中亚干旱区作为全球第二大沙尘源区，其沙尘排放对全球气候系统和生态环境具有重要影响。过去二十年，亚洲沙尘活动整体呈下降趋势，但存在明显的空间差异。长期沙尘活动记录对于理解气候系统与地表系统之间的相互作用至关重要。目前针对中亚地区的古沙尘研究多集中于黄土沉积，受限于沉积档案的分辨率和局地因素干扰，缺乏晚全新世高分辨率的区域沙尘记录，阻碍了对百年尺度沙尘活动的变化、驱动因子及其社会影响的认识。
近日，兰州大学研究团队利用天山中部中高海拔仙女湖的高分辨率沉积岩心（XN20D），通过XRF元素扫描、粒度分析和花粉浓度及组合等多指标分析，重建了亚洲中部干旱区4.3 ka以来粉尘活动的历史。研究发现，沉积物粉砂组分增加、花粉浓度显著降低以及干旱类型花粉含量增加与钛（Ti）元素含量升高对应，共同指示低海拔粉尘输入增强，进而识别出七次极端沙尘事件，分别发生在约2.6 ka、1.75 ka、1.6 ka、1.1 ka、0.9 ka、0.4 ka和0.25 ka。西伯利亚高压的增强和西风环流的减弱是导致年代际尺度上盆地沙漠沙尘活动加剧的主要原因。仙女湖记录了发生在约1.75 ka（公元200年左右）的极端干旱与沙尘事件，与天山周围多个区域记录一致，包括博斯腾湖和罗布泊的水位下降、盐度升高和沙尘活动增强。我们推测，1.75 ka前后持续的干旱和高频强沙尘活动，导致塔里木盆地北缘水资源短缺、土地退化，进而导致丝绸之路上的楼兰古城被废弃。
相关研究成果以Late Holocene extreme dust events in the arid Central Asia recorded by lake sediments in Tien Shan为题发表在《Quaternary Science Reviews》期刊上。该论文第一作者是兰州大学2022级博士生郑敏，通讯作者是黄小忠教授，合作作者有兰州大学董广辉教授、博士后向丽雄、王涛、陈林，研究生Muhammad Farqan、闵瑞琦、黄宠、胡玉、王文佳、王宁、陈绍钧，北京大学仇梦晗博士、西华师范大学张军副教授、内蒙古师范大学任秀秀博士等。研究得到国家自然科学基金、兰州大学西部环境教育部重点实验室开放基金等多个项目的支持。
图1 天山仙女湖地理位置及环境背景
图2 XN20D岩心Ti元素、粉砂组分、平均粒径和花粉浓度变化
图3 仙女湖记录与周边区域记录的对比。（a）新疆湿度指数集成（Wang et al., 2013）；（b）赛里木湖碳酸盐含量（Lan et al., 2019）；（c）Issyk-Kul云杉花粉百分比（Leroy and Giralt, 2021）；（d）罗布泊LB岩心黄度（Li et al., 2021）；（e）博斯腾湖BH08B岩心粗粒度组分（Zhou 等人, 2019）；(f) 博斯腾湖盘星藻浓度（Xiang et al., 2021）；(g) 博斯腾湖BH08B岩心Campylodiscus clypeus硅藻丰度（Fontana et al., 2019）；（h）仙女湖钛元素含量与（i）花粉A/C比；黄色阴影代表距今1.75 ka前后发生的干旱和沙尘事件。
论文信息：
Min Zheng, Xiaozhong Huang*, Ning Wang, Menghan Qiu, Jun Zhang, Lixiong Xiang, Shaojun Chen, Muhammad Farqan, Ruiqi Min, Tao Wang, Chong Huang, Xiuxiu Ren, Yu Hu, Wenjia Wang, Lin Chen, Guanghui Dong. 2025. Late Holocene extreme dust events in the arid Central Asia recorded by lake sediments in Tien Shan. Quaternary Science Reviews, 368, 109568, https://doi.org/10.1016/j.quascirev.2025.109568
相关文献：
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