近日，兰州大学资源环境学院、西部环境教育部重点实验室周爱锋教授课题组在国际学术期刊《Global and Planetary Change》在线发表了题为 “Assessing the reliability of isoGDGTs lake-level proxies across Tibetan Plateau and Central Asian lakes” 的研究论文。该研究以青藏高原湖泊沉积物中的 isoGDGTs 为研究对象，结合随机森林模型分析，验证了该类生物标志物组合能够有效编码外部环境变化信息，并系统评估了基于 isoGDGTs 的湖泊水位代用指标在不同环境背景下的适用性，并将其结论推广至中亚湖泊体系中，进而提出了相应的指标使用约束框架。

在全球气候变化背景下，湖泊水文变化是理解区域水资源演化及气候—生态系统相互作用的重要窗口。青藏高原广泛分布的高山湖泊对气候变化高度敏感，是开展古水文重建研究的重要载体。近年来，基于 isoGDGTs 的代用指标被提出可用于重建湖泊水位变化，但陆源有机质输入及湖泊环境条件等因素可能对其记录信号产生影响，从而限制该指标的可靠应用。基于此，研究整合了青藏高原 97 个湖泊 263 份表层沉积物样品的 isoGDGTs 数据，并结合中亚湖泊独立数据集（图1），通过聚类分析、冗余分析和随机森林模型等多种统计方法，系统评估 isoGDGTs 代用指标与湖泊水位之间的关系，识别控制 isoGDGTs 分布的关键环境因子（图2），从而探讨其作为湖泊水位代用指标的适用条件与可靠性，为区域古水文重建提供方法学依据。

图1 本研究样点分布

此研究系统评估了 isoGDGTs 编码外部环境变化信息的能力，并表明在流域输入较弱且湖泊热分层稳定的条件下，相关指标能够较为可靠地记录湖泊水位变化（图3）。同时，研究识别出两种导致水深信号失效的关键机制：一是强烈的流域输入掩盖水深信号，二是湖泊富营养化引发古菌群落结构变化。在此基础上，研究提出了一套可操作的湖泊筛选框架和分步骤筛选策略，为提高基于 isoGDGTs 指标开展古水文重建的可靠性提供了方法学依据。

图2 随机森林模型的性能评估与特征分析

图3 水深与基于GDGTs的代用指标之间的关系

该研究得到了青藏高原地球系统卓越研究群体项目（42588201）、中央高校基本科研业务费专项资金（lzujbky-2023-it03）和国家自然科学基金面上项目（42571187）的共同资助。兰州大学资源环境学院在读博士生尚佳涵为论文第一作者，周爱锋教授和博士后陈林为论文共同通讯作者。合作作者有兰州大学资源环境学院在读博士生郭世龙、李梦静，以及湖南师范大学申忠伟副教授。

文章信息：

Shang, J.H., Chen, L.^*, Guo, S.L., Li, M.J., Shen, Z.W., Zhou, A.F.^*, 2026. Assessing the reliability of isoGDGTs lake-level proxies across Tibetan Plateau and Central Asian lakes. Global and Planetary Change, 261, 105407.