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过刊目录

  • 2020年, 40卷, 第03期
    刊出日期：2024-06-19
      
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  • 浅述低纬过程在全球气候变化中的重要性
    徐建, 刘珺, 陈漪馨, 孙金梁
    2020, 40(03): 595-604.
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    文章浅略叙述第四纪冰期旋回中气候变化的高纬驱动和大气CO_2驱动机制,然后尝试追本溯源探讨地球表面能量的再分配过程中能量载体的属性和能量迁移的过程,以窥气候变化中各种因素的重要性。由于水的特殊属性(水汽的温室效应、三相转换的能量迁移、物质特别是盐度输送的载体),以及在低纬海区的强烈活跃性,结合古海洋和古气候记录,显示低纬地区在气候系统中扮演着太阳能量到达地球表面主要"集散地"的角色,低纬过程可能在南北两半球的中-低纬间起到类似气候"跷跷板"支点的作用。
  • 中-晚更新世南海北部上层水体结构的轨道尺度变化:IODP U1501站浮游有孔虫氧碳稳定同位素记录
    张娜, 党皓文, 翦知湣
    2020, 40(03): 605-615.
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    文章以南海北部IODP U1501站(18°53.09′N,115°45.95′E,水深2846 m)上部46 m沉积物岩芯为研究材料,基于浮游有孔虫混合层种Globigerinoides ruber壳体氧同位素建立了本站位1.5 Ma以来的氧同位素地层年代框架,结合次表层种Pulleniatina obliquiloculata壳体的氧、碳稳定同位素数据,分析了中-晚更新世以来南海北部上层水体结构的轨道尺度变化。结果表明南海北部浮游有孔虫δ~(18)O冰期极盛期最重值在0.9 Ma和0.4 Ma之后发生阶段性变重;表层-次表层种之间的δ~(18)O差值(Δδ~(18)O_(P-G))反映的上层水体温度梯度在0.9 Ma和0.6 Ma阶段性减小,冰期-间冰期变化幅度在0.9 Ma和0.4Ma后阶段性增大,反映了北半球冰盖扩张和东亚冬季风增强的阶段性变化特征。中更新世转型(MPT)δ~(18)O的主要变化体现在冰期极正值的增加,同时次表层海水的降温可能更为显著;中布容事件(MBE)期间表层δ~(18)O变重,次表层δ~(18)O维持稳定;MBE之后表层δ~(18)O在间冰期显著负偏,而次表层δ~(18)O则在冰期明显变重。MBE前的MIS 13期,表层δ~(18)O显著正偏,可能反映南海北部偏冷,与中国黄土指示该期偏暖湿的特征相联系,可能指示东亚中-低纬度之间的差异减小。U1501站记录的约0.5 Ma的碳同位素重值事件(δ~(13)C_(max-Ⅱ)),表现出两种浮游有孔虫δ~(13)C的同步正偏的特征,可能与陆地储存更多~(12)C、或者营养盐输入增多改变了大洋有机/无机碳比例有关;同时表层-次表层种之间的δ~(13)C梯度显著减小,可能反映上层水体混合增强的现象。
  • 辽东湾北部钻孔磁性地层年代框架及地质意义
    王忠蕾, 郑洪波, 梅西, 孟祥君, 强小科
    2020, 40(03): 616-632.
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    辽东湾地属渤海,其沉积历史和特征,是揭示渤海海域晚新生代以来构造演化与地理格局形成过程的重要窗口。目前该区缺少精确年代学控制的长序列研究钻孔。文章基于磁性地层学方法,结合粒度分析、AMS~(14)C测年和光释光测年数据,建立了该区北部JXC-1孔和YKC-2孔的年代地层框架。JXC-1孔地理坐标为40°24′43.38″N,121°03′23.37″E,水深约22 m,进尺70.3 m,取芯率89.2%;YKC-2孔地理坐标为40°25′53.95″N,121°36'30.20″E,水深约14 m,进尺70.1 m,取芯率85.3%。研究结果显示:JXC-1孔底界年龄为1.2 Ma,YKC-2孔底界年龄为0.7 Ma。根据沉积速率特征,JXC-1孔可分为2个阶段:阶段Ⅰ年龄为0～0.78 Ma,埋深0～45.18m,沉积物以粉砂、细砂为主,位于布容正极性时(Brunhes),记录了Mono Lake、Levantine-BiwaⅢ和Calabrian RidgeⅡ等极性事件;阶段Ⅱ年龄为0.78-1.20 Ma,埋深45.18～70.30 m,沉积物以粉砂为主,位于松山负极性时(Matuyama),贾拉米洛正极性亚时(Jaramillo)埋深为61.6～66.2m。YKC-2孔主要位于布容正极性时(Brunhes)上部,包括Gothenburg、Blake等极性事件。JXC-1孔的布容松山倒转边界(MBB)位于45.18 m,与渤海及周边其他钻孔存在较大差别,YKC-2孔则未打穿MBB。通过不同构造单元沉积记录和新构造运动响应对比,发现辽东湾北部晚更新世以来沉积厚度存在"东厚西薄"的模式。整个渤海及周边地区沉积相对连续,沉积厚度呈现以渤中坳陷为中心向四周减薄的特征。这表明,在新近纪构造基底控制的基础上,受郯庐断裂晚更新世以来的活动性影响,叠加了区域新构造运动,二者共同控制了区域内沉积厚度差异。这一研究深化了该区构造及沉积演化模式。
  • 620 ka以来帝汶海西南部表层海水盐度对印尼穿越流演变的响应
    崔亦鹍, 常凤鸣, 李铁刚, 孙晗杰, 南青云, 刘天昊, 王佳, 钱芳
    2020, 40(03): 633-645+594.
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    印度尼西亚穿越流(Indonesian Throughflow,简称ITF)控制着印度洋和太平洋间的水体与热量交换,显著影响着现代印度太平洋地区的气候环境,且在过去的区域水文条件演变中也起了至关重要的作用。目前,有关ITF在轨道-亚轨道时间尺度上的研究多限于末次冰期以来,对其在多个冰期旋回中的演变缺乏认识。本文利用位于ITF帝汶海出口处的IODP 363航次U1482钻孔(15°3.32'S,120°26.10'E;水深1446m),通过浮游有孔虫Trilobatus sacculifer壳体的氧同位素和Mg/Ca分析,建立了U1482钻孔上部42.48 m的年龄框架,重建了620 ka以来帝汶海西南部表层海水温度(Sea Surface Temperature,简称SST)和剩余氧同位素(δ~(18)O_(sw-iv))的变化。结合西太平洋暖池区和帝汶海的其他岩芯记录,探讨了近6次冰期旋回中ITF结构和强度变化导致的区域盐度演变特征及机制。结果显示,620 ka以来帝汶海西南部δ~(18)O_(sw-iv)呈现出冰期低、间冰期高的特征,且其变化具有显著的岁差(23 ka)和斜率(40 ka)周期。分析表明,岁差驱动下热带辐合带(Intertropical Convergence Zone,简称ITCZ)南北位移所致的盛行风向变换以及冰期旋回中海平面升降导致的ITF通道连通性的改变是区域盐度周期性演变的主导因素,同时,地球轨道斜率驱动下南半球经向温度梯度的周期性变化也可能影响了ITF低盐水体向南半球高纬海区的输运。
  • 450 ka以来冰期旋回中冷暖期热带太平洋的类ENSO状态
    刘天昊, 常凤鸣, 李铁刚, 孙晗杰, 崔亦鹍, 王佳, 钱芳
    2020, 40(03): 646-657.
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    作为现代最强的年际气候异常信号,厄尔尼诺-南方涛动(El Nino-Southern Oscillation,简称ENSO)过程对全球气候和海洋环境有显著影响。在长时间尺度上,低纬太平洋类ENSO式的热状态转变在古气候演化中也可能起了重要作用。目前对冰期旋回中热带太平洋类ENSO状态的研究多限于末次冰期,且据不同指标得出的认识存在着显著的差异。本文通过对IODP363航次U1486孔沉积物中浮游有孔虫Trilobatus sacculifer壳体的δ~(18)O和Mg/Ca分析,重建了西太平洋暖池(Western Pacific Warm Pool,简称WPWP)核心区450 ka以来的表层海水温度(Sea Surface Temperature,简称SST)。结果显示近5次冰期旋回中WPWP核心区SST的波动范围为25.3～30.8℃,重建的岩芯顶部SST为27.9℃,末次冰盛期(Last Glacial Maximum,简称LGM,约23～19 ka)SST最低值为26.1℃,比晚全新世(2～0 ka)低近2℃。结合热带西太平洋的其他记录并对比东太平洋冷舌(Eastern Pacific Cold Tongue,简称EPCT)区的古温度重建结果,发现过去450 ka的冰期热带东-西太平洋温度梯度均大于3℃,WPWP温跃层变深,且间冰期的主要冰阶(MIS5b、MIS7d、MIS9b)热带太平洋也呈现了较大的纬向温度梯度,最大可达到4～5℃。热带太平洋纬向温度梯度的变化指示,过去几十万年来气候偏冷的冰期和间冰期的冰阶热带太平洋呈现出类La Nina的状态,而气候变暖期间则更趋向于类El Nino的状态。气候变暖过程中,地表温度升高,对流层下层水汽含量快速增加导致的边界层与对流层质量交换减弱,可能使得纬向环流减弱、东-西太平洋温度梯度减小,热带太平洋表现出更类似El Nino的状态。
  • 西北太平洋九州-帕劳海脊北部KPR12岩芯40万年来有机碳来源、埋藏特征及其环境响应
    张钰莹, 胡利民, 吴永华, 姚政权, 董智, Minoru Ikehara, 白亚之, 王湘芹, 范迪, 石学法
    2020, 40(03): 658-672.
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    西北太平洋海陆相互作用强烈,受黑潮和亚洲大陆风尘输入影响显著,是研究海洋沉积物中有机碳埋藏与陆源输入、海洋初级生产力和海洋环境演化关系的理想靶区。本研究基于采自九州-帕劳海脊北部的重力活塞647 cm长的KPR12岩芯,分析了总有机碳(TOC)、总氮(TN)、有机碳稳定碳同位素组成(δ~(13)C_(TOC))、蛋白石(Opal)以及粒度等指标,初步探讨了近40万年来轨道尺度沉积有机碳的来源、埋藏特征及其影响机制。岩芯的TOC含量平均值为0.214%,呈冰期较高、间冰期较低的旋回特征。岩芯沉积物粒度的不同端元反映了研究区风尘输入大致呈冰期较高的趋势。岩芯的δ~(13)C_(TOC)(-25.24‰～-21.04‰,平均值为-22.59‰)显示有机质以海源为主(约62%),海源有机碳含量趋势与TOC的变化一致。研究区不同时期陆源物质的输入受风尘输送和黑潮的综合控制,黑潮增强可能对该区间冰期陆源有机碳贡献的升高有一定影响。岩芯中TOC与Opal含量的相关性分析表明,海洋初级生产力可能不是控制该岩芯有机碳含量变化的主要原因。冰期-间冰期旋回中的深层水通风条件、黑潮和北太平洋中层水的发育以及陆源细颗粒物质输入可能共同影响着本区沉积有机碳的降解与埋藏保存。
  • 南黄海西北部晚更新世以来的沉积环境演化
    仇建东, 刘健, 张勇, 陈彬, 张欣, 岳娜娜
    2020, 40(03): 673-689.
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    利用在南黄海西北部陆架获得的3500 km高分辨率浅地层剖面资料,结合3口地质钻孔的岩芯资料,建立了研究区晚更新世以来的沉积地层格架,厘定了地层地质年代。研究表明,过孔的浅地层剖面与钻孔岩芯的沉积地层有很好的对应关系。浅地层剖面可划分出5个主要不整合面(T5～T1)和6个主要地震单元(SU6-SU1),相应的钻孔岩芯可划分出6个主要的沉积单元(DU6-DU1),反映了大约128 ka以来的地层结构和沉积环境演化。钻孔沉积物岩性相特征、测年数据和地层反射特征表明研究区氧同位素5期(MIS5)发育了滨浅海相和三角洲相沉积,MIS 4发育了河流湖泊相沉积,MIS 3发育了三角洲相沉积,MIS 2发育了河流和河口相沉积,MIS 1发育了近岸水下楔形沉积。晚更新世以来,南黄海构造相对稳定,影响沉积环境演化的主要因素是海平面变化和沉积物物源。本文的研究对于深入了解南黄海西北部陆海相互作用过程、地质环境演化以及揭示全球变化的区域响应具有重要的科学意义。
  • 3万年以来日本海西部海冰活动变化
    豆汝席, 邹建军, 石学法, 朱爱美, 董智, 石丰登, 薛心如, Gorbarenko Sergey
    2020, 40(03): 690-703.
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    海冰是现代气候系统的一个基本组成要素,对气候变化有着重要的调控作用。现今日本海西部仍发育有限的季节性海冰,也是深层水形成的关键区域。由于缺乏沉积岩芯,长期以来对日本海西部海冰范围变化的历史还缺乏深入的认识。本文对日本海西部LV53-18-2岩芯中长393 cm的沉积物进行了粒度分析,采用粒径端元分析方法,重建了过去30.0～5.0 ka海冰和底流活动历史。粒径端元(EM)分析显示,端元3(40～160μm)是指示海冰活动的有效指标;EMI(2～20μm)与可分选粉砂平均粒径呈现一致的变化趋势,是指示底流活动的有效指标,但在15.0～7.8 ka受到冰筏碎屑影响。日本海西部海冰活动由冬季海冰形成和春/夏季海冰融化条件的共同制约。末次冰期-冰盛期(30.0～18.0 ka),在强盛东亚冬季风(EAWM)和低太阳辐射量控制下,日本海西部季节性海冰活动保持微弱;在末次冰消期晚期-中全新世早期(15.0～7.8 ka),EAWM仍然强盛,同时北半球高纬日射量和海平面升高,导致海冰活动十分活跃;7.8～5.0 ka以来,随着EAWM减弱和对马暖流入侵,日本海西部季节性海冰活动显著减弱。在海因里希冰阶(HS)1时段(17.5～15.0 ka),大西洋经向翻转流减弱诱发EAWM增强,同时北半球夏季太阳辐射量和海平面都相对较低,可能导致日本海西部海冰持续覆盖。在季节性海冰形成时期,盐析过程增强了水体垂向对流和底流活动,但是在HS1,深层水体形成源区被常年海冰覆盖,抑制了深层水形成,减弱了研究区底流活动。
  • 末次冰盛期-全新世东海陆坡滑塌沉积的地质年代与沉积学证据
    窦衍光, 蔡峰, 李军, 李清, 赵京涛, 邹亮, 王利波
    2020, 40(03): 704-711.
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    基于东海陆坡区OT12-01孔长度为5.35 m沉积物AMS~(14)C测年、高分辨率粒度分析和XRF岩芯元素扫描数据,识别出了末次冰盛期(LGM)至全新世期间发生的多次滑塌事件。研究发现,OT12-01孔全新世晚期沉积层缺失,LGM至全新世期间呈现AMS~(14)C年龄模式频繁倒转、沉积物粒度、元素比值垂向上多处突变或"错动"等特征,保存了LGM至全新世非连续的沉积记录。OT12-01孔沉积物主要来源于低海平面时期的长江/黄河物质,OT12-01孔是由中国大陆陆源物质在东海陆架经水动力分选,细颗粒被搬运至东海陆坡后,发生多次滑塌形成。LGM时期物源供给是OT12-01孔形成滑塌沉积的重要因素,末次冰消期海平面快速上升可能是高频滑塌沉积的触发原因,而低海平面时期甲烷水合物溢出、频繁的地震和火山喷发可能是海底滑坡作用发生的诱因。
  • 末次冰消期太平洋地区大洋通风研究及展望
    杨岭, 周卫健, 程鹏
    2020, 40(03): 712-725.
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    作为对气候变化敏感的温室气体,CO_2的变化和气候变化密切相关。末次冰消期(18.0～11.7 ka)以来CO_2含量的大幅波动和大洋环流格局变化密切相关,尽管北大西洋和南大洋环流格局变化显著,但对于太平洋地区环流格局变化及其如何响应CO_2含量变化的波动尚无明确定论,合理阐述太平洋地区通风演变历史及其机制将有助于理解不同气候系统之间的相互作用机制。本文综述了末次冰消期以来太平洋地区大洋通风的研究现状,认为在冰消期冷期北太平洋主要被活跃的北太平洋中层水占据,而南太平洋则被携带有亏损碳库特征的南极中层水所占据,在冰消期暖期则恢复到现在的气候状态,这样的变化和大洋环流格局及CO_2浓度的变化密切相关。冰消期南北源水团的相互竞争可能主导着太平洋对全球气候的响应。另外,大洋表层储库年龄及深层水研究的缺乏极大地限制着当前太平洋地区大洋通风的研究。而不同深度的水团尤其是中层水的综合演化亟须建立。
  • 末次冰消期以来泰国湾沉积物物源变迁的元素地球化学证据
    陈禹飞, 乔淑卿, 石学法, 葛晨东, 李秋玲, 刘升发, 张颖, 王小静, Somkiat Khokiattiwong, Narumol Kornkanitnan
    2020, 40(03): 726-738.
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    本文对泰国湾西部T93柱状沉积物样品进行了常微量元素测试,探讨了沉积物物源和沉积环境变迁。T93柱状样全长381 cm,底层年代约14640 cal.a B.P.,间隔10 cm取样测试,样品平均年代间隔375 a。测试结果表明,末次冰消期以来泰国湾沉积物来源主要经历了4个阶段的变迁:1) 14640～11700 cal.a B.P.期间,该阶段为低海平面时期的陆相沉积,沉积物为粘土质粉砂,Na、K、Ca等活跃的碱金属和碱土金属元素含量较低,Ti、Zr、Ba等含量高,表现出强烈的化学风化特征;δEu平均为0.60,(La/Yb)_(PAAS)平均0.92,物质来源以马来半岛为主,但分异程度高,成分较复杂。2)11700～8000 cal.aB.P.期间,该阶段为海平面快速上升期的滨海沉积,沉积物主要为粘土质粉砂,粉砂组分含量开始增加,Mg和Mn元素含量大幅升高,Fe、Ti含量减少;δEu平均为0.58,(La/Yb)_(PAAS)平均0.99,物质来源主要为马来半岛。3)8000-4000 cal.aB.P.期间,该阶段为高海平面时期的陆架沉积,沉积物包括粉砂和粘土质粉砂,Mg、Na、Ca含量明显增大,化学风化程度减弱;δEu平均为0.60,(La/Yb)_(PAAS)平均1.08,沉积物主要来自中南半岛。4)4000 cal.a B.P.至今,该阶段为海平面稍有下降的稳定陆架沉积,沉积物主要为粉砂,沉积物元素总体稳定,现代沉积体系基本形成;δEu平均为0.62,(La/Yb)_(PAAS)平均0.97,沉积物以马来半岛物质为主,中南半岛物质为辅,物源与现代一致。
  • 黄海中部泥质区底栖有孔虫群落对早全新世海平面快速上升的响应
    钟福昌, 向荣, 杨艺萍, 赵美训
    2020, 40(03): 739-750.
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    末次冰消期以来全球海平面经历了很大变动,本文通过陆架泥质区资料,对黄海中部泥质区5个沉积物柱样进行了AMS~(14)C年代测试,结合沉积物粒度组成与底栖有孔虫资料探讨黄海中部泥质区底栖有孔虫对早全新世海平面快速上升的响应。结果表明,约13.0 ka以来底栖有孔虫群落对海平面变化的响应呈现明显的3个阶段:早期阶段(约13.0～10.0 ka期间),底栖有孔虫以近岸浅水组合为主,与这一时期海平面相对较低对应,泥质区整体呈滨岸环境,水动力环境较强,有机质等食物供给相对丰富,底栖有孔虫丰度相对较高;中期阶段(约10.0～7.0 ka期间),底栖有孔虫群落几乎消失,可能是由于海平面快速上升,动荡的海洋环境不利于有机质沉降,造成底栖有孔虫食物供给不稳定,不利于底栖有孔虫生存所致;晚期阶段(约7.0 ka以来),底栖有孔虫群落逐渐繁盛,以黄海中部冷水团特征组合为主,反映了区域海平面相对稳定、泥质沉积的形成以及黄海冷水团核心区域的出现等海洋环境变化为底栖有孔虫带来了稳定的有机质供给,故而底栖有孔虫丰度迅速增加到与现在相当的水平。黄海中部泥质区多柱样底栖有孔虫群落变化对早全新世海平面上升有较一致的响应,为该区全新世早期海平面快速上升以及黄海现代环流体系的形成提供了更直接的证据。
  • 滦河三角洲晚全新世地层和演化过程
    程丽玉, 胥勤勉, 郭虎, 李敏, 杨宁, 刘建兵, 赵建军, 郭进京
    2020, 40(03): 751-763.
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    为了更好地理解滦河三角洲晚全新世沉积演化过程,本文对8个钻孔进行了年代学、沉积学、微体古生物学的研究,并结合1984～2016年研究区的遥感影像特征,恢复了滦河三角洲晚全新世发育过程和模式。2.7 ka B.P.以前,研究区发育湖相三角洲前缘,包括河床和水下河道相;2.7～1.0kaB.P.,伴随着海平面上升,海岸线达到现今滦河三角洲一带,姜各庄林场以西区域发育湖相三角洲,包括湖沼相、湖滨相和分支河道、河间洼地等,东部形成海侵型砂坝-潟湖海岸地貌沉积体系;约1.0 kaB.P.以来研究区域普遍成陆,西部主要为决口扇和河间洼地相,东部多分支河道相;17～19世纪,翡翠岛-姜各庄林场一带形成海岸沙丘,并造成二滦河、老米沟等河流由东折向南入海;1915 A.D.,滦河冲开姜各庄林场至翡翠岛的海岸沙丘,形成现今波浪型三角洲。研究区经历了3期地貌沉积组合:晚全新世组合包括西部湖相三角洲和东部海侵型砂坝-潟湖海岸地貌沉积体系;17～19世纪的组合包括三角洲平原和翡翠岛-七里海海侵型砂坝-潟湖海岸地貌沉积体系;1915 A.D.后的组合包括三角洲平原、翡翠岛-七里海海侵型砂坝-潟湖海岸地貌沉积体系和滦河波浪型三角洲。
  • 涠洲岛北港海滩岩的铀系年代及其海平面指示意义
    刘文会, 余克服, 王瑞, 颜廷礼
    2020, 40(03): 764-774.
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    海滩岩是古海平面高程的重要标志。本文利用高精度铀系测年技术对北部湾涠洲岛北港海滩岩中保存完好的珊瑚枝进行了测年,得出珊瑚枝的年龄分布范围介于距今(2017 A.D.) 1780～836年,表明涠洲岛北港海滩岩是晚全新世时期的产物。电子探针元素含量分析得出该海滩岩的胶结物是低镁方解石,其成岩环境为大气淡水环境,但相对高含量的锶则指示其成岩过程中经历了海水的冲刷作用。综合铀系年代、海滩岩的高程及邻近区域的古海平面数据,涠洲岛北港晚全新世时期的海滩岩指示出距今1780～836年海平面高于现今海平面约为0.91～1.16 m,为晚全新世时期高海平面提供了新的信息。
  • 黄岩岛环礁地貌近40年变化的遥感分析
    刘嘉鎏, 黄荣永, 余克服
    2020, 40(03): 775-790.
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    重建珊瑚礁的地貌变化历史将有助于理解珊瑚礁对气候变化的响应规律。因此,本文选择以南海中部相对孤立、低潮时部分露出的黄岩岛环礁(15°09′N,117。45′E)为对象,基于1977年至2019年间的Landsat和Sentinel-2共22景遥感影像来探讨南海珊瑚礁地貌的变化历史与规律。首先结合实测水深数据探讨遥感影像灰度的变化与珊瑚礁地貌带分界线位置的对应关系;然后通过基于梯度矢量流的主动轮廓线模型(GVF-Snake)和手动边缘提取相结合的方式,提取出黄岩岛环礁主要的地貌带分界线;进而利用数字化海岸线分析系统(DSAS)定量分析这些地貌带分界线位置的变化,并利用线性拟合来探讨这些地貌面积的变化趋势。结果表明:1)黄岩岛外海与礁前斜坡分界线、礁前斜坡与礁坪分界线、潟湖坡与潟湖底分界线均具有向外海移动的趋势,它们的平均移动速率分别是0.36 m/a、0.06 m/a和0.23 m/a,而礁坪与潟湖坡分界线则具有向潟湖移动趋势,平均移动速率为0.16 m/a;2)潟湖底的面积和礁体总面积都呈现增加的趋势,潟湖坡的面积有减少趋势,礁坪的面积则在1977年至1997年间以114523 m~2/a的速率增加,其后在1997年至2019年间则以11289 m~2/a的速率减少。进一步分析认为,近40年来,黄岩岛珊瑚礁生态系统退化致使其造礁能力的减弱,加之海平面上升、风暴潮侵蚀、海水溶解等因素的综合影响,导致黄岩岛珊瑚礁面积减少。
  • 南海南部2007年夏季活体浮游有孔虫水层垂直分布特征
    张亚南, 向荣, 唐灵刚, 梁诗茵
    2020, 40(03): 791-800.
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    通过对2007年6月南海南部10个站位46个浮游生物拖网样品中的活体浮游有孔虫分析,对该区浮游有孔虫的垂直分布特征进行了探讨。共鉴定出17种浮游有孔虫,以Globigerinoides sacculifer占绝对优势,为典型热带暖水浮游有孔虫组合。浮游有孔虫丰度总体呈现西南低、东北高的分布特征,与混合层分布有较好的相关,可能与混合层深度影响下的水体生产力变化相关。此外,通过研究获取了主要浮游有孔虫属种垂直水深分布特征:其中浮游有孔虫Globigerinoides ruber平均生活水深最浅,G.ruber以形态种G.ruber sensu stricto(s.s.)为主,主要生活在0～40 m水层中;形态种G.ruber sensu lato(s.l.)相对较少,主要出现在40-60 m水层中。从现代生态的角度验证了前人提出的G.ruber两个形态种有明显生态差异的推测。G.sacculifer在20～60 m水层中繁盛,其中有袋类型相对较少,主要出现在40～80m水层。Globigerinella aequilateralis主要生活在40～120 m水层。Neogloboquadrina dutertrei和Pulleniatina obliquiloculata表现出相似的生态特征,通常伴随出现,两者主要分布在40～80m水层中。
  • 现代浮游有孔虫对南海西南部上升流的响应
    俞宙菲, 李保华, 李宏亮, 张静静, 陈建芳
    2020, 40(03): 801-810.
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    现代夏季风系统导致了南海西南部(越南岸外)上升流的发育,但浮游有孔虫对夏季上升流的响应如何尚缺乏实测资料,这不利于准确地利用有孔虫来重建古上升流的活动进而反演过去夏季风的强度变化。本研究利用2014年4月14日至11月1日布放于南海西南部夏季上升流区的时间序列沉积物捕获器材料,详细鉴定并定量统计了其所含浮游有孔虫类型。通过分析样品中浮游有孔虫各属种的通量和百分含量变化,结合区域气候环境资料,探讨南海西南部夏季上升流区浮游有孔虫对夏季风的响应,为古上升流与夏季风研究提供现代依据。研究结果表明初级生产力是控制上升流区浮游有孔虫通量变化的首要因素,喜营养种在上升流发育期增多而寡营养种含量下降。因此高表层生产力指示种,如Neogloboquadrina dutertrei可能是追溯南海西南部夏季上升流变化最可靠的指标。
  • 2017～2018年间青岛湾潮间带底栖有孔虫群落组成和壳体形态的季节性变化研究
    李蒙, 类彦立, 李铁刚, 董帅帅
    2020, 40(03): 811-824.
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    2017年1月至2018年1月期间对青岛湾潮间带表层1 cm沉积物中的底栖有孔虫进行了连续13个月的调查,获得16属36种共14939个有孔虫样本。通过对活体和总体群落参数、物种组成、壳体大小与畸形的生物统计分析,发现以上参数均具有明显的季节变化特征。结果表明,该区域有孔虫活体群落与总体群落相似性高,以本地属种为主,优势种主要为Quinqueloculina seminula、Ammonia aomoriensis、Cribbrononion gnythosuturatum和Ammonia beccarii。相较于2010年至2012年期间的调查结果,该区域有孔虫丰度升高、多样性降低,群落参数的变化趋势和物种组成发生了较为明显的变化:在群落参数方面,2010年至2012年期间有孔虫丰度和多样性均在冬季时最高,2017至2018年期间有孔虫丰度在春季和秋季时高、复合分异度则在夏季和冬季时高;在物种组成方面,2017年时Ammonia aomoriensis仍然保持着较高的含量,但Quinqueloculina seminula和Cribronon ion gnythosuturatum的丰度和比例均有明显升高。这些变化与2017年间更高的温度和更低的盐度有关。底栖有孔虫优势种含量与壳体形态呈现明显的季节性变化,且不同优势种之间存在明显差异,表现为:A.aomoriensis最高丰度和最大壳体出现在2017年4月,春季和冬季时含量高、冬季时畸形率低,推测其更喜好中低温环境;Q.seminula最高丰度和最大壳体出现在2017年5月,夏季时含量高、畸形率低,推测其更耐受高温环境。本研究结果预示应用潮间带有孔虫群落重建古环境时,有孔虫丰度、种类组成、壳体形态都存在明显的季节性因素,需综合考虑长时间尺度下属种组成与环境变化之间的关系。
  • 西北太平洋深海底栖有孔虫DNA分子多样性与群落组成特点的初步研究
    李青霞, 类彦立, 李铁刚
    2020, 40(03): 825-836.
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    深海蕴藏着丰富的自然资源,是目前世界各国争相探索的战略要地。本工作以底栖有孔虫为研究对象,研究了它在西北太平洋深海(水深4080 m至5830 m)的DNA分子多样性和群落组成特点。我们共采集了11个站位的表层沉积物,提取了样品中的总基因组DNA,利用有孔虫特异性引物扩增了其中的有孔虫DNA,应用高通量测序技术对获得的有孔虫DNA片段测序。最终,共获得1536个操作分类单元(operational taxonomic units,简称OTUs),有1330个OTUs成功注释到有孔虫,其中721个(约54%)有孔虫OTUs属于起源最早但研究较少的软壳类单房室有孔虫。有孔虫OTUs注释结果的Identity值的平均值为92.9%,Identity值大于或等于97%的OTUs仅占20.6%,Identity值小于95%的OTUs占63.1%,说明西北太平洋深海底栖有孔虫与目前检获到的有孔虫之间存在较明显的遗传差异性,该海区极可能蕴藏着大量至今未被发现的"新物种"甚至新的高级分类阶元。在我们获得的有孔虫属中,有1/3呈典型的斑块性分布,且站位间的有孔虫群落结构也存在明显差异。本工作是国内利用高通量测序技术对西北太平洋深海底栖有孔虫开展调查的首次尝试,旨在为探索有孔虫的全球地理分布模式、开发和利用深海资源等工作提供分子生态和分子遗传数据支持。
  • 淮河与长江和黄河沉积物的物源识别指标比较研究
    安郁辉, 刘健, 张军强, 陈彬, 陈立雷, 张欣, 盛琛
    2020, 40(03): 837-850.
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    淮河是中国东部输沙量仅次于黄河和长江的第三大河流,以往对其沉积物的物源识别指标研究甚少。文章测定了淮河与长江、黄河表层沉积物中<2μm粒级组分中的常微量元素、稀土元素(REE)、Sr-Nd同位素以及粘土矿物组成,深入探讨了淮河和长江、黄河沉积物的地球化学特征以及粘土矿物组成的差异性。结果表明,3条河流沉积物中的Ti、Li、Zn、Cu、Sc、Zr、Y、Nb等元素含量有较大差别;淮河沉积物中的~(87)Sr/~(86)Sr平均值为0.72908,介于黄河与长江沉积物之间(平均值分别为0.72589和0.73238),~(143)Nd/~(144)Nd同位素比值与长江和黄河沉积物较为相似。3条河流沉积物中REE的各项参数差异程度较小,经上地壳和球粒陨石元素校正后都具有相似的REE分布形态,仅在元素含量上有较大差别。淮河沉积物中蒙皂石和高岭石含量介于黄河沉积物与长江沉积物之间,伊利石含量高于黄河和长江沉积物,绿泥石含量低于黄河和长江沉积物。淮河沉积物与黄河、长江沉积物在地球化学和粘土矿物含量上的差异,是由于流域内源岩类型以及气候环境的不同所导致。Ti、Li、Zn、Cu、Sc、Zr、Y、Nb等常微量元素、Sr-Nd同位素和粘土矿物组成是区分淮河物质与长江和黄河物质的潜在指标。本研究结果可为今后苏北海岸带地区及毗邻海域的物源判别工作提供有价值的信息。