东北火山湖Tuofengling湖2.5万年沉积甾醇记录揭示浮游植物生产力与群落演替

本文通过分析东北火山湖Tuofengling湖沉积物中甾醇（sterols）标志物（如dinosterol、brassicasterol等），重建了末次冰盛期（LGM）以来湖泊生产力与藻类群落的动态变化。研究发现B?lling-Aller?d间冰期自生源贡献显著增加，中全新世（6–4.2 cal ka BP）高生产力期与降水增加相关，而4.2-ka事件导致生产力骤降。研究揭示了硅藻（diatoms）与甲藻（dinoflagellates）相对丰度对气候和人类活动的复杂响应机制。

　　

Highlight
东北火山湖Tuofengling湖的沉积甾醇记录为理解过去2.5万年来湖泊生态系统的演变提供了独特视角。通过分析胆固醇（cholesterol）、菜籽甾醇（brassicasterol）、豆甾醇（stigmasterol）、谷甾醇（sitosterol）和甲藻甾醇（dinosterol）等标志物，揭示了藻类群落对气候突变和人类活动的响应模式。

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研究区域与气候生态背景
Tuofengling湖（47.46°N, 120.64°E）位于大兴安岭阿尔山-柴河火山带，是面积仅0.2 km²的火山口湖。作为典型的双季对流湖（dimictic lake），其敏感响应气候变化的特性使其成为研究古生态的理想载体。

材料与方法
采用UWITEC活塞钻获取的12.6米连续岩芯，通过气相色谱-质谱联用技术（GC-MS）分析甾醇组成，结合已有生物硅（BSi）数据，建立多指标对比体系。

结果
甾醇浓度呈现明显阶段性变化：B?lling-Aller?d期间谷甾醇/豆甾醇比值下降指示自生源输入增加；10.5 cal ka BP时甲藻甾醇/谷甾醇比值骤升反映甲藻相对硅藻的生态位扩张；6–4.2 cal ka BP的高值期对应中全新世暖湿气候。

甾醇来源解析
甾醇分子结构差异具有生物指示意义：C₂₇-C₂₉骨架反映不同生产者来源，如24β-甲基结构的菜籽甾醇（brassicasterol）特异性指示硅藻，而4α,23,24-三甲基结构的甲藻甾醇（dinosterol）专属甲藻。

Conclusions
该研究首次系统论证了东北火山湖藻类群落对千年尺度气候事件的非线性响应，为预测现代全球变暖下的湖泊生态演变提供了地质类比案例。