陆生蜗牛对环境变化敏感，其壳体氧同位素组成（δ18Oshell）常被用来重建过去的气候环境变化。然而，δ18Oshell信号受多种环境因素影响，包括降水氧同位素（δ18Op）、温度、相对湿度等，使得δ18Oshell的气候解译存在不确定性。为此，地球环境研究所宗秀兰博士研究生和董吉宝副研究员等对Cathaica fasciola蜗牛2022年整个生长季体液水的氧同位素组成（δ18OBW）和含量进行了高分辨率采样分析；同时，监测了土壤水δ18O、降水量和δ18Op、小时分辨率的相对湿度和温度等信息（图1，图2）。最后通过蜗牛壳体高分辨率δ18Oshell序列，检验降水信号能否准确地传递到蜗牛壳体中。

　　研究表明，在降水事件发生时，蜗牛体液水δ18OBW与降水的δ18Op信号高度相关，二者之间呈现出明显的正相关（R = 0.92，p < 0.001）；而在非降水时段，δ18OBW与相对湿度存在明显的负相关关系（R = -0.66，p < 0.01）（图3）。实测的高分辨率蜗牛壳体δ18Oshell序列则与理论计算的δ18Oshell在季节尺度上的波动非常相似（图4）。由此表明了δ18Op是δ18OBW和δ18Oshell季节性变化的主要控制因素，而相对湿度在非降水时期起重要作用。该研究为利用化石蜗牛壳体氧同位素重建历史时期降水季节性和极端降雨事件提供了重要依据。

　　该成果近期发表于Quaternary Science Reviews期刊上，博士研究生宗秀兰为第一作者，董吉宝副研究员为通讯作者。该研究得到中科院战略性先导科技专项（XDB40000000）、国家自然科学基金（42072216，42025304，41977385）、第二次青藏科考（2019QZKK0101）和中科院青促会等项目的共同资助。

　　文章链接：https://doi.org/10.1016/j.quascirev.2023.108290

图1. 观测期间的温度、相对湿度、降水量、土壤水分含量、蜗牛体液水含量和蜗牛状态

　　 

　　图2. 研究期间降水、蜗牛体液水和土壤水氧同位素及降水量的季节变化

　　 

　　图3. 有降水（左）和无降水（右）情景下降水、体液水和土壤水氧同位素与温度、相对湿度和降水量之间的Pearson相关性。

　　 

　　图4. 高分辨率蜗牛壳体氧同位素实测值与理论计算值的对比