綜述黃土中陸生蝸牛殼體化石的種屬組合對古氣候研究的應用

摘 要：蝸牛是黃土中常見的陸生無脊椎動物，其化石留存在不同年代的黃土地層中，被認為是研究黃土古環境變化的“指示性動物”。自20世紀90年代中期以來，有許多學者對蝸牛殼體化石種屬組合與古氣候的關系進行了多方面的研究和探討，綜述結果表明，目前的研究存在著諸如研究區域單一、定量化不強、缺乏現代生態學研究等問題。

關鍵詞：黃土 蝸牛殼體化石 古氣候 綜述

一、引言

蝸牛作為陸生軟體動物，對環境變化適應性差，較為敏感。其保存完好的石灰質外殼記錄了大量的古地質、古氣候等自然信息。蝸牛是黃土中常見的無脊椎動物，化石保存在不同時代的黃土地層中，是研究氣候變化的良好載體，被認為是黃土古環境變化研究的“指示性動物”[1]。因此本文沿時間序列總結近十幾年來黃土中蝸牛殼體種屬組合與古氣候相關的研究新進展，以期對未來的研究提供意見建議。

二、研究背景

關于黃土中蝸牛種屬組合與古氣候的研究，由上個世紀80年代研究洛川黃土剖面興起，陳德牛等初步將中、晚更新世以來的蝸?；M合劃分為反映較溫濕生物氣候環境的間齒螺組合和反映干冷生物氣候環境的華蝸牛組合。劉東生在其專著《黃土與環境》中建立了第四紀以來較完整的蝸?；N屬組合特征。20世紀90年代中期以來，黃土中蝸牛殼體化石的研究步入了新階段，從傳統的描述性分析到開展半定量、定量研究，相關研究也表明蝸牛對氣候環境變化具有很好的響應性，是研究氣候變化良好的替代性指標，對定量重建古氣候要素值有極大的推動作用，如溫度、濕度等[2]。

三、研究現狀

（一）長尺度古氣候研究

吳乃琴等（1995）選用對應分析法，對陜西省陽郭鎮晚冰期黃土地層中的蝸牛化石進行研究，劃分了代表不同溫濕環境的3個蝸牛化石組合帶，得出了該時期渭南地區的氣候變化過程。通過洛川黃土剖面S1以上地層118個樣品的蝸?；芯浚瑓悄饲俚龋?996）得出110ka以來，洛川古氣候長周期變化的總趨勢為冷干、暖濕交替演變。吳乃琴等（2000）對洛川黃土剖面25萬年以來的陸生蝸牛化石種屬組合的分析表明，東亞夏季風對控制陸地生態演變有顯著的40ka變化周期。伍斌等深入探討了西峰黃土剖面S5古土壤層的蝸牛化石組合，發現西峰地區在S5形成時氣候環境經歷了幾次顯著的波動。陳曉云等（2008）研究了黃土高原西峰和洛川黃土剖面末次冰期較高分辨率的蝸?；M合，發現黃土高原在59～29kaB.P.期間氣候變化過程為較溫和濕潤—冷干—溫涼—冷干。Li and Wu （2010 ）對黃土高原西部一個中新世蝸?；涗涍M行了研究，發現暖濕種蝸牛個數的峰值與中一低緯度平均太陽輻射梯度最大值具有良好的對應關系，并且北緯35°太陽輻射最大值，喜暖種和喜濕種個體總數的譜分析結果也支撐上述推斷。

（二）短尺度古氣候研究

吳乃琴等對陜西省洛川、長武和渭南3個黃土剖面蝸?；倪M行采樣，以分析影響氣候不穩定性的因素，結果顯示末次冰期晚期時黃土高原的氣候變化趨勢與東北太平洋Tanner孔有孔蟲含量及GRIP2冰芯δ18O記錄有較好的對照性。吳乃琴等對渭南黃土剖面末次盛冰期地層較高分辨率的蝸牛化石記錄進行了深入分析，研究結果表明該時期氣候變化的尺度為百年到千年，溫度變化要顯著先于濕度或降水的變化1 000～2 000a，氣候過程為變冷—冷濕—冷干—溫干—溫濕。分析顯示造成這一氣候特征是由于東亞冬、夏季風共同作用的影響。

四、結論

大量的研究結果表明，黃土高原蝸牛殼體化石蘊含著豐富的古氣候信息，它不僅記錄了第四紀與新近紀東亞季風長尺度的演變歷史，同時也揭示了短尺度末次冰期、末次盛冰期氣候變化演化過程與溫度、濕度的組合關系。但目前的研究還存在著不足。首先，對黃土中蝸?；瘹んw的研究集中在渭南、洛川、長武、西峰四個剖面，局限在黃土高原中部地區，而其他區域黃土的研究極其缺乏，對蝸牛化石殼體化石的研究應拓展到其他不同區域；其次，在生態學方面，我國對現代蝸牛的研究尚處于薄弱階段，這是利用蝸牛生物定量研究過去的氣候環境參數的重要環節，需要長期大量調查、觀察和飼養實驗；再次，同樣的蝸牛化石組合在不同地區代表著不同的氣候環境意義，因此在解析古環境時要注意區域的差異性；綜上所述，黃土中蝸牛殼體化石的古氣候研究還存在著發展空間，需要國內外學者共同努力，彌補該領域研究不足，豐富古氣候信息提取問題，進一步提高利用蝸牛殼體化石解析古氣候的精確性。

參考文獻：

[1]劉東生. 黃土與環境[M]. 科學出版社， 1985.

[2]吳乃琴， 李豐江. 陸生蝸牛化石與中國黃土古環境研究[C]// 中國科學院地質與地球物理研究所2008學術論文匯編. 2009：831-840.

[3]裴云鵬， 吳乃琴. 甘肅西峰紅粘土地層中蝸?；涗浀墓艢夂蜃兓芷赱J]. 第四紀研究， 2005， 25（5）：663-663.

[4]吳乃琴， 呂厚遠， 陳德牛，等. 陜西渭南晚冰期時的環境與氣候──蝸牛化石的證據[J]. 第四紀研究， 1995（2）：139-149.

[5]Li F， Wu N. Pliocene land snail record from western Chinese Loess Plateau and implica-

tions for impacts of the summer insolation gradient between middle and low latitudes on the East Asian summer monsoon[J]. Global & Planetary Change， 2010， 72（1）：73-78.

作者簡介：

范訸嘉（1996—06月—18日） 女，漢族，河南鄭州人，河南大學環境與規劃學院，2014級本科生，研究方向：地理科學。