alkanes; carbon isotope; Last Deglaciation; Holocene; paleoenvironment;paleoclimate;Northeast China0引言陆地生态系统对全球气候变化的响应是全球气候变化的研究热点，而湖泊沉积物的研究是陆地生态系统研究的重要内容。
8.0ka BP以来长江中下游南漪湖沉积记录的正构烷烃及其单体碳同位素组成特征和古气候意义刘丰豪;胡建芳;王伟铭;童晓宁;黄超;廖伟森【摘要】通过分析长江中下游南漪湖柱状沉积物中正构烷烃分布特征及其单体碳同位素组成,重建了该地区8.0 ka BP以来的植被变化,进而反演古气候变迁;同时与其他地质记录的相关指标进行对比,探讨了长江中下游地区中全新世以来东亚夏季风的变化.8.0～4.8 ka BP,长链正构烷烃nC27-nC33含量占绝对优势,Paq值偏低,正构烷烃以陆生高等植物输入为主;相对较低的nC27/nC31比值及较高的ACL27-33值表明这一阶段以草本植物相对发育;长链正构烷烃δ13C整体偏负(-34.7‰ ～-32.9‰),C3植物为主;这一时期气候温暖湿润,是东亚夏季风最强盛时期.4.8～2.4 ka BP,长链正构烷烃nC27-nC33含量降低,Paq值偏高,陆生高等植物对正构烷烃的贡献相对减少;nC27/nC31比值升高,ACL27-33值降低,木本植物占优势,草本植物减少;长链正构烷烃δ13c相对正偏(-33.5‰～-29.1‰),Ca植物有一定的增加,但依然以C3植物为主;这一时期东亚夏季风减弱,气候朝冷干转变.2.4 ka BP以来,长链正构烷烃nC27-nC33含量升高,Paq值逐渐降低,陆源高等植物的贡献逐渐增加;逐渐降低的nC27/nC31比值以及逐渐升高的ACL27-33值表明草本植物重新占相对发育,木本植物含量逐渐减少;长链正构烷烃δ13C波动剧烈,呈现逐渐偏负的趋势,C3植物继续占据绝对优势,C4植物呈现逐渐减少的变化趋势;气候由寒冷干燥逐渐向温暖湿润过度.同时,这一时期各指标呈现剧烈波动的变化趋势,推测可能与长江流域人类活动逐渐增加,显著影响了自然植被变化的过程.这些指标记录的东亚夏季风随着北半球夏季太阳辐射量的减少而持续减弱,同时记录了多次冷暖/干湿交替事件,存在6次冷干事件(夏季风减弱事件),其中5次与Bond et al.提出的北大西洋冰筏漂流事件一一对应.%The composition of n-alkanes and thecompound-specific stable carbon isotopes in a sediment core taken from Lake Nanyi in the Middle-Lower Yangtze region were investigated.The chronology of the sediment core was established according to the 14C-AMS data of the TOC (total organic carbon) and terrestrial leaves within the core sediments.The present study reconstructed the paleovegetation from 8.0 ka BP to present,and discussed the paleoclimate,especially the East Asian summer monsoon.The results showed that from 8.0 to 4.8 ka BP,the compositions of n-alkanes consisted mainly of long-chain n-alkane (nC27-nC33),and the low Paq values suggested that the n-alkanes were mainly derived from terrestrial higher plants.The higher average chain length (ACL) of n-alkanes and the lower ratios of n-alkanes C27/C31 indicated that grass vegetation dominated during this stage.Depletedδ13C values of long-chain n-alkanes indicated vegetation was dominated by C3 plants,suggesting that the climate was more humid and warmer in the Middle-Lower Yangtze area and the East Asian summer monsoon was strong.From 4.8 to 2.4 ka BP,high Paq values and declining long-chain n-alkane contents suggested that the contribution of terrestrial plants decreased.The nC27/nC31 ratios increased and the ACLdecreased,indicating that woody vegetation dominated.The δ13C values of long-chain n-alkanes were between-33.5‰ and-29.1‰,indicating that C3 plants dominated,however,contributions of C4 increased.This phenomenon suggests that the East Asian summer monsoon weakened.After 2.4 ka BP,the decreased Paq values and the slightly increased contents of long-chain n-alkane suggested that the contribution of terrestrial plantsincreased.The decreased nC27/nC31 ratios and increased ACL values indicated that grass vegetation dominated in this region.The δ13C values of long-chain n-alkanes were between-33.9‰ and-28.0‰,and changed rapidly,suggesting that the climate tended to be warm and humid.The rapid change of these indexes may be related to the gradual increase of human activity in the Yangtze River Basin since 2.4 ka BP.All these indexes showed that the East Asian summer monsoon weakened when the summer solar radiation in the northern hemisphere decreased.Our multi-proxy records revealed six cold/dry climatic fluctuations that included five Bond events.【期刊名称】《地球化学》【年(卷),期】2018(047)001【总页数】13页(P89-101)【关键词】长江中下游;正构烷烃;正构烷烃单体碳同位素;古气候;东亚夏季风【作者】刘丰豪;胡建芳;王伟铭;童晓宁;黄超;廖伟森【作者单位】中国科学院广州地球化学研究所有机地球化学国家重点实验室,广东广州510640;中国科学院大学,北京100049;中国科学院广州地球化学研究所有机地球化学国家重点实验室,广东广州510640;中国科学院南京地质古生物研究所,江苏南京210008;中国科学院广州地球化学研究所有机地球化学国家重点实验室,广东广州510640;中国科学院大学,北京100049;中国科学院广州地球化学研究所有机地球化学国家重点实验室,广东广州510640;中国科学院大学,北京100049;中国科学院广州地球化学研究所有机地球化学国家重点实验室,广东广州510640;中国科学院大学,北京100049【正文语种】中文【中图分类】P593东亚夏季风作为全球气候系统的一个关键组成部分, 显著影响着东亚地区的气候变化进而影响其植被类型[1‒2]。
网络出版时间：2017-04-24 10:20:27网络出版地址：/kcms/detail/11.1895.X.20170424.1020.016.html网湖沉积物正构烷烃分布特征及其记录的环境变化沈贝贝1, 2，吴敬禄1，曾海鳌1，张永东1，金苗1(1. 中国科学院南京地理与湖泊研究所，湖泊与环境国家重点实验室, 南京210008; 2. 中国科学院大学，北京100049)摘要：通过对网湖沉积岩芯中正构烷烃含量和组成特征的分析，探讨了网湖近百年来的湖泊环境变化。
结果表明，网湖沉积岩芯中正构烷烃的碳数范围在n-C14 ~ n-C33之间，其中以高碳数组分为主，并具有明显的奇偶优势，反映了沉积物有机质以大型水生植物和陆生植物贡献为主，较低的2n-C31/（n-C27 + n-C29）比值指示陆源输入中以木本植物输入为主。
根据正构烷烃参数指示的沉积物有机质来源变化特征，近百年来网湖水体环境变化具有如下3个阶段：1950s以前，网湖与长江水体交换频繁，湖泊水体处于低营养环境状态，沉积物正构烷烃高/低分子量正构烷烃比值（H/L）和陆/水生类脂物比值（TAR）较高，沉积物有机质主要来源于陆生植物和大型水生植物，湖泊浮游藻类贡献少；1950~1980年，H/L和TAR值明显下降，中、短链正构烷烃的比例略有升高，表明陆源植被对沉积物有机质的贡献降低，水生植物和浮游藻类贡献的有机质增加，但较低的2n-C17 /（n-C23 + n-C25）值表明浮游藻类有机质较低，此时湖泊水体较为稳定，湖泊受长江水位影响减小，湖泊营养水平有所升高；1980s以来，总体上湖泊受流域人类活动影响明显，湖泊水体营养水平升高，沉积物正构烷烃表现为H/L和TAR值升高后下降，正构烷烃总量和2n-C17 /（n-C23 + n-C25）比值显著升高，2000年后尤其明显，表明湖泊沉积物有机质输入增加，其中湖泊浮游藻类贡献明显增加。
关键词：长江中游；网湖；沉积岩芯；正构烷烃；有机质来源；环境变化中图分类号：P593；X142文献标识码：A 文章编号：0250-3301（2017）DOI:10.13227/j.hjkx.201702062Distribution of n-alkanes from Lake Wanghu Sediments in Relation to EnvironmentalChangesSHEN Bei-bei1, 2, WU Jing-lu1, ZENG Hai-ao 1, ZHANG Yong-dong1, JIN Miao 1(1. State Key Laboratory of Lake and Environmental Sciences, Nanjing Institute of Geography and Limnology,Chinese Academy of Sciences, Nanjing 210008, China; 2. University of Chinese Academy of Sciences, Beijing100049, China)Abstract: Concentrations and distributions of n-alkanes in Lake Wanghu sediment core were analyzed toinvestigate the lake environmental changes during the past ~100 years. n-alkanes in the sediments mainly rangedfrom n-C14to n-C33. The relatively higher concentrations of mid- and long-chain n-alkenes with a strongodd-over-even carbon number predominance indicated organic matter contributions dominated by aquaticmacrophytes and terrestrial plants. The lower values of 2n-C31/(n-C27+ n-C29) recorded a kind of landscapedominated by woody plants. Over the past 100 years, the environmental changes of Lake Wanghu can be dividedinto three stages, based on the organic matter sources inferred from changes of n-alkane parameters in thesediments. Before the 1950s, higher values of terrigenous/aquatic ratio (TAR) and high-/low molecular weightn-alkane (H/L) indicated vascular plant-derived sediments deposited during a low-nutrient, clear-water phase withfrequently water exchange between the lake and the Yangtze River. Between the 1950s and 1980s, decrease invalues of H/L and TAR, and increase in proportion of mid- and short-chain n-alkanes indicated a shift towards midand shorter chain components which is probably associated with increasing contribution from macrophytes and收稿日期：2017-02-14；修订日期：2017-04-14基金项目：国家自然科学基金项目（41373017，41576171）作者简介：沈贝贝（1988~），女，博士研究生，主要研究方向为湖泊环境化学，E-mail：shenbeibei0308@algal. Lower 2n-C17/(n-C23+ n-C25) values indicated a relatively low algal abundance. In that stage, the lake trophic state increased slightly with decreasing influence of Yangtze River flow. After the 1980s，H/L and TAR values increased and then decreased, total n-alkane concentrations and 2n-C17/(n-C23+ n-C25) increased significantly, especially after 2000s, suggesting the main contributor to high organic matter inputs most likely shifted to algal because of eutrophication caused by anthropogenic activities.Key words: middle reach of Yangtze River; Lake Wanghu; sediment core; n-alkane; organic matter sources; environmental changes长江中下游是我国淡水浅水湖泊分布最集中的地区，随着近几十年来区域经济快速发展，区内湖泊水体出现富营养化和污染等问题[1]。
正构烷烃是湖泊沉积物有机质的常见组分，作为一种生物标志物，继承了原生物的信息。
由于生物与环境之间存在密切的关联，因此，可以利用正构烷烃研究沉积物有机质生物源及其环境特征[2]。
正构烷烃对气候、环境变化较为敏感，且难被降解，易于在沉积物中稳定保存[3]。
另外，不同生物来源的正构烷烃分布特征和相对含量差别较大[4~10]，甚至在湖泊演化的不同阶段，正构烷烃的分布模式也会呈现出规律性的变化[11~15]。
因此，湖泊沉积物中的正构烷烃指标能够较为准确地反映不同生物来源有机质的相对含量变化，进而可用于推测历史时期的湖泊环境变化。
目前，湖泊沉积物正构烷烃已较广泛应用于古植被、古生态和古环境等方面的研究，并取得了较好的进展[16~19]。
迄今为止，长江中下游湖泊如太湖、巢湖、鄱阳湖等沉积物中的正构烷烃已有研究[20~22]，而对位于长江中游网湖的研究大多集中在气候变化、元素分析和洪水事件等方面[23~26]，缺少湖泊沉积物正构烷烃方面研究。
本文以网湖的沉积岩芯为载体，在210Pb、137Cs精确定年的基础上，测定正构烷烃含量，研究其组成和相关参数的变化特征，探讨近百年来网湖环境变化，以期为湖泊水体污染控制和制定相应的对策提供理论依据。
1 材料与方法1.1 研究区概况和样品采集网湖位于湖北省阳新县（图1），濒临长江，西、南面为幕阜山脉北延的丘陵，东、北面为长江河漫滩平原。
湖泊面积为42.3 km2，最大水深为5.4 m，平均水深为3.7 m。
网湖流域的气候属亚热带季风气候，年平均气温为15.9 ºC，降水量为1385 mm。
该地区地带性植被类型属亚热带常绿阔叶落叶混交林，亚热带针叶林占一定优势[26, 27]。
阳新县以农业为主，境内矿产资源丰富。
在20世纪60年代富池口建闸以前，网湖除富水等流域径流和湖面降水补给外，受长江影响较大，每到汛期，长江水倒灌，江水携带的泥沙在湖中沉积[23~25]。
1967年富池大闸建成，阻断了网湖与长江的天然联系，使得进出网湖的湖水受人工闸口控制。
图1 网湖及其沉积岩芯的采样点示意Fig.1 Location of Lake Wanghu and sampling site of sediment core2015年11月利用重力采样器在网湖湖心（29°51'49"N，115°20'13"E）采集1根85 cm 的短柱沉积岩芯，以1 cm间隔分样，样品用锡箔纸包好后密封于塑料袋内带回实验室，并于–20 °C条件下冷藏以备分析。
