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古气候定量重建是全球气候变化研究的一项重要内容。长期以来,古气候学界通过与现代气候研究相结合的方式开展了大量的古气候重建工作,取得了一系列研究成果。这些成果主要集中在用生物方法来定量重建古气候,如孢粉,摇蚊和硅藻等。区域有效湿度是控制区域生态环境的最直接因素,古盐度的定量重建是了解区域古有效湿度的最好方法之一。生物-古盐度转换函数面临的两个问题:一是研究周期长;二是在一些沉积记录或者一些层位中会有所缺失。用沉积物易溶盐方法定量重建古盐度的研究可以弥补生物转换函数的上述两个缺陷。 本研究采集了中国东北部干旱区到湿润区53个湖泊的沉积物,研究区内年均降水量变化范围为142~958 mm,年均蒸发量为1076~2689 mm。通过相关分析、因子分析、回归分析和冗余分析相结合的途径,研究了不同气候要素对湖泊水化学和沉积物易溶盐的影响;在此基础上,分析湖水盐度和沉积物易溶盐含量的关系,建立易溶盐与古盐度之间的转换函数。研究结果表明: (1)水化学揭示出在研究区域内分布有盐度梯度范围很大的各类湖泊,包括淡水、半咸水、咸水和盐湖等,最小电导率为0.045 ms/cm,最大可达199 ms/cm。 (2)气候的干湿程度是决定湖水盐度以及沉积物易溶盐含量多少的共同影响因素;湖泊水体电导率与表层沉积物电导率具有很好的正相关关系,复相关系数可达0.72,因而可以建立基于沉积物电导率的湖水古盐度转换函数。 (3)利用电导率-古盐度转换函数重建的近40年来的湖水盐度与气象站记录的降水量和有效湿度变化趋势基本一致,进一步证明该转换函数的有效性。除了沙漠腹地的湖泊,研究区内大部分湖泊近几十年湖水盐度有逐渐升高的趋势,指示了气候的干旱化进程。 本研究还分析了湖泊沉积物的磁化率、色度和pH值变化情况,结果表明:在辽宁、吉林湿润半湿润区,湖泊沉积物磁化率和红度、黄度值较高,指示了流域土壤的风化作用较为强烈;在内蒙东部干旱半干旱区,红度值受气温变化影响显著;除了一些强碱性湖泊外,沉积物pH值反映的是湖泊有机质含量的多少。