楚科奇海和白令海沉积物中的生物标志物及其生态环境响应

采用210Pb方法对北极C8和B2-9岩心样进行了定年和沉积速率研究,获得分辨率约为10 a的100年以来(1880-1999,1889-1999年)连续的海洋沉积环境序列。该岩心样中检出众多的生物标志物(正构烷烃、类异戊二烯、脂肪酸、甾醇等),利用这些精细分子组合特征∑nC22+/∑nC21-、TABHC、CPI、CPIA、∑C20:0-/nC20:0+、C18:2/C18:0并结合甾醇C27、C28、C29的含量特征变化,认为海域沉积物中有机质主要来自陆源碎屑物质以及海洋自生源(硅质生物)组成。研究还表明,白令海沉积地层(3~0 cm)中生物标志物记录对应时间段约为1980-1999年,保存着北极增暖的强烈信号。北极的温室效应被放大,进一步证实了极地海洋生物学过程对气候变化有响应。     

红树林湿地沉积物中脂类生物标志物的应用研究进展

红树林（mangrove）是生长在热带、亚热带潮间带,受周期性潮水浸淹,以红树植物为主体的常绿灌木或乔木组成的潮滩湿地木本生物群落。红树林生态系统处于海洋与陆地的动态交界面,作为独特的海陆边缘生态系统在自然生态平衡中起着独特的作用。     

广西珍珠湾红树林湿地沉积物烃类物质的分布及来源解析

为研究广西珍珠湾红树林湿地表层沉积物有机质中烃类化合物的分布特征及来源,于2021年9月采集珍珠湾红树林湿地表层沉积物样品13件,对沉积物中的正构烷烃和多环芳烃（PAHs）进行测试分析。分析结果表明：珍珠湾红树林湿地表层沉积物中正构烷烃的含量（干重）为362.17～10 390.72 ng/g,PAHs含量（干重）为7.76～28.06 ng/g,总体处于含量较低的水平;特征参数比值法分析结果显示,正构烷烃主要来源于陆源非浮水草本植物,未受石油及其衍生品的污染;PAHs具有大分子化合物占优势的特征,同分异构体比值法分析结果表明PAHs的潜在来源有石油、石油燃烧和煤炭草木燃烧,主成分分析-多元线性回归分析结果表明,其来源主要为混合燃烧源（＞52%）,其次为石油污染源;应用效应区间低/中值法对PAHs进行生态风险评价,结果表明PAHs生态风险处于较低水平。     

南黄海表层沉积物中正构烷烃的组成特征、分布及其对沉积有机质来源的指示意义

黄海是1个重要的碳汇,其沉积物有机质来源复杂多样,而且在碳循环中的作用不同。边缘海有机质来源的定量估算是碳循环研究中的1个重要内容。正构烷烃是1种常用的指示有机质来源的生物标志物。本文对南黄海63个表层沉积物中正构烷烃的分布及其组成特征进行分析,并与其它生物标志物指标进行对比。结果显示,南黄海区域表层沉积物中正构烷烃多呈现双峰群分布,前峰群短链烷烃无明显奇偶碳数优势,主要来自海洋浮游藻类和细菌;后峰群长链烷烃具有奇碳数优势,主要来自于陆地高等植物,其中草本植物和木本植物来源所占比例相近。短链和长链正构烷烃在黄海中部都有高值分布,主要受中部细颗粒沉积物的吸附作用及较低的沉积速率影响。陆源海源烷烃含量比(∑T/∑M)和陆源海源优势烷烃含量比(TAR)对沉积有机质来源的指示是一致的,北部和近苏北沿岸处有高比值分布,指示有较高的陆源输入;低比值区分布于中南部,指示陆源输入较少。∑T/∑M(以及TAR)与生物标志物指标(∑T/1.5∑B)的分布趋势相似,只是北部高值区相对明显程度有所差别,可能与北部细菌作用较强、水深较大导致短链正构烷烃降解程度较大有关。     

浙江南部近海沉积物柱状样中脂类生物标志物的组成及形态分布

分析了浙江南部近海(东海陆架泥质区)沉积物柱状样中游离态和碱不稳定结合态脂类生物标志物的组成.沉积物中的脂肪酸呈现以C16脂肪酸为主峰的单峰形分布趋势,具明显偶碳优势,除表层沉积物中脂肪酸以游离态为主外,结合态为柱状样中脂肪酸的主要存在形态,脂肪酸的垂直分布主要由降解作用控制;以甾醇和脂肪醇为主体的醇酮组分主要以游离态...     

东太平洋海隆13°N附近沉积物中类脂化合物的分布特征及其对热液活动的指示

深海热液区的热液物质喷发扩散会对周围海底的沉积物产生影响,研究沉积物中类脂物有助于进一步了解热液活动对其产生的影响.对东太平洋海隆西翼13°N附近E271和E272站位沉积物中的正构烷烃和脂肪酸进行了气相色谱-质谱(GC-MS)分析.在两个站位的沉积物中检测到链长C11—C 35的正构烷烃,其以双峰型分布为主,其中短链...     

海南儋州湾红树林区沉积有机质来源及碳储量

本文测定了海南儋州湾南岸柱状沉积物的粒度、总有机质参数(TOC、C/N和 δ13C)和类脂生物标志物含量,并通过端元混合模型使用红树植物特征标志物蒲公英萜醇含量、长链正构烷烃含量和δ13C值半定量区分了海南儋州湾南岸沉积有机质来源,尤其是红树林的贡献.另外,通过估算沉积物的有机碳储量来评估儋州湾红树林区域的储碳能力.在...     

黄河口及近海表层沉积物中烃类化合物的组成和分布

为探讨黄河口近海表层沉积物有机质中烃类化合物的分布特征及输运过程,2003年9月采集了南北两个断面表层沉积物样品,对沉积物中正构烷烃和多环芳烃进行了分析,结果表明,黄河口表层沉积物中正构烷烃和多环芳烃的含量分别为0.38~2.55和0.371~0.650μg/g。在南北断面两种烃类化合物的分布明显不同:北断面受石油平台影响,烃类化合物在口门含量较高;南断面受黄河输入影响,由于大颗粒易于沉降,而吸附烃类化合物的能力较强的小颗粒易长距离输运,使这两种烃类化合物的含量从河口到近海整体呈上升的趋势。与北断面相比,南断面受水生源影响相对较弱,而且水生源的贡献随着离岸距离的增加而加强,在最大浑浊带后水生源急剧增强;在南断面多环芳烃主要来源为热解源,北断面多环芳烃受热解源和石油污染的共同影响。     

辽东湾表层沉积物中生物标志物记录的浮游藻类生物量和群落组成特征

对渤海辽东湾海域表层沉积物中浮游植物生物标志物的分布进行了研究。通过对辽东湾51个站位的调查研究发现,硅藻、甲藻和颗石藻这3种浮游植物的生物标志物含量分布规律不明显,为了消除粒度和沉积速率的影响,将这3种生物标志物总量与总有机碳(TOC)含量做比值,得到的相对含量从湾内到湾口随着离岸距离增加而增加,生物标志物指示的初级生产力与现场调查的结果一致,表明生物标志物法基本可以用来重建初级生产力。辽东湾海域初级生产力在湾口高于湾内,表明其主要控制因素是水体浊度而不是陆源营养盐的输入。辽东湾西侧菊花岛附近初级生产力的高值主要与人类养殖、陆源排污等导致的水体富营养化相关。生物标志物的相对比例结果显示,辽东湾两侧近岸区硅藻和甲藻相对贡献高,尤其是硅藻占据绝对优势,这主要与硅藻在高营养盐的情况下具有竞争优势有关,而在辽东湾中部发现高的颗石藻相对贡献与黄海暖流入侵路径相对应。     

楚科奇海附近表层沉积物中类脂生物标志物的分布特征和意义

多参数生物标记物法已被广泛用于重建浮游植物生产力和种群结构,研究了2003年夏季我国二次北极考察时采集的楚科奇海表层沉积物样品中浮游植物生物标志物的比例变化及其作为浮游植物种群结构替代指标的潜力。观测海区表层沉积物中菜子甾醇、甲藻甾醇、长链烯酮的总含量为20~3149 ng/g,平均值为1 010 ng/g,生物标志物总量分布表明南部的楚科奇陆架海域生产力明显高于北部海台区,不同站位的菜子甾醇和甲藻甾醇相对比例有明显变化,但都显示菜子甾醇占优势,楚科奇海陆架的站位中都是硅藻为主,菜子甾醇占生物标志物总量的比例为42%~74%,甲藻甾醇占生物标志物总量的比例为17%~37%,在海台区仍然是硅藻占优势,但是甲藻和颗石藻的比例有了很大的提高,加拿大海盆的4个站位中以甲藻和颗石藻为主,硅藻并非加拿大海盆的优势种群。这与用显微镜下鉴定得到的硅藻和甲藻分布趋势相似。研究结果为生物标志物作为浮游植物种群结果替代指标并为利用柱状样中的生物标志物研究古生态提供现代依据。     

从海南岛全新世孢粉研究看海滨红树林的演化

海南岛是我国第二大岛,位于18°09'～21°10'N,108°03'～110°03'E北隔琼州海峡与雷州半岛相望.海岸线长达1500km,全岛面积为33900km2,四周地形低,中南部山地耸立,海拔100m以下的台地、平原占全岛面积的近2/3.     

海南红树林湿地沉积物中重金属的累积

于2008年在海南典型红树林湿地东寨港、三亚湾和亚龙湾采集沉积物样品,使用原子吸收分光光度法(SOLAAR M6)分析沉积物中Cu、Pb、Zn、Cd和Cr的含量,原子荧光光度法(AFS-8130)分析Hg和As的含量.表层沉积物中Cu、Pb、Zn、Cd、Cr、Hg和As的平均含量分别为14.8±9.2、24.1±9.2、57.9±36.5、0.17±0.10、29.6±20.4、0.08±0.04和9.7±4.4μg·g-1干重(DW),目标化合物(除Cd外)的含量均具有东寨港高、三亚湾次之而亚龙湾低的特点,Cd的含量各区域相近.与国内外其他典型红树林沉积物中重金属的含量相比,本研究区域沉积物重金属含量处于中偏低的水平,这与海南目前开发程度较低、人类活动影响较小相一致.柱状沉积物中Cu、Pb、Zn、Cd、Cr和Hg含量的剖面分布均具有表层稍低、中上层较高和底层相对低的特征,而As的含量呈现表层较高、中上层低和底层相对高的特点.潜在风险分析显示,本研究区域沉积物中重金属(As除外)目前污染较轻,对生态环境影响较小.     

Chemical characterization of humic substances isolated from mangrove swamp sediments: The Qinglan area of Hainan Island,China

In order to improve the understanding of structural and reactive features of sediment organic matter from mangrove swamp as well as evaluate the relationship between such features and the impact from different sources (marine and terrestrial), humic and fulvic acids were isolated from two mangrove swamp sediments located in the Qinglan harbors on Hainan Island, China. One is a forest surface sediment site (WWM2), and the other is an estuary subaqueous sediment site (BMW). The humic and fulvic acids were characterized and compared using chemical and spectroscopic methods, including elemental analysis, thermogravimetric analysis (TGA), Fourier Transformed Infrared Spectroscopy (FTIR), ¹³C nuclear magnetic resonance (¹³C NMR) and potentiometric titrations. The results indicated that there were less aliphatic compounds but more aromatic compounds and oxygen-containing functional groups in fulvic acids. Humic acids contained more long-chain hydrocarbons and nitrogen compounds. Comparison of the C/N ratios and δ¹³C values for the humic substances at both sites indicated a larger marine and/or microbial contribution to the BMW site. Humic substances at the WWM2 site have more acidic functional groups than those of the BMW site. Compared to the literature, more phenolic groups existed in the samples of both sites, which may be due to the autochthonous contribution of mangrove plants.     

海南岛海岸带风险性评价

对海岸线变化和脆弱性的了解对地方政府部门非常重要,拥有这方面的知识将有助于进行沿海地区的管理和开发。为了研究海南岛的海岸变化特征及其脆弱性,近年来我们采集了大的沉积物样品,并结合海图和遥感卫片分析海岸线变化特征。海南四大城市（海口,文昌,三亚和长江）虽然没有显著的侵蚀特征（海岸线处于相对稳定状态）,通过脆弱性评价发现其均为中等脆弱性,主要是由于大量人口对海岸造成的压力所致。因此,本文提出的基于包括人为-自然因素的海岸脆弱性评价方法,具有制定海岸带管理和适应性策略的运用潜力。     

Diversity and distribution of bacterioplankton in the coastal upwelling waters off Hainan Island,China

The diversity, community composition and 16 S rRNA gene abundance of bacterioplankton along a transect across an upwelling area off the eastern coast of Hainan Island（the Qiongdong upwelling） were investigated in August of 2016 using high throughput sequencing and quantitative PCR assay of 16 S rRNA genes. Compared with the offshore stations, the inner-shelf stations had higher bacterial gene abundance（up to 3 fold） and operational taxonomic unit richness, a result of the influence of upwelled a...     

广东沿海及海南岛东南部海底表层孢粉分布及其环境意义

为了探讨海洋表层沉积物的孢粉分布与可能陆源地区植被、气候以及孢粉传播机制的关系,为南海古环境研究提供可靠的基础,采用野外取样、室内实验、计算孢粉百分比和孢粉浓度等方法,对广东沿海及海南岛东南部(108°34′12″—120°E,17°—23°43′12″N,水深为37—3370m)40个表层沉积物样品进行孢粉分析,揭示表层孢粉在整个广东沿海及海南岛东南部的分布和传播规律,尤其关注以往未涉及的广东沿岸海域的孢粉分布情况。研究发现草本花粉如禾本科Poaceae、蒿属Artemisia、藜科Chenopodiaceae、十字花科Brassiceae除在广东沿海近岸带含量较高外,一般都低,可能与沿岸热带亚热带草地分布以及水稻、甘蔗、蔬菜种植有关,推测是以冬季表层环流为动力由北向南传播的。松属Pinus花粉百分比高(20%)且传播较远,以珠江口和东沙群岛附近的样点最高,向西南逐渐降低,说明松属花粉是以冬季风为主要动力传播的。近海区域表层沉积的芒箕孢子含量很高(60%),可能与剧烈的人类活动干扰有关。而热带、亚热带阔叶林花粉(如栲属和栎属)的数量却远远低于其在陆地植被中的数量。广东沿岸的栲属Castanopsis、栎属Quercus、三缝孢Trilete-spore等花粉主要来源于海南岛和广东沿岸,可能是随河流及南海北部表层环流输送的。单缝孢及水生植物莎草科Cyperaceae的百分含量以靠近珠江口的样点较高,可能与河流的注入有关。     

海南岛南渡江三角洲的废弃与侵蚀

讨论了海南岛南渡江三角洲由发展到废弃的演化过程,分析了不同废弃阶段的河口平面形态由东向西变化等特征,对比活动三角洲与废弃三角洲的显着地貌差异.此外还讨论了活动三角洲前缘潮流在岸外较深水区的侵蚀作用和泥沙的向东搬运,以及波浪在近岸较浅水区的侵蚀作用和泥沙的向西和向岸的搬运.     

海南岛东北部海滩侵蚀与恢复对连续台风的复杂响应

在连续台风作用下海滩的侵蚀与恢复是一个复杂的过程。基于海南岛东北部木兰-抱虎湾海滩的现场调查,对比分析台风"威马逊"和"海鸥"登陆前后海滩剖面和后滨沉积物的动态响应。结果表明,超强台风"威马逊"引起海滩的严重侵蚀和强烈的泥沙输移,在木兰湾海滩主要表现出由北向南沿岸海滩的差异性变化,在抱虎湾各海滩变化较为相近;后继登陆台风"海鸥"引起海滩显著堆积,对海滩主要起恢复作用,木兰湾海滩恢复效果明显,海滩后滨沉积物趋于恢复至台风前的状态,由于抱虎湾水下珊瑚礁及近岸岩礁地貌减缓了台风对该处海滩的侵蚀和堆积作用,抱虎湾海滩表现出与台风前较大差异性。两处海湾海滩的不同走向及台风的风向变化也是造成海滩不同响应的重要原因。研究将有助于更好地理解海滩对连续台风作用的复杂响应。     

海南常见红树植物叶片脂肪酸组成

脂肪酸的组成分析对认识红树植物脂肪酸资源、红树林生态系统内部的营养关系、食物网的结构,以及红树植物对生境的适应等具有重要参考价值。本研究分析了海南岛铁炉港和清澜港两个港湾的红海榄(Rhizophora stylosa)、杯萼海桑(Sonneratia alba)、木果楝(Xylocarpus granatum)、角果木(Ceriops tagal)、榄李(Lumnitzera racemosa)、木榄(Bruguiera gymnorrhiza)和正红树(Rhizophora apiculata)等7种不同红树植物叶片中脂肪酸的组成及含量。在样品中共检测出25种脂肪酸,其中月桂酸、棕榈酸和肉豆蔻酸等8种存在于所有样品中。样品中含量最高的饱和脂肪酸均为棕榈酸(占比44.32%),其次为硬脂酸(占比7.74%),不饱和脂肪酸含量较高的有油酸(占比7.61%)、亚油酸(占比9.81%)和二十碳烯酸(占比12.16%)。植物样品的脂肪酸不饱和指数为0.24～1.13。除木果楝和清澜港采集的木榄样品外,其余样品种的不饱和脂肪酸含量均低于饱和脂肪酸。铁炉港的红海榄、杯萼海桑、角果木和榄李4种植物叶...     

海南岛东北部海岸极端波浪事件沉积记录

建立长时间尺度台风序列对于预测未来超强台风的活动规律具有重要科学和实践意义。历史上影响海南岛地区的台风十分频繁,但因缺少确切而详实的记载往往无法判断其是否为超强台风,因此迫切需要寻找千百年尺度的超强台风沉积记录。本文对海南岛东北部翁田镇沿海地区进行详细野外调查,选定白石堡海岸沙丘剖面为研究对象,在该沙丘剖面中识别出风暴越岸沉积和海滩岩巨砾沉积。根据沉积学分析和动力过程分析,这两种类型沉积极有可能是由历史上的台风事件形成,形成年代可能达到距今3 400 a;将该沉积层中的海滩岩巨砾与台风"威马逊"搬运的最大海滩岩巨砾进行对比,发现形成该沉积层海滩岩巨砾的台风事件强度应比台风"威马逊"更强,表明该区域历史上超强台风的存在,这对建立千百年尺度的台风序列有很重要的意义。同时,研究区岸外珊瑚岸礁发育良好,动力分析表明礁坪宽度对于波浪消减、海岸防护具有显著作用。然而,随着海南岛珊瑚岸礁日益衰亡、风暴强度逐渐加大和海面持续上升,未来海南岛地区的海岸极端风浪危害和海岸侵蚀形式威胁正日益加大,亟待加强海南岛珊瑚岸礁保护。