2019, Vol.39
2 云南大学生态学与环境学院, 高原湖泊生态与治理研究院, 云南 昆明 650504)
云贵高原处于中国第二级阶梯上，由于受东亚季风和印度洋季风的共同作用，加之背靠青藏高原，受青藏高原抬升的影响，自然条件相对复杂，导致该地区的生态系统对气候变化的响应较为敏感，引起了很多学者的关注[1~2]。云贵高原湖泊众多，在古气候、古环境研究中，该地区湖泊沉积物作为一个比较成熟的研究载体，已受到国内外学者的广泛关注[3]。20世纪90年代以来，国内许多学者利用粒度指标在滇池[4]、洱海[5]、抚仙湖[6]、泸沽湖[7]、程海[8]、星云湖[9]、异龙湖[10]、腾冲青海湖[1]等湖泊开展了古气候和古环境的研究，重建了百年尺度乃至万年尺度的区域环境演化过程。
在湖泊沉积过程中，无机碎屑颗粒是湖泊沉积物的主要成分，其颗粒大小能够直接反映了沉积时的降水、湖泊水动力状况及湖泊水位高低变化等信息[11]。湖泊表层沉积物作为研究现代湖泊的载体，是物理、化学、生物、水文及地质构造等诸多因素在沉积物形成过程中的综合体现，已被广泛应用于湖泊生态环境评价、污染事件调查等领域，是现代沉积学的重要研究对象[12]。湖泊营养盐和污染物在表层沉积物中分布和迁移转化，直接受湖泊的入湖河流、水下地形和水动力分布等因素的影响，而这些因素集中体现在表层沉积物的粒度分布特征上[13]。因此，对表层沉积物进行粒度分布特征的研究，将有助于了解和认识湖泊的沉积物的分布特征，对深入认识营养盐和污染物在湖泊中的分布、迁移和转化及其与沉积物的相互关系，具有十分重要的环境学意义。
本文通过对异龙湖表层沉积物粒度进行测试，分析沉积物粒度空间分布特征及变化趋势，结合流域自然地理环境和人类活动的因素，通过对表层沉积物的粒度分类研究，探讨影响其空间分布特征的控制因子，区分人类活动影响下湖区和以自然过程为主的湖区沉积物粒度的变化特点和组合模式，为进一步认识粒度指标所揭示的气候环境意义提供依据。
1 研究区概况异龙湖(23°38′~23°42′N，102°30′~102°38′E)位于滇东南红河州哈尼族彝族自治州石屏县境内(图 1)。湖面面积约28.36 km2，其流域面积为328 km2 [14]。异龙湖是由构造断陷作用形成的侵蚀湖盆，湖泊北岸紧靠乾阳山，其湖岸线平直，岸坡较陡；而南岸为五爪山，地势起伏较大，沟谷发育形成如五爪伸入湖中，形成大小72个湾，现已围湖造田，湖湾消失[15]。湖泊呈东西向条带状分布，东西轴线长13.09 km，南北最宽为3.61 km。流域地势由西北向东南逐渐降低，湖面高程1414 m(2017年实测数据)，最大水深5.71 m，平均水深3.94 m。
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图 1 异龙湖流域图 Fig. 1 The catchment of Lake Yilong |
异龙湖流域地处北回归线附近的低纬度高原地区，属亚热带季风气候[10]，湖水补给主要为降水，据当地气象站监测数据分析降水量为1099.51 mm(2016年)，集中分布在5~10月。流域内主导风向为西北风，年平均风速为1.92 m/s，最大风速为25.21 m/s；主要的入湖河流有西北岸的城河、城北河和城南河。历史时期高水位时，出湖河流为海河，位于湖泊的东南端，该河流进入建水县后为沪江；由于受气候变化和人类活动的影响，异龙湖水位不断下降，海河河床不断被抬高，目前河流已干涸，异龙湖已成为封闭型浅水湖[15]。
2 材料与方法 2.1 样品采集2018年3月，利用瑞典产的HTH重力钻采样器在异龙湖不同位置提取20~40 cm不等的沉积物钻孔，共采集沉积物样品40个，本文仅选取短钻表层0~1 cm厚度样品作为现代样品进行分析(表 1)，样品采集覆盖整个湖面；另外，在异龙湖湖心，获取1根短钻(YLH-a)(23°40′31″N，102°34′22″E)，长36 cm，现场以0.5 cm间距分样。现场观察发现，短钻沉积物-水界面清晰，未受到扰动，表明该钻孔沉积连续，具有代表性，可以代表当时沉积特征(图 2)。
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表 1 采样点坐标 Table 1 Study area sampling point coordinates |
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图 2 现代表层样品采样点分布和YLH-a岩芯照片 Fig. 2 The distribution of modern sampling sites and photos of the core YLH-a |
样品烘干后，称取0.35 g左右放入烧杯中，1)加入H2O2放置加热板上加热至没有气泡产生，充分反应去除有机质；2)随后加入10 ml浓度10 %的盐酸(HCl)，充分反应去除样品中碳酸盐；3)移除加热板，放置通风橱，并在烧杯中加入蒸馏水，静置24 h；4)抽去表层清液，加入10 ml浓度0.05 mol/L的六偏磷酸钠((NaPO3)6)分散剂，然后放入超声波震荡仪充分震荡，分散颗粒；5)用Malvern Mastersizer 2000型激光粒度仪进行测量，该仪器测量范围为0.02~2000 μm。
2.3 数据处理本文采用谢帕德(Shepard，1954)三角图分类法[16]对沉积物进行命名，采用Suffer 13.0软件，基于克里格插值法[17]，得到异龙湖表层沉积物各粒度组分与参数空间分布图。根据ArcGIS 10.5水文分析模块分析绘制流域图。由于异龙湖是一个狭长的东西走向的湖泊，根据实地测量得出水深(De)数据，利用采样点到入湖沟槽的最短直线距离作为距河口距离(Dr)，结合表层沉积物平均粒径(Mz)和中值粒径(d50)来反映采样点处水动力条件。利用Grapher 10软件绘制粒度组分、参数与水动力之间的关系图。
3 结果与分析 3.1 粒度组分含量空间分布特征分析通常，从湖岸到湖心，随着水深的增加，其水动力条件由强变弱，在理想的沉积环境下，湖泊沉积物具有环带状分布的特点，即从湖岸到湖心大致出现砾-砂-粉砂-粘土的分布规律[6]。为了区分沉积物的粒度组成，异龙湖表层沉积物粒径按照Udden-Wentworth标准分类法[18]分为3种组分，分别以粘土(< 4 μm)、粉砂(4~63 μm)和砂(> 63 μm)3种组分来反映表层沉积物粒度组成变化。粒度各组分百分含量在研究区的空间分布等值线及其分区如图 3所示。
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图 3 异龙湖表层沉积粘土(a)及分区(A、B、C、D、E、F和G)、粉砂(b)及分区(A、B、C和D)和砂(c)及分区(A、B、C和D)分布图 Fig. 3 The distribution of clay (a) and the sub-divided areas(A, B, C, D, E, F and G), silt (b) and the sub-divided areas(A, B, C and D), and sand (c) and the sub-divided areas(A, B, C and D)in Lake Yilong |
表层沉积物样品中粘土组分的含量介于11.22 % ~35.58 %之间，平均值为24.05 % (图 3a)。粘土含量大致由研究区北部C和E两个高值中心逐渐向西北、西南、东南3个方向递减，高值和低值分别出现在湖区的北部(编号19)和西部(编号11)，即粘土高值区主要分布在靠近湖中心的深水区和沉积环境相对稳定区域，低值区主要分布在靠近沿岸有入湖河流的浅水区。
粉砂组分的百分含量空间分布特征如图 3b所示，变化范围为57.08 % ~82.41 %，平均值为71.91 %，具有类似同心圆的空间分布特征，其含量大致由湖区的中间地带逐渐向西北、西南、东南3个方向递增。最大值出现在湖区西北部(编号3)，最小值出现在湖中心地带(编号20)，空间分布特征与粘土组分呈相反的趋势。粉砂组分含量由于受入湖溪流的影响，从西北A(城河、城北河和城南河)、西南B(陡坡沟谷)、东南龙岗河D向北岸和深水区C推进，以A、B和D为高值区呈类似扇形状分布, 其趋势方向为：A→C、B→C、D→C，由河口向湖心，水动力越来越弱，符合湖泊沉积物粒度由湖泊输入区或边缘向湖中心逐渐减小的基本规律[19~20]。
砂组分的百分含量空间分布特征如图 3c所示，含量介于0.16 % ~25.80 %，平均值为4.04 %，砂组分空间结构分布特征不明显。由于受入湖河流和物源区的影响，砂含量主要分布在湖区的中间地带、西北部沿岸边，而在东南端仅有少量分布，湖区其他部位分布含量少于4 %。最大含量出现在湖区南部(编号26)，由此向西北方向延伸，最小值出现在湖区东南部(编号37)。
通过对比研究区3个组分含量空间分布特征发现，如图 3a粘土组分在中间地带存在一条由东南→西北的条状带过渡区，以此为分界线在东西两侧粘土组分含量分布有两个高值区。粉砂含量在条状带附近出现低值区，其西侧由低值区向西北方向延伸，东侧由低值区向东南方向延伸。砂组分含量在条状带附近出现一条由东南向西北推进的高值区。如果忽略条状带线，两侧的沉积物粒度分布特征基本对称。
表 2通过表层沉积物样品与钻孔沉积物样品粒度对比显示，钻孔样品中粘土百分比范围为1.28 % ~58.24 %，平均值为32.35 %，粘土比表层沉积物样品多7.30 %；粉砂组分百分比含量为30.34 % ~70.18 %，平均值为55.21 %，比表层沉积物少16.70 %；砂组分百分比含量为4.18 % ~52.12 %，平均值为12.16 %，比表层沉积物少8.12 %。
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表 2 表层和钻孔样品的粒径组分百分比含量对比 Table 2 Comparison of particle size fraction percentage content between surface and borehole samples |
异龙湖表层沉积物主要有粘土质粉砂、粉砂质粘土、砂-粉砂-粘土3种类型，其中大部分以粘土质粉砂为主，粘土质粉砂类型占表层沉积物样品的62.5 %，粉砂质粘土占32.5 %，5.0 %样品为砂-粉砂-粘土类型(如图 4a)。与表层沉积物相比，YLH-a短钻沉积物主要有粘土质粉砂、粉砂质粘土、砂质粉砂、粉砂质砂和砂-粉砂-粘土5种类型，其中大部分以粘土质粉砂类型为主，占短钻沉积物样品的55 %，砂质粉砂类型占25 %，粉砂质粘土类型占10 %，砂-粉砂-粘土类型占5 %，粉砂质砂类型占5 % (如图 4b)。西北城河入湖口向东南深水区，表层沉积物的变化类型以此为粘土质粉砂→砂-粉砂-粘土→粉砂质粘土。从图 4谢帕德三角分类[16]示意图可以看出，表层沉积物样品集中分布在粘土和粉砂的两个轴范围之内，而短钻沉积物样品在粘土轴波动较大，在粉砂轴上分布集中，主要分布于粉砂轴的40 % ~80 %之间。
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图 4 异龙湖表层(a)和YLH-a短钻(b)沉积粒度谢帕德三角分类示意图 Fig. 4 Schematic diagram of Shepard triangulation of particle size about surface (a) and borehole YLH-a(b) samples in Lake Yilong |
平均粒径(Mz)可以用来反映粒度分布的集中程度，是衡量沉积物颗粒平均大小的一种指标[21]，中值粒径(d50)是指沉积物粒度频率曲线上含量为50 %时所对应的粒度值。所选研究区表层沉积物中的平均粒径和中值粒径，两者均能够表达湖泊搬运营力的平均动能，其空间分布情况如图 5所示。
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图 5 异龙湖表层沉积物样品平均粒径(a)和中值粒径(b)空间分布图 Fig. 5 The spatial distribution diagram of the mean particle size (a) and median particle size (b) of the surface sediment of Lake Yilong |
从图 5a可以看出，异龙湖表层沉积物平均粒径介于4.64~38.01 μm之间，平均值11.55 μm，变化幅度较大。分析发现，研究区的西北部、西部和西南部沿岸狭长的地带、南部、断裂带附近、东南部平均粒径大于12 μm，而在西北部、南部存在大于32 μm的高值中心区。从图 5b可以看出，研究区表层沉积物中值粒径空间分布大小介于3.25~24.31 μm，平均值为6.34 μm，研究区的西北部、西部、南部、东南部沿岸边中值粒径值大于7 μm。此外，在南部发现一个大于12 μm的高值中心区。
表层沉积物的平均粒径是反映搬运介质动力大小的直接代用指标，可以用来指示源区，即平均粒径越大，离源区越近[22]。通过研究对比发现，异龙湖表层样品平均粒径、中值粒径空间分布趋势与砂组分具有一致性，粗粒沉积物主要分布在靠沿岸边水动力较强的物源区域，而细粒主要分布在西北部、北部深水区，由此研究区水动力空间分布趋势是：由西北→湖中间地带、西南→北部、东南→北部、沿岸物源区→湖心，水动力由强变弱(如图 5)。
从图 6a和6b可以看出，在1.0~2.8 m水深处，Mz和d50值随着深度的增加呈增加的趋势，此阶段粘土含量低，砂含量高，粘土和砂波动幅度大，优势粒径属于粉砂组分；在水深2.7 m(编号26)处，Mz和d50值与砂含量均达到峰值；在2.8~5.1 m水深处，基本属于低能静水区，随着深度的增加，Mz和d50值呈下降趋势，粘土组分含量越来越多，粉砂组分含量越来越少。
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图 6 异龙湖表层沉积物粒度组分、参数与水深因子之间的关系图 Fig. 6 The relationship between the grain size components, parameters and water depth of the surface sediments in Lake Yilong |
由图 7a和7b可以看出，距离河口3000 m范围内，Mz和d50值较大，粘土含量低，粉砂和砂含量高，而且波动较大，说明离河口越近水动力越强。距离河口大于3000 m，特别靠近湖心地带，水搬运能量较弱，Mz和d50值越接近低值，呈下降趋势，变化趋势与水深基本一致，在湖心地带砂含量基本消失。
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图 7 异龙湖沉积物粒度组分、参数与水动力关系图 Fig. 7 Relationship diagram of grain size composition, parameters and hydrodynamic characteristics of Lake Yilong |
为了进一步分析研究区随着湖水深度的增加水动力变化趋势，本文选择不同水深的沉积物样品；根据表层沉积物的粒度分布曲线和频率分布特征，参考粒度参数峰态(KG)，对异龙湖的湖底进行类型划分。
峰态(KG)是用来衡量粒度频率曲线尖锐程度的参数[23~24]。峰态一般是用频率曲线尾部展开度与中部展开度之比来表示的[25]。从图 8可以看出，异龙湖表层沉积物峰度值介于0.98~3.82之间，平均值为1.68，最大峰值为3.82，频率曲线非常尖锐，出现在断裂带附近(编号26)；最小值为0.98，频率曲线中等，出现在湖区东南端(编号45)。整个湖区表层沉积物，在西北端、西南到南部延伸地带、东南部，峰度小于1.50。湖中央地带和东南部深水区，峰度大于2，频率曲线非常尖锐。基于此，本文将湖底划分为3种分布类型。
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图 8 异龙湖沉积物粒度峰态(KG)空间分布图 Fig. 8 Spatial distribution of particle size kurtosis(KG)in Lake Yilong |
第一类为双峰型，样品编号1和14，具有两个众数分布，采样点分布于西北部、东南部有入湖河流进入的沿岸浅水区，水深1~2 m，反映了这些区域有两种水流共同作用(图 9中a和b)。粒度组成主要集中在粉砂和砂粒级，粘土组分含量相对低。
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图 9 异龙湖表层沉积物粒度频率曲线图 Fig. 9 Surface sediment grain size frequency curve of Lake Yilong |
第二类尖锐单峰型，样品编号44和45，频率曲线偏右，颗粒较粗，处于浅水区与深水区的过渡区，水深在3~4 m范围之内，水搬运动能比第一类低(图 9中c和d)。
第三类非常尖锐单峰型，样品编号27和29，频率曲线偏左，颗粒较细，处于深水低能静水区，水动力弱(图 9中e和f)，粒度组成主要集中在细粉砂粒级，砂组分含量低。
异龙湖表层沉积物频率曲线分布特征表现为，由沿岸边向湖中心，随着深度的增大，频率曲线由双峰过渡到单峰，曲线越来越尖锐，水动力越来越弱，峰度值越来越大，在湖中间低能静水区出现峰度值大于2的高值中心。
4 讨论在不同的自然地理环境背景下，湖泊表层沉积物粒度各组分的空间分布特征、迁移和富集规律主要受沉积物源和沉积环境两方面的控制，其表现形式、强度存在很大差异[18]。异龙湖的表层沉积物来源具有多源性。
第一，异龙湖受喜马拉雅造山运动的影响，形成山间断陷侵蚀湖盆。地质构造主要影响湖泊底层的沉积物质，在构造活跃的地带则表现为粗颗粒分布。如图 3所示，以湖中间一条线为分界线，把湖泊分为西北部和东南部两个相对对称的部分。本研究发现这条线两侧湖底沉积物粒度空间分布相对对称，粘土组分在断裂带东西两侧有高值区，粉砂组分含量在其东西两侧有低值区，而砂组分断裂带沿线附近含量丰富，这符合断裂构造带的基本特征。由此推断，在异龙湖中间地带存在一条由东南走向西北的活动构造断裂带，沉积物类型主要有粘土质粉砂和粉砂质粘土，其中以粘土质粉砂为主。
第二，异龙湖流域历史时期人类活动十分频繁、强度较大，导致其成为云南省九大高原湖泊中人为破坏最严重的湖泊之一。根据人类活动影响的程度[26]，以活动构造断裂带为分界线，可分为西北和东南两个区域。西北部受人类活动影响显著，沉积物粒度空间分布差异较小。如图 3所示，3种组分含量高低值以小面积形式分布在西北、西南、北部3个部位，没有形成明显的空间分布特征，沉积物类型主要有粘土质粉砂、粉砂质粘土和砂-粉砂-粘土，其中以粘土质粉砂为主。东南区域，由于受人类活动影响较弱，粘土组分含量以北岸为高值区，由西北向东南逐步递减，如图 3a中的E处形成大范围的高值区；粉砂组分含量，以东南沿岸为高值区，由东南向西北逐步推进，形成辐射流，在湖中间以C为中心，形成大范围的低值区，此区域空间分布特征显著；沉积物类型主要有粘土质粉砂和粉砂质粘土，其中以粘土质粉砂为主。
第三，风力作用对粒度分布可能存在一定程度的影响。异龙湖地区受西南季风和东南季风的交汇影响，常年盛行西北风，年平均风速为1.92 m/s，最大风速为25.21 m/s[27~29]，风向由湖区的西北吹向东南，可能对细颗粒搬运和沉积产生一定的影响，如断裂带西北侧分布着粘土含量高值中心。
第四，湖盆环境对湖泊粒度空间分布的影响也是一个重要的因素[30]。异龙湖地势呈现出由西北向东南逐渐降低，其中，湖泊最深的位置出现在东南坝心段，这片深水湖区粘土组分占主导。异龙湖西北湖区，靠近石屏县城，水草相对其余部位较为茂盛(编号12、14和15)，其中挺水植物芦苇为优势物种。在水草较为茂盛湖区湖底环境相对稳定，对湖底沉积物扰动小，另一方面湖水波浪作用导致的二次悬移和再次沉积过程几率比其他湖区小，所以在断裂带西北侧分布粘土高值中心也可能受这两方面的影响。
第五，异龙湖属于开口湖，湖水补给主要来自西岸的城河、城北河以及城南河等3条河流，而在湖区的东南侧有外流河，湖水位相对稳定。沉积物除河流搬运来源外，湖盆四周的风化产物对湖泊沉积物产生一定的影响[31]。由于物源面相对较小，季节性的沟谷集水和周围山体坡面漫流是沉积物来源一种重要的形式。在水深2.7 m(编号26)处，Mz和d50值与砂含量都达到峰值(见图 5)，该处由于受南部季节性入湖河流的影响，加之山体坡度陡，植被覆盖较少，在丰水期易于将大量粗粒物质通过河流搬运到湖盆里面。
第六，一般认为，在时间尺度上，水深的时段沉积物粒度细，水浅的时段沉积物粒度粗[32]。异龙湖西北平均水位为2.47 m，东南平均水位为3.95 m，总体趋势从西北向东南水深逐渐增加，从空间分布特征分析，异龙湖沉积物平均粒径和水深呈显著反相关关系，即异龙湖沉积物平均粒径随水深增加(减小)而变细(变粗)，水动力逐渐减弱，粒度频率曲线由双峰向单峰过渡，越来越尖锐，除地质构造带比较特殊，与“粒度-水深”的空间关系一致(图 3)。
第七，湖泊沉积物粒度的变化特征主要受湖泊水位波动、区域降水量变化以及人类活动等环境信息制约[33~35]。一般认为，区域降水量增加，不仅加大了流域的侵蚀强度，也增大了流域的径流量，从而有利于粗颗粒物质被搬运入湖。因此，湖泊中物质偏粗，往往揭示了区域降水量的增加，反映出气候趋于湿润；反之，细颗粒增加，则说明区域降水量减少，气候趋于干旱[36~38]。而开放性的湖泊情况较为复杂，前人研究认为，当湖泊流域的径流量增加时，径流负载也增加，大量的粗颗粒被携带入湖泊；如果湖泊面积较小，具有相对短的湖水滞留时间，细颗粒将随着外流河被带走，那么湖泊中的沉积物粗颗粒增加指示了流域降水增加；而当湖泊面积较大时，湖水滞留时间相对较长，大量的细颗粒很难被带出河流，粒度粗细变化很难指示具体的环境变化信息[39~42]。
流域内人类活动的强弱对湖泊沉积物的粒度各组分变化也具有重要的影响[43~44]。20世纪对异龙湖流域周围进行了大规模开山毁林，1999年流域森林覆盖率只剩24.19 %，21世纪初当地政府完成对流域内人工造林35.087 km2，封山育林117.24 km2，退耕还林5.533 km2, 2008年异龙湖流域森林覆盖率恢复到34.2 % [45]。一般而言，新中国成立初至21世纪初期，人类活动对异龙湖流域干扰程度的加强，大量的土地得到开垦，众多森林和草地遭受破坏，导致土壤的抗侵蚀能力降低，土壤流失加剧，大量的粗颗粒物质被流水携带至湖泊，导致湖泊沉积物颗粒偏粗；到21世纪，人们加强对环境保护的意识，开始退耕还林，植树造林等一系列措施恢复流域植被覆盖率，土壤抗侵蚀能力增加，湖泊沉积物细颗粒物质增多。因此，湖泊中的粗颗粒增加往往反映了人类活动的增强；反之，人类活动减弱[46]。
异龙湖位于云贵高原的南部，受亚欧板块与印度洋运动的影响，特殊的构造作用形成了断陷湖，流域面积小，湖面与其周围的山峰落差大，径流流速快、流量大，携带粗颗粒能力强，易于将陆源碎屑带入湖泊，但又因湖泊面积小且是外流湖，入湖泥沙中悬浮的细颗粒容易被外流河带走，造成沉积物中的粗颗粒增加，粒径变粗。
5 结论异龙湖湖盆是一个开放的沉积区，其物源受入湖河流和地表径流的风化碎屑以及更大范围内风力搬运的粉尘颗粒的影响。这些因子控制了异龙湖表层沉积物的粒度空间分布特征。
(1) 异龙湖表层沉积物主要以粉砂和粘土为主，其中以粉砂为优势粒径。粘土含量的空间变化趋势大致由研究区北部C和E两个高值区逐步向西北、西南、东南3个方向递减。粉砂的变化趋势则与粘土相反，主要受入湖河流的影响，引起辐射流，这种辐射流体现在入湖河流沉积物形成的扇形三角洲上，对应的体现在粉砂含量的空间分布趋势上，从西北(城河、城北河、城南河)、西南(陡坡沟谷)、东南(龙岗河)向深水区推进，在湖区北岸和东南深水区逐渐减弱。
(2) 由于受湖中央一条活动构造断裂带的控制，异龙湖形成了西北、东南两个相对对称的沉积区域。
(3) 受人类活动的影响，以活动构造断裂带为界限，分为西北和东南两个区域。湖区西北部，受人类活动影响较大，沉积物粒度分布没有形成显著的空间结构特征，沉积物类型主要有粘土质粉砂和粉砂质粘土，其中以粘土质粉砂为主。湖区东南部，受人类活动影响较弱，水位较深，沉积物粒度形成显著的空间结构特征，可作为研究自然湖泊沉积和气候变化的良好理想场所。
致谢: 云南大学张晓楠博士、云南师范大学高原湖泊生态与全球变化重点实验室蒙红卫老师和中国科学院成都山地研究所吴汉对本论文进行了修改；田洋洋、冯仡哲、陈杨、贺柳青和刘伯妤参加了野外采样和实验分析；审稿专家和编辑部赵淑君老师提出了建设性的修改意见，使文章得以完善，谨此致谢!
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,
Zhang Hucai1,2
,
Chang Fenqin2,
Duan Lizeng2,
Hu Jingjiu1,
Li Ting1,
Cai Meng1,
Zhang Yang1
2 Institute for Ecological Research and Pollution Control of Plateau Lakes, School of Ecology and Environmental Science, Yunnan University, Kunming 650504, Yunnan)
Abstract
Lake Yilong (23°38'~23°42'N, 102°30'~102°38'E), a shallow lake located in the southeastern part of Yunnan Province is one of main Nine-Plateau-Lakes in Yunnan Plateau. The grain size analyses is carried on 40 modern deposition samples taken from different positions of the lake. Taking into account the geographical background and human activity characteristics in the drainage area, the special distribution characteristics of sediment grain size and their variation trends, influence factors were discussed. The result showed that three types of surface sediments could be recognized, such as clayey silt, silty clay, and sand-silt clay. The surface sediments include clayey silt and silty clay, and a few samples are sand-silt clay. The modern sediments was mainly composed of silt (4~63 μm) accounting for 57.08%~82.41%, the clay (< 4 μm) accounted for 11.22%~35.58%, and the content of sand component (> 63 m) was the lowest, ranging from 0.16% to 25.80%. Additionally, the particle size showed a significant spatial pattern, and the silt showed gradually increased trend from the middle zone of the lake to the northwest, southwest and southeast. Meanwhile, the clay displayed the two high-value centers in the north of the study area, gradually declining to the northwest, southwest and southeast. The phenomenon may be controlled by fault zone cross the central part of the lake, resulting in a boundary and separate the lake into two parts, northwest part and a southeast part. The grain size distribution pattern of sediments in the northwest lake area is affected by both natural environment and human activities, showing that the main types of sediments are clayey silt and silty clay, of which clayey silt is the main type. The southeastern deep-water area is affected by human disturbance weakly, and it can be regarded as the suitable place to understand the material transport process, to discuss hydrodynamic characteristics, and to reconstruct lake evolution history in Lake Yilong.