我国西南喀斯特分布广、生态脆弱，对季风气候变化高度敏感，是研究亚洲季风演变与生态环境响应的关键区域。长期以来，区域古环境重建多以石笋、湖泊沉积物为载体，利用泥炭档案开展高分辨率、长时间尺度的环境演化研究仍较为薄弱。研究团队基于黔西南兴义泥炭沉积记录，系统重建了我国西南喀斯特地区近 14000 年以来的水文气候与生态环境演变过程，相关成果发表于国际第四纪研究权威期刊《Journal of Quaternary Science》。

本次研究选取的兴义泥炭地位于滇黔高原东缘，沉积序列连续完整，完好保存了末次冰消期以来的气候与生态信息，为破解喀斯特长尺度环境演变提供了理想材料。研究团队通过钻取 650 厘米泥炭岩心，采用无损 X 射线荧光岩心扫描（XRF CS） 技术获取高分辨率地球化学数据，结合 12 个 AMS ¹⁴C 测年建立高精度年代框架，同时整合孢粉、色度等多指标开展综合分析。研究明确：Si/Ti、Ti/K、Zr/Rb、Rb/Sr 等元素比值及第一主成分（PC1）可有效指示流域化学风化、外源碎屑输入与降水变化；第二主成分（PC2）与色度参数 b * 能灵敏反映泥炭植被生长与生物量累积过程（图1）。

图1 XY1801岩心中地球化学数据与色度数据的皮尔逊相关矩阵（Pearson correlation matrix）。蓝色圆圈表示正相关，红色圆圈表示负相关。圆圈的大小和颜色强度与相关系数成正比。显著性水平：*** p < 0.001，** p < 0.01，* p < 0.05。

基于多指标解译，研究将 14000 年以来喀斯特环境演变划分为三个阶段：14000—4500 年前，整体湿润，夏季风强盛，间有千年尺度干旱事件；4500—3600 年前，进入气候转型期，沉积模式突变、环境波动剧烈，逐步向干旱化过渡；3600—1400 年前，区域持续干旱，外源物质输入显著减少，泥炭植被凭借自身保水与生态韧性实现生物量提升（图2）。

图2 不同地区的古气候记录的比较。（a）董哥洞石笋 δ¹⁸O 。（b）Yaman洞石笋的δ¹⁸O 。（c）腾冲青海湖的 MAP 值。（d）兴云湖的常绿栎类花粉百分比和（e）基于花粉的 PC2 分数。（f）树木花粉百分比（本研究）。（g）地球化学元素的 PC1 分数（本研究）。（h）玉溪泥炭的 δ¹³C 值。（i）梵净山的草本花粉百分比。（j）南屯泥炭的灰分含量。（k）红原泥炭的灰分含量。（l）地球化学元素的 PC2 分数（本研究）。（m）色度 b* 值（本研究）。浅蓝色区域突出显示了外源输入显著减少的时期。

通过与全球古气候记录对比，研究证实：西南喀斯特水文气候变迁主要受印度夏季风强度控制，其驱动机制与热带辐合带（ITCZ）南北移动及厄尔尼诺 南方涛动（ENSO） 活动密切相关。9.0 千年、5.5 千年、4.2 千年等全球性干旱事件在本记录中均有清晰响应，与南亚、东亚季风记录高度一致。本研究系统验证了泥炭地球化学指标在喀斯特古环境重建中的适用性，填补了西南喀斯特长尺度泥炭环境演化研究的空白，揭示了脆弱生态系统对气候变化的独特响应模式。成果不仅为认识亚洲季风演变规律提供了关键证据，也为西南喀斯特生态保护、石漠化综合治理、水资源安全保障等提供了重要的长尺度历史参照与科学支撑。

论文信息：Jiasheng Wang, Haijun Peng*, Mengxiu Zeng*, Yougui Song, Yongqiu Wu, Kai Li, Jianghong Wu, Yunfeng Liu, Qianyu Wu, Zhangrong Wu, Kaikai Liu. (2026) "Karst Environment Evolution Processes over the Past 14 Ka Inferred from the Geochemical Composition of a 650-Cm Peat Record in Southwestern China." Journal of Quaternary Science, 1-23.

论文链接：https://doi.org/https://doi.org/10.1002/jqs.70064

本研究获得喀斯特地质资源与环境教育部重点实验室开放基金（KST202503）的联合资助。