东、黄海泥质区沉积断面中古生产力的长期记录

发布时间：2020-07-20 10:39

【摘要】：目前古生产力的重建在各个大洋中已经取得了较为丰硕的成果，而在陆架区则相对起步较晚，考虑到近200年中人类活动影响明显增加，本文着眼于黄海厌氧沉积区，将柱状沉积物归为断面A和断面B，同时从时间和空间的角度分析古生产力近200年来的分布特征及重建情况。 其中断面A贯穿黄海大部，从离岸到近岸依次受到大洋和人类活动的影响，在夏季，该断面上大部分站位均处于黄海冷水团控制之中，到了冬季，黄海暖流流经该断面，且以此为界，南北海域流段不同，鉴于35°N断面的典型代表，本文将利用该断面柱状沉积物中初级生产力指标来重建该断面古生产力的时空分布特征，有利于从时间和空间的角度分析该断面初级生产力的摆动情况；断面B，处于黄海暖流强侵入海域，由于黄海暖流源自于高温、高盐和低营养盐的远洋海水，所以水体中初级生产力低且稳定，然而水舌前部靠近陆源，随着人类影响的加大，表现出初级生产力水平升高的特点，研究该断面古生产力的变化规律有利于了解黄海暖流由强盛到减弱的时空变化规律。通过研究，得到结论如下： 一、从各个站位沉积速率的变化趋势能够看出A断面和B断面从近岸到离岸沉积速率呈下降趋势。 二、经一元线性以及稳定性分析发现生物硅（BSi）有作为古生产力指标来重建古生产力的潜力。从重建的结果看：A断面各个站位虽然同是位于南黄海海域中部35°N断面，但由于受到的影响因子不同，最终在沉积物中所留下的信号也不同。其中，位于黄海暖流强侵入区的A03站位，古生产力含量稳定，而位于A03站位两测的A01、A02、A04和A05古生产力的波动相对较大，且A01A02的古生产力相对较高，与A04A05之间以A03为轴呈现出了一定的镜像关系。对于B断面的七个调查站位，古生产力在各个年代均能稳定的存在，说明在该断面受到的控制因素一致，即均受到黄海暖流的控制。 采用聚类分析的方法对涉及到的垂直调查站位进行所属海区划分：其中组一靠近陆源，分布于南黄海50米等深线附近，有着沉积物率高，古生产力指标含量高，标准偏差大的特点，推测可能与人类活动在近200年中的影响有关故称为人类活动强烈影响区；组二相对远离陆源，分布于南黄海大部，沉积速率相近，古生产力指标含量相对较低，标准偏差小，与水体中的初级生产力有着较好的对应关系因而称为海洋自身变化影响海区 利用BSi进行大尺度重建，发现BSi在沉积物中能够稳定存在，并且重建的结果能够较好的反应相应年份的环境变化，说明生物硅是一项良好的指标，适合在南黄海海域进行古生产力重建。以此类推，我们可以认为生物硅不仅适用于远洋海域，在近岸陆架海区也可以用来重建古生产力的变化情况。 三、本文首次将碳源解析应用于古生产力的重建，经一元线性以及稳定性分析发现海源有机碳（Ca）较总有机碳（TOC）能够更为有效的反映古生产力变化特点。从重建结果看：A断面中，古生产力的平均值从离岸到近岸有着增大的趋势， A02站位受陆源输入的影响较大，古生产力平均值含量最高，且在近200年中上涨的幅度最大。比较B断面各个调查站位可以看出在南黄海海域水体中古生产力的变化趋势比较统一，均随年代的推移出现了平稳的增长趋势。 四、对黄海大部的海源有机碳埋藏通量进行分析发现海源有机碳的埋藏通量在多数站位均呈上升趋势，跃层的出现推测与相应海区初级生产力的持续升高有关，比较不同海域海源有机碳的平均值也能发现较大差异，其中近岸的A02站位海源有机碳的埋藏通量平均值为85.91μmol/a·cm2，离岸站位A05海源有机碳的埋藏通量平均值最低为12.04μmol/a·cm2。将重建的古生产力与有机碳的埋藏通量进行比较发现：在南黄海海域中，古生产力与海源有机碳的埋藏通量在多数站位均有较好的对应关系，说明海源有机碳能够较好的反应古生产力的变化规律；在部分站位中两者的对应关系较弱，推测可能是由有机碳的保存效率较低引起的。
【学位授予单位】：中国海洋大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：P736

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本文编号：2763330