碳库效应（radiocarbonreservoir effect）的评估和校正是湖泊沉积物总有机碳碳十四测年的重要环节之一，校正方式大多通过扣除沉积物表层的碳库年代完成，对于碳库效应随时间的变化是研究的难点，这也可能导致重建的年代框架出现偏差。因此评估湖泊沉积物全有机测年碳库效应的历时性变化及其影响因素，有助于更为准确地构建湖泊沉积物的年代框架，从而重建过去自然环境变化过程。
本研究通过对位于阿尔泰山南麓喀纳斯湖沉积物对应层位总有机碳和植物残体的碳十四测年，厘定了喀纳斯湖全新世以来碳库效应的变化过程，结果显示从距今9700年到530年间碳库年代从0持续增加至约2800年（图1）。研究表明，由于区域并没有碳酸盐，而且湖泊生产力较低、中心水深大、几乎没有水生植物生长，据此排除了硬水效应和水生植物对碳库效应的影响。沉积物碳、氮同位素分析显示有机质具有陆生植物来源特征，湖泊碳库效应的出现时间与周围山地泥炭的发育时间高度一致，推断沉积物的总有机碳主要来自于湖泊周围山地的土壤和泥炭。
图1喀纳斯湖沉积物碳库年代变化图
基于以上认识，结合区域气候环境变化背景，本研究初步构建了湖泊沉积物碳库效应在全新世期间长期增加的模型，提出全新世以来区域持续变湿的气候促进了山地土壤和泥炭的发育，而更湿的气候可能导致了山地土壤侵蚀程度的不断增加，更多更老有机质的加入使得喀纳斯湖沉积物的碳库年代持续增长（图2）。
图2全新世期间喀纳斯湖碳库效应变化示意图
研究成果于近日在国际碳十四年代学领域专业期刊《Radiocarbon》上在线发表。题为“Soilerosion caused the increasing Holocene radiocarbon reservoir effect of Lake Kanas in the Altai Mountains”，曹辉辉实验师为论文第一作者，黄小忠教授为论文通讯作者，合作作者包括欢迎来到公海710713向丽雄博士研究生。该研究受到国家重点研发项目和国家自然科学基金共同资助（课题编号：2017YFA0603403，41571182）。论文的部分测年由兰州大学碳十四年代学实验室测定，也是近期在Radiocarbon期刊的第二篇文章，显示了实验室在年代测定精度和湖泊年代学研究方面的进展。
文章链接：https://www.doi.org/10.1017/RDC.2022.93
兰州大学
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