沙漠因对气候变化的高度敏感和重要反馈作用，成为全球变化研究的关键地区。本研究围绕沙漠环境变化过程及其对全球变化的响应机制这一问题，在亚洲夏季风西北缘的阿拉善沙漠（巴丹吉林沙漠、腾格里沙漠和乌兰布和沙漠的统称）腹地系统开展了全新世环境定量重建工作，得出了如下认识：
（1）提出了定量重建沙漠地区湖泊水位连续波动的新方法，明晰了沙漠腹地全新世湖泊水位波动幅度，揭示了湖泊演化的驱动机制。从动力学角度，明确了沙漠腹地湖水深度与湖底沉积物颗粒大小的关系，发现了沙漠地区湖泊表层沉积物中大气降尘组分的含量变化主要受控于湖水深度；构建了基于物理过程的大气降尘组分含量-水深定量模型，据此提出了根据湖泊沉积物中大气降尘组分含量变化定量重建湖泊水位连续波动的新方法；定量重建了沙漠腹地全新世湖泊水位波动幅度，发现了早全新世冰雪融水补给的增加是造成湖泊水位快速上升主要控制因素，中全新世相对稳定的高湖泊水位则主要受控于季风降水的增加。
（2）发掘了沙漠腹地环境重建新材料—钙质根管，量化了沙漠腹地全新世降水变化幅度，厘清了阿拉善沙漠全新世环境变化模式。阐明了沙漠钙质根管的形成机制，证明了其¹⁴C测年结果在全新世千年尺度可靠性较高并记录了区域古环境信息；提出了钙质根管在沙漠腹地分布广泛，可以有效弥补湖泊沉积和风成沉积记录在沙漠腹地空间覆盖度不足的问题，在揭示特征时期古气候区域空间差异和变化幅度等方面具有独特优势；从钙质根管中提取了多种可以指示降水、有效湿度和古植被的环境代用指标，量化了沙漠腹地全新世降水变化幅度，得出降水量在全新世中期可增至190-220 mm/yr，在晚全新世降至130-160 mm/yr；发现季风边缘区全新世降水最大值出现的时间滞后于典型季风区，但早于中亚干旱区，其环境变化模式与典型季风区和中亚干旱区均不相同。
（3）明晰了沙漠腹地全新世降水对亚洲夏季风北缘位置的响应规律，框定了亚洲夏季风到达最北的时间和大致位置。根据沙漠腹地降水和湖泊水位定量重建结果，进一步明确了该区域全新世降水变化受控于亚洲夏季风北缘位置变化，沙漠腹地中全新世降水量最高是亚洲夏季风北缘位置到达最北的响应结果；降水的空间差异揭示了全新世中期亚洲夏季风在西北干旱区的位置较现代亚洲夏季风北界至少向西北推进了250 km；提出了高纬度冰量与低纬度太阳辐射的变化通过影响季风强弱变化进而改变阿拉善沙漠全新世降水时空分布的可能驱动机制。

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