第七届青年地学论坛

海洋生物碳酸钙（如有孔虫、珊瑚）的硼同位素组成被广泛应用于二氧化碳重建、生物矿化以及海洋酸化的研究，取得丰富的成果（Wei et al., 2021）。在陆生环境下，黄土古土壤序列的酸溶相硼同位素可以用于反映亚洲季风变化(赵志琦等，2002；刘卫国等，2003；雷昉等，2014；Wei et al., 2014)，但由于来源较为复杂，需要数据反演才能获得精确的降水硼同位素组成（Lei et al., 2021），因此急需单一矿物相的硼同位素来反应降水信息。生活在陆地的蜗牛（矿物相为文石），被认为是是“气候敏感生物”（刘东生，1985），其种属组合（Wu et al., 2018）、碳氧同位素组成（Bao et al., 2019）以及团簇同位素组成（Guo et al., 2019; Zhai et al., 2019）可以用于古气候重建的研究。因为本次研究通过研究野外现生、实验室饲养条件下、以及黄土古土壤序列下的陆生蜗牛壳体的硼同位素变化，探究蜗牛壳体硼来源，受控的环境因素以及古气候重建的潜力，得到以下几点初步认识：
（1）实验室控制条件饲养实验结果表明：通过质量平衡模型计算得到蜗牛壳体硼同位素的主要来源是蜗牛所摄食的水体的硼，而食物贡献相对较少；进一步计算得到的硼同位素分馏系数（αB_4-3）为0.972±0.003，与前人报道值（0.974）较为一致(Klochko et al. 2006)；
（2）野外现生蜗牛壳体数据表明：与降水氧同位素类似，降水硼同位素组成也可以用瑞利分馏模型来解释（Lei et al., 2021），也反应在蜗牛壳体硼同位素组成上。进一步对于壳体硼同位素组成与环境因子进行拟合，发现蜗牛壳体硼同位素与年均降水量有很好的线性关系；基于硼同位素分馏系数与温度的关系（Li et al., 2020）,我们发现在蜗牛生活的温度范围内（20-40℃），温度对蜗牛壳体硼同位素分馏影响较小。因此蜗牛壳体硼同位素组成主要受到降水硼同位素的控制。
（3）对黄土古土壤序列已发表的降水硼同位素数据（Lei et al., 2021）进行降水量重建，发现在中布容事件（Mid-Brunhes Event）前后，相邻的冰期间冰期降水量差值从约为100mm变为300-400mm，暗示亚洲季风强度发生明显变化。

生物碳酸钙，,质量平衡模型,降水量