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

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.