青藏高原——现代生物多样性形成的演化枢纽

青藏高原是当今地球上最独特的地质-地理-生态单元,拥有独特的生物资源,在世界生物多样性版图中占有重要地位.新生代以来,青藏高原地区经历了剧烈的环境变化,出现了从"热带动植物乐土"到"冰期动物群摇篮"的转变.近年来高原古生物学领域的一系列重要发现,让高原环境巨变背景下青藏地区生物多样性演变历史的细节日趋清晰,也为讨论这一生命历史进程对高原周边乃至更广阔地区生物区系的影响准备了条件.文章基于高原古生物学最新研究成果,涵盖众多动植物类群,总结高原生物多样性的演变过程及其世界性影响.我们认为青藏高原是现代生物多样性形成过程中的"演化枢纽",它在生物演化史上的影响主要体现为以下三种模式:(1)土著物种本地起源,(2)本地起源并"走出西藏",(3)途经西藏地区的洲际扩散.第一种模式以高原特有的淡水鱼类区系的主要成员裂腹鱼类的演化历史为例,其形态特征的阶段性分化、聚集地海拔的阶梯状分布、化石类群的递进式演化,构成了"演变与隆起并进"的典范,是响应高原隆升的结果.第二种模式主要以上新世以来众多哺乳动物和一些植物类群的演化史为支撑.冰期动物群的祖先类型,如披毛犀、北极狐、盘羊等动物的祖先起源于已隆升并进入冰缘环境的青藏高原,随后在第四纪大冰期来临时,"走出西藏"扩散至北极圈地区;豹亚科的祖先最早出现在青藏高原地区,随后扩散至亚洲、非洲和美洲,其后裔仍是今天各地生态系统中的顶端捕食者;胡颓子科等一些植物的早期代表也已出现在晚始新世的西藏,之后扩散并广布于其他地区.第三种模式中,臭椿在印度次大陆起源,随板块碰撞首先扩散至西藏,后经西藏扩散至东亚、欧洲甚至北美等其他地区;淡水鱼类中的攀鲈始新世中期在东南亚起源后扩散至西藏,并经印度次大陆最终拓殖于非洲,这些实例说明了西藏作为板块碰撞区在生物扩散历史中的独特作用.以上三种模式,既是高原生物多样性历史的缩影,更是高原隆升生物环境效应的体现.     

环太湖地区河道和湖泊沿岸带水生植物多样性现状调查

环太湖地区经济发达,人口密集,近年来面临严重的富营养化、生境退化和外来水生物种入侵等环境问题.为明确环太湖地区河道和湖泊沿岸带水生植物多样性现状,于2018年开展本地和外来水生植物多样性调查.结果表明:(1)在环太湖地区共计进行65个群落样方调查分析,记录到38种水生植物,分属22科29属;(2)环太湖地区31个河道样方中入侵沉水植物水盾草重要值最高,其次为另一种入侵漂浮植物凤眼蓝,在34个湖泊沿岸带样方中凤眼蓝重要值最高;(3)环太湖地区河道和湖泊沿岸带样方生物多样性分别随着水盾草和凤眼蓝盖度的增加而降低,表明外来入侵植物影响水生植物生物多样性.环太湖地区湖泊需加强防范凤眼蓝漂浮生长分布范围扩大和水盾草沿河道入侵太湖湖区.这一地区同时面对水生植物覆盖面积减少和外来植物入侵问题,建议进行全太湖流域水生植物分布区域和生物多样性摸底普查,加强对外来入侵植物传播的监控,建立水生植物自然保护区.     

辽西义县组砖城子层孢粉组合时代及古气候记录

在辽西义县鹰窝山地区义县组砖城子层采样,通过对孢粉化石的处理、鉴定和分析,确认该孢粉化石组合为Cicatricosisporites-Protoconiferus组合(无突肋纹孢-原始松柏粉组合),组合当中以裸子植物花粉,尤其是松柏类双气囊花粉占绝对优势,蕨类植物孢子较少,有少量疑似被子植物花粉.孢粉组合时代为早白垩世凡兰吟晚期或欧特里夫期-巴列姆期.应用孢粉植被的概念,依据孢粉谱和孢粉类群的古生态特征,首次对辽西地区义县组砖城子层的植被类型、气候带类型、干湿度类型分别进行了定量划分,并得出演化趋势,结果显示,在辽西义县组砖城子层沉积时期,总体气候温暖湿润,植被类型多样,有针叶林、落叶阔叶林、常绿阔叶林、草丛、灌木等;局部气温变化趋势是从温暖向更温暖、气候从半湿润向湿润方向演化,植被类型始终以针叶林为主,落叶阔叶林、常绿阔叶林、草丛、灌木和一些旱生植物的共存说明可能有垂直分带现象,且气候变化有季节性.值得注意的是,从植被类型的垂直分带现象和气候温暖湿润来综合推断,辽西义县组沉积时期地貌反差可能很大.     

河南义马中侏罗世义马组一新的苔类植物——Sinolejeunea yimaensis gen. et sp. nov.

记述河南义马中侏罗世义马组一新的苔类植物-义马中国鳞苔Sinolejeunea yimaensis gen. et sp. nov.此植物茎叶体和生殖器官（雌苞和雄苞）的形态特征及叶细胞构造与叶苔目（Jungermanniales）顶蒴叶苔亚目（Acrogyniineae）有着一定的亲缘关系,并与细鳞苔科 （Lejeuneaceae）某些现代属颇为相似.配子体长有生殖器官（雌苞和雄苞）的苔类化石全球仅报道过一属,在叶苔目中,尚为首次记录;配子体分化成茎叶状的苔类化石也非常少见,全球仅报道过4属10余种.因此,当前珍稀苔类化石在我国中侏罗世的发现颇具科学意义.     

贵州独山地区晚泥盆世F-F生物灭绝后的先驱生物及其在生态系统重建过程中的意义

生物集群灭绝后, 大多数地区变成一个没有或缺乏生态系统的“生态裸地”. 研究率先进入这一“生态裸地”的先驱生物和在这一“生态裸区”上早期生态系统的形成过程, 对于阐明生物集群灭绝后生物演化非常重要. 晚泥盆世弗拉期(Frasnian)-法门期(Famennian)(F-F)之交生物集群灭绝事件后, 在贵州独山地区遗迹化石的出现和繁盛明显早于其他生物实体化石. 一些构造相对简单、在沉积物表面活动并以食沉积物为主的造迹生物往往率先进入这一集群灭绝后的“生态裸地”, 其习性构造经历了由简单到复杂的、从由二维层面到三度空间的开拓和发展, 遗迹化石的结构显示出这类造迹生物改造沉积物的能力逐渐增强、分异度逐渐增大的觅食效率提高, 逐步建立起一个新的生态系统的基础. 这个过程与前寒武纪-寒武纪之交的遗迹化石所显示的演化特征颇为相近. 弗拉期-法门期生物灭绝事件之后, 独山地区法门期的实体化石因泥盆纪-石炭纪界线之交的又一次灭绝事件只存在复苏阶段, 而缺少辐射阶段, 但遗迹化石结构和多样化演化的特征显示其经历了复苏期和辐射期两个发展阶段. 遗迹化石的演化为其他生物的复苏发挥了必要的生态链铺垫作用. 在生物集群灭绝后的“生态裸地”上, 随着导致灭绝事件的环境因素逐渐消失, 新生态系统的重建经历了“雏形生态系统”和“基础生态系统”两个形成生态链的铺垫阶段后, 逐步形成了一个“发达生态系统”. 新生态系统的建立为生物群复苏奠定了重要的基础.     

东秦岭晚白垩世恐龙多样性降低的气候因素

气候与环境变化是影响生物群演化的关键驱动因素,因此研究陆地生态系统所处的古气候与古环境背景对于探讨生物盛衰甚至灭绝具有重要的意义.我国盛产恐龙骨骼和恐龙蛋化石,但迄今对于古气候-环境演化与恐龙种群数量和多样性演化联系的研究相对匮乏.东秦岭地区发育多个晚中生代-早新生代陆相沉积盆地,蕴含大量晚白垩世恐龙骨骼和蛋、新生代哺乳动物化石,是开展古气候与恐龙动物群多样性演化关系,探究恐龙灭绝原因的理想场所.本研究对东秦岭灵宝盆地好阳河剖面开展环境磁学和元素地球化学研究,重建了该区晚白垩世-早始新世期间的化学风化强度和古水文循环过程,以揭示生物-环境协同演化的关系.化学风化强度和磁化率记录表明晚白垩世-早始新世期间灵宝盆地古气候-水文环境发生了三次大的阶段性变化：在约74.4～68.0 Ma,研究区处于水动力较稳定的深湖相沉积环境和逐渐变冷的气候状态;随后68.0～65.8 Ma时期研究区逐渐干旱化,水文波动变强;在65.8～54.7 Ma,区域气候变化强烈,呈现明显增强的干湿水文循环.本研究揭示了古气候-水文环境变化与恐龙种群演化的关系,提出东秦岭地区在晚白垩世末期(约68～66 Ma)的气候干...     

海南岛始新世Alseodaphne化石及其古气候指示

在海南岛长昌盆地始新世长昌组中发现了樟科植物一新种长昌油丹Alseodaphne changchangensis sp．nov．的完整叶片化石标本,这是迄今发现的时代最早、纬度最低的油丹属化石,为进一步研究该属植物的起源和演化以及海南岛始新世古气候提供了新的化石资料．根据叶的形态和表皮特征,当前标本与现生油丹A．hainanensis Merrill最为相似．现生油丹主要分布在海南岛热带低地雨林、热带山地雨林和亚热带山地常绿阔叶林,在广东珠海万山群岛和越南北部也有少量分布．这些分布地的年均温为20～22．6℃,气温年较差12～12．6℃,年降雨量1784～2500mm．根据最近亲缘种原理,推测海南岛长昌盆地始新世古气候可能接近于现生油丹分布地的气候．     

奥陶纪笔石动物的多样性演变与环境背景

基于全球性统计数据的分析表明, 在奥陶纪生物大辐射期间, 营漂浮生活的笔石呈现出一种与底栖生物完全不同的多样性演变轨迹, 即在奥陶纪初就开始辐射并于中奥陶世早期达到高峰, 然后逐步递减, 这期间伴随着多个重要类群的起源、繁盛和演替. 另一方面, 在世界不同地区和不同环境下, 笔石动物可能有不同的辐射过程和演化模式, 需要加以检验. 对华南上扬子区(台地)和江南区(斜坡)的早、中奥陶世笔石多样性的详细分析表明, 在两种环境下, 笔石分异度(属级、种级)都有较显著的增长, 但在规模、幅度、过程和型式上存在较大差异. 上扬子区的辐射规模和幅度相对较小, 整个过程可识别为4个阶段, 其中有两次高峰. 江南区笔石的辐射规模和幅度均较大, 可识别为3个阶段, 多样性的主要增长期在第二阶段. 根据这两种典型环境下笔石动物群的组成及多样性演变的显著差异, 提出奥陶纪笔石动物的“深水起源与浅水扩散模式”: 大陆斜坡的深水区域是笔石演化新质的源泉, 奥陶纪的主要笔石类群均从这里起源, 然后扩散到浅水区域. 此外, 对华南与世界其他主要地区的奥陶纪笔石多样性的比较研究表明, 笔石动物在奥陶纪早、中期发生了全球性辐射. 在奥陶纪初笔石动物发生了一次重大的生态变革: 从原先的海底固着类型衍生出浮游或漂浮类型; 在早奥陶世晚期(弗洛期), 全球几乎同时发生了笔石多样性激增事件(均分笔石动物群); 从弗洛期到中奥陶世末, 笔石多样性的增长大体呈现3个峰值, 但在不同地区峰值的大小和位置均有差异, 其中达瑞威尔期的多样性峰值在华南和波罗的板块均较显著, 但在澳洲板块上没有明显的响应. 总体而言, 奥陶纪笔石动物的辐射与古纬度没有密切关联, 但辐射的时间与当时的全球性海平面变化事件基本一致, 表明两者可能存在密切关系.     

西南极始新世假山毛榉叶化石新材料——兼论该属的起源、分类及其传播路线

从叶形态学角度, 为假山毛榉科(Nothofagaceae)的建立提供了证据. 讨论与假山毛榉属的叶相似的印痕化石命名问题, 并为这类化石建立了一个形态属——Nothofagofolia gen. nov. 描述西南极南设得兰群岛乔治王岛费尔得斯半岛化石山新采集的这类叶化石中的新代表, 报道2个新种, 2个新组合, 1个未定种; 讨论和修订了已发表的这个产地的假山毛榉属叶化石. 通过叶形态学研究, 对假山毛榉属的分类、演化等提出下列看法: (1) 支持该属在晚白垩世中晚期起源于南半球高纬度地区, 并在那里分化、发展, 向低纬度扩散的观点; (2) 支持假山毛榉科的建立, 并认为叶形态学特征对此科科下等级的分类将具有一定的意义; (3) 该属南温带分布的种, 具有更为原始的叶形态性状, 叶等级低, 与其热带山区分布的种以及壳斗科和桦木科等相比, 处于更为原始的地位.     

辽东湾地区古近系层序地层格架与沉积体系分布

充分利用地质和地球物理资料,依据层序界面特征,将辽东湾地区古近系孔店组-东营组划分为4个二级层序和10个三级层序.各三级层序可细分为低位体系域、湖侵体系域和高位体系域.低位体系域主要由进积准层序组构成,湖侵体系域主要由退积准层序组构成,而高位体系域则以进积式准层序组为主.沉积类型主要有滨浅湖、半深湖、深湖、三角洲、扇三角洲、辫状河三角洲和近岸水下扇.扇三角洲和辫状河三角洲沉积体系主要分布在早期的SEs4-Ek,SEs3和SEs1 2层序中,SEd3,SEd2和SEd1层序则以三角洲沉积为主,近岸水下扇沉积体系在各层序的凹陷边界断层下降盘发育.沉积体系在平面与纵向上的演化常受古构造与古地貌的控制.最后指出最有利的储集区位于辽西低凸起和辽中凹陷,辽西凹陷中部为较有利储集区.     

湖北崇阳地区二叠纪-三叠纪之交的介形虫化石及其对灭绝事件的响应

在湖北崇阳二叠系-三叠系界线附近地层中共获得400余个介形虫实体标本,归属4科10属30种.其中在二叠纪末生物大灭绝界线之下长兴组灰岩中发现6属20种,大灭绝界线之上微生物岩中发现7属11种.崇阳微生物岩中的介形虫化石与前人在广西和重庆地区微生物岩中发现的介形虫不但在属种类型上存在差别,而且可作为海水含氧量指标的滤食性分子所占的比例也明显不同,反映出华南地区二叠纪末生物大灭绝后古海洋环境的多样性.在纵向地层序列上,崇阳剖面介形虫化石的分布具有明显的阶段性.在大灭绝界线之下200cm处部分介形虫已开始消失,界线附近再次遭受灭绝,在灭绝界线之上微生物岩的顶部部分属种再度消失.崇阳剖面介形虫的这种分阶段、多幕式演化规律表明,在二叠纪-三叠纪之交这一全球重大地质转折期,作为大灭绝后仅存的几类多细胞生物的介形虫所遭受的损失是个逐渐变化的过程.碳同位素测试分析也显示,古海洋环境的变化早在大灭绝界线之下200cm处就已开始.碳同位素曲线的波动与介形虫属种类型的变化和消失相关,但与介形虫化石的丰度变化没有必然联系.     

基于多位点分子标记和线粒体基因组学中国蚌类(蚌目:蚌超科)物种分类与系统进化研究

中国是东亚蚌类（蚌目：蚌超科）物种分布中心,共记录有26属.然而,在世界蚌目框架下,中国仍缺乏一个完整科学的蚌类分类系统.本研究基于多位点分子标记（COI、16S、28S）和线粒体基因组学重构聚焦于蚌超科的蚌目系统发育关系,ML、BI和BEAST系统发育结果均支持蚌科5亚科分类系统,即（（（Ambleminae+Gonideinae）+Rectidentinae）+Unioninae）+Parreysiinae;珍珠蚌科2亚科分类系统,即（Gibbosulinae+Margaritiferinae）;中国蚌类隶属蚌科4亚科（Gonideinae,Rectidentinae,Unioninae,Parreysiinae）13族和珍珠蚌科两亚科（Gibbosulinae,Margaritiferinae）.基于化石标定的分子钟显示：蚌科物种分化时间为中三叠世（median=232.07 Ma）,其中雕刻蚌亚科（Parreysiinae）起源和物种分化时间早于其他亚科;矩形蚌亚科（Rectidentinae）物种分化时间最晚,为晚白垩世（median=94.72 Ma）;小方蚌亚科（Ambleminae）和隆脊蚌亚科（Gonideinae）最近共同祖先分化于晚侏罗纪世（median=144.69 Ma）,珍珠蚌科起源于晚石炭世（median=312.61 Ma）,物种分化于晚白垩世（median=91.59 Ma）,中国蚌科现生物种最早起源时间可追溯到白垩纪（中国尖嵴蚌（Acuticosta chinensis）,median=114.36 Ma）.蚌超科线粒体基因重排分析显示：蚌超科线粒体基因组有4种基因排列方式（GO）,珍珠蚌科独享一种（GO1）;蚌科中Unioninae和Ambleminae共享一种（GO2）;Gonideinae有2种基因排列方式（GO3和GO4）,其中室蚌（Chamberlainia hainesiana）独享一种（GO4）,其余物种共享一种（GO3）.以往作为高阶元分类的贝壳形态、钩介幼虫形态以及育儿囊类型,并不能作为蚌科属及以上阶元分类依据.本研究重构了世界蚌目聚焦于蚌超科的系统发育关系和进化历史,建立了中国蚌类分类系统,为今后该类群区系多样性研究及资源保护提供了分类依据.     

西藏尼洋河水生生物群落时空动态及与环境因子的关系:1.浮游植物

于2008-2009年按照季节调查了西藏尼洋河浮游植物群落的组成、丰度和多样性,并运用多元统计方法定量分析了浮游植物的空间和季节变化特征及其与主要环境因子之间的关系.结果显示,尼洋河浮游植物共计7门29科48属,其中硅藻为优势浮游藻类.浮游植物Shannon-Wiener多样性指数(Pielou均匀度指数)在尼洋河中游(尼洋河下游)最高,其他河段呈下降趋势,符合中间高度膨胀假说.尼洋河沿程浮游植物的总丰度、物种丰富度、Shannon-Wiener多样性指数以及Pielou均匀度指数不存在显著差异,夏季的浮游植物物种丰富度与其他季节的存在显著差异,夏季总丰度与秋、冬季的存在显著差异,冬季的浮游植物Shannon-Wiener多样性指数与春季的存在显著差异,冬季的均匀度指数与其他3个季节的存在显著差异.尼洋河浮游植物季节演替依赖于外源性水源补充,沿程演替则与河道底质有着很大关系.典范对应分析(CCA)表明,尼洋河硅藻门舟形藻科的藻类与理化因子铵态氮、表层pH、表层水温相关,部分蓝藻以及绿藻与水质理化因子也存在着关联.分类回归树(CART)模型预测了尼洋河着生藻类时空分布与主要环境因子之间的定量关系,尼洋河浮游植物群落总丰度和均匀度指数受pH值影响较大,pH值低于8.0的水域浮游植物均匀度指数比pH值高于8.0的水域大,尼洋河浮游植物Shannon-Wiener多样性指数受到河道底质影响较大,底质为黏土的水域浮游植物Shannon-Wiener多样性指数较底质为砂石的大.这些关键环境因子对尼洋河水域浮游植物的时空变化有着重要的指示作用,建议加强对浮游植物及这些环境因子的关注,保障尼洋河水域生态环境的可持续发展.     

生物大灭绝研究三十年

历次生物大灭绝除具有若干共同特征外,各自更存在许多特点,重视和阐释产生各大灭绝的环境差异与不同板块、相区、剖面中不同门类、类群和属种应对大灭绝的适应差异,是深化理解大灭绝的重要内容.化石采集、系统分类和精时地层研究是探索生物大灭绝的根基和关键;从生物多样性的丧失和生态系的变革这两方面来揭示大灭绝后的生物世界;从地球系统学的视角来探索大灭绝发生的复杂机制,重视多种外因(包括古气候,如古温度)的剧变对生命演化的影响.气候变化既可导致生物大灭绝,也可能有利于生物大辐射,笼统地说"由全球变暖或变冷引发大灭绝"是不合适的.就古温度而言,聚焦研究大灾变前的温度,温度剧变的幅度、历程和频率等四方面尤为重要.与其他学科的交叉研究是探索同期环境背景和生物演变的综合途径.大灭绝带给物种的选择压力是通过其自身适应和应对策略体现的,所以,在探索生物与环境的协同演化的同时,也要探讨生物门类之间和物种本身对环境剧变的适应演化.     

非线性局部Lyapunov指数与大气可预报性研究

鉴于线性误差发展理论研究大气可预报性存在的局限性, 采用非线性扰动发展方程讨论动力系统误差增长规律, 并在此基础上提出一个新概念: 非线性局部Lyapunov指数. 它与经典Lyapunov指数有本质的区别, 可以表征初始误差在有限时间内的局部平均增长率, 大小与初值、初始误差、物理量、演化时间、以及时间尺度、空间尺度有关. 结合该指数的定义以及大气本身的动力学特征给出合理的计算方法, 得到大气初始误差随时间的演化并确定了最大可预报时间. 最后以500 hPa位势高度为例, 详细讨论了非线性局部Lyapunov指数在大气可预报性中的应用, 得到的主要结论是: 大气可预报性具有明显的空间分布特征. 从总体上看, 可预报性呈纬向带状分布. 赤道上的可预报时间最大, 南极地区次之, 北极地区也较大, 南北两半球的副热带和中纬度地区可预报性最小. 在赤道地区, 平均可预报时间为12 d左右, 最大值分布在热带印度洋、印度尼西亚及邻近地区、热带东太平洋等地区, 大约为两周. 南极地区可预报性也很高, 平均可预报时间大约9 d, 这一特征在夏季更显著. 北极地区的可预报性也比邻近中高纬大, 但增加不如南极地区明显. 南北半球中纬度地区(30°~60°S和30°~60°N)的可预报性最小, 平均仅有3~4 d. 另外, 可预报性随季节有差异. 北半球大部分地区, 对应冬季的可预报性比夏季的大, 特别是中高纬北大西洋、北太平洋以及格陵兰岛等地区, 冬季的可预报性明显比夏季的大; 南半球, 南极附近60º~90ºS对应夏季的可预报性明显比冬季的大, 而其他区域尤其在30°~60°S的可预报时间随季节变化不大, 大约3~5 d. 理论和数据计算结果均说明非线性局部Lyapunov指数以及由它得到的非线性局部误差增长确实可以很好地定量表征各种大气物理量在不同时空域下的可预报性.     

雅鲁藏布江缝合带南侧古近纪海相地层的发现及其构造意义

甲查拉组为本次新建的一个岩石地层单元, 它是新发现于雅鲁藏布江缝合带南侧江孜盆地的一套古近纪海相地层, 其中含有丰富的沟鞭藻及孢粉化石. 根据甲查拉组所含微体化石组合特征及其分布层位, 建立3个沟鞭藻组合(Apectodinium quinquelatum-Apectodinium hyperacanthum组合、Canningia chinensis-Palaeoperidi nium pyrophorum组合、Cymatiosphaera reticulosa-Samlandia chlamydophora组合)和3个孢粉组合(Arliaceoipollenites baculatus-Anacolosidites subtrudens组合、Aglaoreidia cyclops-Pinuspollenites microinsigis组合、Elaeangnacites asper-Ilexpollenites iliacus组合). 在此基础上, 将甲查拉组的时代确定为古新世-始新世早期. 研究认为, 甲查拉组是在印度板块与欧亚板块碰撞期间, 形成于印度被动陆缘欠补偿周缘前陆盆地体系的前渊带沉积. 根据前陆盆地演化所提供的地层学标志, 认为研究区内碰撞的启动时间为白垩纪/古近纪之交. 藏南前陆盆地体系的形成和演化受控于印度-亚洲板块之间的俯冲碰撞应力场及基底构造格局. 特提斯在江孜盆地的消亡时间应在早始新世以后, 而在整个藏南地区的封闭时间应在晚始新世Priabonian期以后.     

太湖平原WJ孔矿物磁学特征以及晚第四纪海侵事件

基于古地磁和AMS¹⁴C定年结果,对长江三角洲太湖平原的WJ孔进行岩性特征、矿物磁学、粒度分析及有孔虫化石研究,拟重建WJ孔记录的晚第四纪以来沉积环境演变过程与海侵事件,并探讨环境磁学参数对河口三角洲地区沉积环境演化的指示意义.研究结果表明,WJ孔可以划分为中更新世阶段I、中更新世阶段II、晚更新世、全新世四个阶段,沉积地貌环境分别为:河湖、滨海-阶地、河口坝-河口湾-潮滩与阶地、湖沼平原.WJ孔揭示了三次海侵事件,分别为中更新世晚期海侵,晚更新世MIS5海侵和晚更新世MIS3海侵.其中记录的MIS5e海侵最为强盛,MIS3后期也存在一次海侵加强事件.另外,滨海潮滩-河口坝环境的沉积物磁性特征明显,χ_lf、SIRM、HIRM等为显著高值.     

低孔隙度泥页岩应力依赖的各向异性裂纹演化特性研究

本文在实验室对所获取的东营地区层理发育的低孔隙度页岩和泥岩的各向异性裂纹演化特性进行了研究,获得了各向同性条件下泥页岩的力学与超声波响应特性,分析了应力幅度对于页岩声波速度和各向异性的影响.主要结论包括:(1)泥页岩在循环载荷下存在滞后效应,表明其经历了去压实或油气产生导致的超压;(2)泥岩和页岩具有不同程度的各向异性,随着各向同性压力的增高微裂隙逐渐闭合,样品的各向异性程度减弱;(3)分析了岩石韧度和裂纹损伤参数随压力的变化特征,相比泥岩,页岩各向异性程度更高,随压力变化更明显,其裂纹导致的附加各向异性更强;(4)分析了各向异性岩石的动态弹性模量特征,由于软裂隙空间的闭合,动态弹性模量在低压条件下都随着围压的增加有硬化趋势.     

西藏尼洋河水生生物群落时空动态及与环境因子关系:4.浮游动物

于2008-2009年按照季节调查西藏地区尼洋河浮游动物群落的组成、丰度和多样性,并运用多元统计方法定量分析浮游动物的空间和季节变化特征及其与主要环境因子之间的关系.结果显示,尼洋河浮游动物包括原生动物、轮虫、枝角类和桡足类,其中原生动物9目13科14属,轮虫1目7科17属,枝角类仅1目1科1属,桡足类2目2科2属.原生动物以砂壳虫和瞬目虫属为主,轮虫则以橘轮虫属和单趾轮虫属为主.尼洋河浮游动物的物种丰富度和生物量随尼洋河海拔高度不断提升呈现递减的趋势,夏季浮游动物生物量、物种丰富度、总丰度较低,其中夏季浮游动物物种丰富度最低,而浮游动物生物量和总丰度则仅高于冬季.受到水体稳定性的影响,尼洋河浮游动物Shannon-Wiener多样性指数和均匀度指数在交汇处较低;季节方面,夏季最低,冬季次之.尼洋河原生动物和轮虫总丰度在季节方面存在相似的演替规律,即出现2次高峰和2次低谷,2次高峰分别出现在春季和秋季,2次低谷分别出现在夏季和冬季.尼洋河浮游动物沿程变化方面,浮游动物群落4个指标不存在显著差异.尼洋河浮游动物季节变化方面,仅总丰度秋季和冬季之间存在显著差异,其他3个指标在各个季节之间均不存在显著差异.典范对应分析表明,原生动物类群里,砂壳虫属丰度受水体溶解氧浓度的影响较大,前管虫、袋座虫、肾形虫、瞬目虫和斜口虫属丰度受水体矿化度的影响较大,鳞壳虫属丰度则主要与水体中氨氮浓度关联较大;轮虫类群里,单趾轮虫、无柄轮虫、枝胃轮虫、囊足轮虫属丰度与水体的矿化度关联较大,龟甲轮虫属丰度则与总磷浓度有着较大的关联.分类回归树模型预测了尼洋河浮游动物时空分布与主要环境因子之间的定量关系,结果表明尼洋河浮游动物总丰度受到硬度、季节、海拔以及河道底质等因素的影响,Shannon-Wiener多样性指数受到总碱度、季节、硬度和水温的影响,均匀度指数受到总碱度、总磷浓度和水温的影响.这些关键环境因子对尼洋河水域浮游动物的时空变化有着重要的指示作用,建议加强对浮游动物及这些环境因子的关注,推动尼洋河水域生态环境的可持续发展.     

长江中游湖泊表层沉积物多环芳烃的分布、来源特征及其生态风险评价

为明确长江中游地区湖泊沉积物中多环芳烃（PAHs）的分布特征、来源及其生态风险,于2018年7月采集了该地区12个湖泊的表层沉积物样品.采用气相色谱-质谱联用仪（GC-MS）测定了沉积物中16种PAHs的含量.结果表明：12个湖泊沉积物中均检测出16种优控PAHs,PAHs的总含量在572.7~1766.2 ng/g （dw）之间（均值为976.5±285.0 ng/g （dw））.武汉市东湖沉积物中PAHs含量最高,达到1634.8±111.4 ng/g （dw）.与国内外其他地区湖泊沉积物相比,长江中游地区湖泊沉积物中PAHs含量高于国内偏远地区的抚仙湖、青海湖及博斯腾湖,低于东部地区的巢湖、太湖及美国经济工业发达地区的湖泊.根据单体PAH的聚类分析结果,12个湖泊可以分成3种类型,类型1主要以低环为主,占比为64.04%±7.02%,类型2低环和中高环分布相对平均,分别为50.76%±5.17%和49.24%±5.17%,类型3低、中、高环分布相对平均,占比分别为35.35%±3.56%、26.17%±0.45%和38.48%±3.84%.综合该区域PAHs的分布特征及异构体比值法与主成分分析法的结果表明,类型1湖泊沉积物中PAHs主要来源为煤炭、木材等生物质的燃烧源;类型2和类型3湖泊沉积物中PAHs主要来源为煤炭、木材等生物质的低温燃烧以及机动车等燃烧汽油、柴油的尾气排放和工业炼焦等化石燃料的高温燃烧源.沉积物中PAHs与总有机碳（TOC）之间显著的相关性表明,沉积物中TOC含量是影响长江中游湖泊沉积物中PAHs归趋分布的主要因素.长江中游流域湖泊沉积物中PAHs的RQ_NCs值均小于800,且RQ_MPCs值大于1的风险商值法生态风险评价结果表明,长江中游流域湖泊表层沉积物中PAHs整体呈中等风险水平.