造礁珊瑚骨骼δ^13C及其反映的环境信息研究概况

造礁珊瑚骨骼δ＾１３Ｃ是记录环境变化的重要参数之一,本文总结了其研究概况：（１）光合作用及与之相关的环境参数如日照、云量等影响珊瑚骨骼δ＾１３Ｃ的主要因素;（２）珊瑚骨骼δ＾１３Ｃ能揭示日照时数、ＥＮＳＯ等环境信息;（３）珊瑚骨骼δ＾１３Ｃ与δ＾１８Ｏ有正相关、负相关和无相关３种情况,可以解释相应的环境状况。     

印度洋马约特（Mayotte）礁过去34ka以来的海平面变化和δ^18O记录

印度洋马约特（Ｍａｙｏｔｔｅ）礁过去３４ｋａ以来的海平面变化和δ￣（１８）Ｏ记录ＭｉｃｈｅｌＣｏｌｏｎｎａ等很少有资料证明以冰期后时期珊瑚礁为依据的海平面曲线，只有一条过去１７０００多年的参考曲线取自巴巴多斯近海处区域上受晚第四纪隆起影响的化石礁。考...     

利用δ^18O和烯烃记录恢复海水表面温度和盐度

深海沉积物中有孔虫壳体的氧同位素成分(δ^18O)被广泛用做古气候变化标志，但是这种δ^18O的变化是由海水表面温度、全球冰体体积和区域盐度相互作用造成的，这三者的影响难以分开．最近已发展了一种根据浮游藻类中不饱和稀烃(alkenone)的丰度比值来计算古温度的技术．这里我们利用取自于阿拉伯海和孟加拉湾间的深海钻孔氧同位素和烯烃记录相结合的方法来提取盐度信号．     

若尔盖盆地RM孔自生碳酸盐δ^18O,δ^13C记录所揭示的环…

利用湖泊自生碳酸盐δ＾１８Ｏ，δ＾１３Ｃ指标，研究了青藏高原东部边缘若尔盖盆地９０万年来的环境演化特征划分了２３个气候阶段，并与贡土记录及深海记录进行了比较。结果显示，各记录９０万年来气候演化阶段及变化趋势具有较好的可比性，但环境特点也存在较大的差异。表明９０万年若尔盖地区气候变化具有全球一致性的同时也存在有明显的区域特征。     

热带海洋环境研究的新代用指标——造礁珊瑚14C记录

造礁珊瑚具有独特的生物学和生态学特性 ,珊瑚骨骼生长带详细记录了珊瑚生长的历史和环境变化信息 ,具有高精度、高分辨率的特点 ,是研究热带海洋环境的重要信息载体。造礁珊瑚及其环境记录已成为国际上最重要和最活跃的研究前沿之一 ,多个国际研究计划都提出利用珊瑚高分辨率的代用指标进行热带海洋气候、环境变化历史的重建研究［１～３］。近年来 ,随着物理、化学等分析测试技术的发展 ,珊瑚环境代用指标的研究获得了重大突破 ,其中以热带海洋表层海水温度 (ＳＳＴ )的研究最为广泛 ［３，４］,已经建立了分辨率可达年、月甚至周尺度的珊…     

海南岛鹿回头造礁珊瑚的^14C年代及珊瑚礁的发育演化

通过2002年7月沿鹿同头珊瑚礁坪断面方向，在原生滨珊瑚(Porites)礁表面进行系统采样，并进行^14C测年和年代校正，初步划分出全新世以来珊瑚礁演化的5个阶段：珊瑚礁繁盛期(7300-6000cal．aBP)、珊瑚礁发育停滞期Ⅰ(6000-4800cal．aBP)、珊瑚礁发展期(4800-3000cal．aBP)、珊瑚礁发育停滞期Ⅱ(3000-1000cal．aBP)和现代珊瑚礁发育期(1000cal．aBP以来)。鹿回头珊瑚礁在7300-6000cal．aBP处于发育的繁盛期，已基本上形成了现代珊瑚礁的地貌格局。后来不同时期珊瑚礁是在此时期形成的礁塘或礁坑等低洼地中形成，并存鹿同头半岛两侧向外发展，现代珊瑚礁则发育于全新世珊瑚礁的外礁坪或礁前斜坡带。     

海南岛滨珊瑚δ18O对环境条件的响应

利用采自海南岛东岸沙老岸礁的活体橙黄滨珊瑚岩心,测试了其中11 a (1992-2002)的珊瑚骨骼氧同位素组成。通过与同期观测记录的海洋表面温度、海洋表层盐度进行比较分析,提出珊瑚δ18O对环境条件变化的响应特征。该地区珊瑚δ18O的年际变化主要受海洋表面温度的控制,而以夏季为代表的季节性变化则主要受海洋表层盐度的影响。     

美国东南部边缘磷成因期与海洋δ^13C和δ^18O记录的联系

美国东南部边缘磷成因期与海洋δ￣（１３）Ｃ和δ￣（１８）Ｏ记录的联系ＤａｖｉｄＪ．Ｍａｌｌｉｎｓｏｎ等海洋一大气储库中ＣＯ２的生物迁移在地质年代中受磷的可利用性限制。因此，为了推断出关于碳的生物地球化学循环和潜在的气候控制，了解整个地质时代中磷通量是...     

现代腕足动物壳体的δ^18O和δ^13C值

现代腕足动物壳体的δ~（１８）Ｏ和δ~（１３）Ｃ值Ｊ。Ｃ。Ｓｃｏｔｔ等在过去的３４年里，许多科技工作者利用古代腕足动物壳体的δ１８值作为古海水δ１８Ｏ值或温度的长期变化的指示物。最近，腕足动物壳体的δ１８Ｏ值被用来计算古海水的温度、密度和盐度，以了解古...     

pCO_2增加引起的海洋酸化对造礁珊瑚光合效率的影响

本研究采用叶绿素荧光技术,选取三种鹿回头珊瑚礁区常见的珊瑚种类(Acropora valida、Galaxea astreata和Favites abdita),分别设置海水环境为450μatm、650μatm(IPCC预测的2065年的水平)、和750μatm(IPCC预测的2100年的水平)的三个pCO2浓度梯度,监测珊瑚在不同CO2浓度下10天内的光合荧光参数的变化。实验结果表明,水体pCO2为650μatm时,珊瑚的总体光合效率最高,但随着时间延长,珊瑚荧光参数在三个浓度梯度下都会显示不同程度的下降趋势。虽然三种珊瑚对不同浓度CO2的响应程度不同,但均显示出在低浓度pCO2时,pH下降引起的酸化作用控制着珊瑚共生藻的光合效率;而随着pCO2浓度增加,CO2增加引起的施肥效应则愈加明显,并与酸化作用竞争,共同作用于珊瑚共生藻,使得光合荧光参数在波动中发生变化。     

pCO2增加引起的海洋酸化对造礁珊瑚光合效率的影响研究

海洋酸化是近年来人类所遇到的重大全球环境问题之一,它指的是大气CO2浓度增加引起的海水pH降低的现象。海洋酸化已经威胁到珊瑚礁及其它钙质生物的生存与发展。近期的预测模型与野外实验均表明,海洋酸化的后果可能比以前想象的更为严峻。本研究采用叶绿素荧光技术,选取3种鹿回头珊瑚礁区常见的珊瑚种类（Acropora valida、Galaxea astreata和Favites abdita）,分别设置海水环境为450 μatm、650 μatm（IPCC预测的2065年的水平）和750 μatm（IPCC预测的2100年的水平）的3个pCO2浓度梯度,监测珊瑚在不同CO2浓度背景下10天内的光合荧光参数的变化。实验结果表明,水体pCO2为650μatm时,珊瑚的总体光合效率最高,但随着时间的延长,珊瑚荧光参数在3个浓度梯度下都会显示不同程度的下降趋势。虽然3种珊瑚对不同浓度CO2响应的程度不同,但基本上显示出,在低浓度pCO2时,pH下降引起的酸化作用控制着珊瑚共生藻的光合效率;而随着浓度的增加,CO2增加引起的施肥效应愈加明显,与酸化作用竞争,共同作用于珊瑚共生藻,使得光合荧光参数在波动中变化。     

最近千年来山东半岛西部气候环境变化的石笋δ18O、δ13C记录(Ⅰ)

Ky1石笋采自山东半岛西部的开元洞,沿生长轴方向长度75 mm。在高精度U-230Th测年基础上,通过年纹层连续计数和平均沉积速率内插/外推相结合的定年方法,确定Ky1石笋生长于892-1894AD的1 000年间。在沿石笋生长轴采集的583个样品中,选择303个进行了δ18O、δ13C测试,平均分辨率约为3年。结果显示,最近1 000年来Ky1石笋的δ18O比值变化呈现明显阶段性,显示与小冰期(LIA)和中世纪暖期(MWP)对应的数百年尺度波动。根据δ18O记录,山东半岛在1482AD前后发生与MWP/LIA转换对应的气候突变,1 482 AD前相当于夏季风强烈、降水较多的中世纪暖期,1482AD后则为夏季风微弱、降水较少的小冰期,以1609AD夏季风最弱。Ky1石笋的δ13C比值变化,也由与MWP、LIA相当的两个阶段构成,其间也存在突变关系。比较而言,δ13C变化要比δ18O显著平缓,而且LIA后期以来二者变化明显不同步。最近1 000年来,与MWP/LIA对应的气候突变相当于明朝中期;就各个朝代内部的气候变化趋势而言,不同朝代之间不尽相同;不同朝代之间的更替期均大致与MWP、LIA内部的次级气候突变时期对应。因此,中世纪暖期和小冰期内部的次级气候波动对中国社会发展的影响,可能比千年尺度上最剧烈的MWP/LIA突变本身更显著。另一方面,洞穴所在山地的土地利用程度不断提高,其与气候变化共同影响着洞穴所在山地的植被的C3/C4植物构成及土壤性质,从而影响到石笋δ13C比值。从892-1318AD,土地利用对山地植被构成、土壤特征的影响程度尚不及气候变化;1318-1479AD,已达到或超过小幅度的气候变化;1483-1779AD,达到或超过大幅度的气候变化;1779-1894AD,土地利用程度趋于稳定,气候变化对环境的影响程度则又相对凸显。     

Heinrich事件期间的混合层增深：多种浮游有孔虫的δ^18O研究

北大西洋晚更新世Heinrich事件（HEs）以Laurentide冰盖的冰筏碎屑（IRD）层为标志。有8个这样的事件与约65000a以来格陵兰冰心记录的部分Dansgaard-Oeschger（D／O）事件的最冷亚冰期相对应。判断一个D／O事件的开始,根据这样一个典型特征：在仅仅几十年的时间内温度突然上升了9～15℃,其后便是数千年时间的气温逐渐变冷。     

鹤庆孔碳酸盐记录与深海δ18O和黄土粒度记录的对比

通过天文调谐确定鹤庆孔时间标尺的基础上,对鹤庆孔碳酸盐含量曲线、深海δ18O曲线和黄土粒度曲线进行对比分析。结果显示:在中更新世转型过程中,鹤庆碳酸盐记录早于深海δ18O和黄土粒度记录,由此推测青藏高原隆升在中更新世转型中发挥重要作用。鹤庆碳酸盐含量曲线与深海δ18O曲线整体上对应较好,推测全球冰体积变化在西南季风演化中发挥重要的作用。     

海南岛鹿回头造礁珊瑚的14C年代及珊瑚礁的发育演化

通过2002年7月沿鹿回头珊瑚礁坪断面方向,在原生滨珊瑚(Porites)礁表面进行系统采样,并进行C测年和年代校正,初步划分出全新世以来珊瑚礁演化的5个阶段珊瑚礁繁盛期(7 300-6000cal.aBP)、珊瑚礁发育停滞期Ⅰ(6 000-4 800cal.aBP)、珊瑚礁发展期(4 800-3000 cal.aBP)、珊瑚礁发育停滞期Ⅱ(3 000-1000 cal.aBP)和现代珊瑚礁发育期(1 000cal.aBP以来).鹿回头珊瑚礁在7 300-000cal.aBP处于发育的繁盛期,己基本上形成了现代珊瑚礁的地貌格局.后来不同时期珊瑚礁是在此时期形成的礁塘或礁坑等低洼地中形成,并在鹿回头半岛两侧向外发展,现代珊瑚礁则发育于全新世珊瑚礁的外礁坪或礁前斜坡带.     

UK37,δ18 O沉积地层记录:南海北部末次盛冰期以来SST和海面变化

应用UK37和δ18 O重建末次盛冰期以来海水古温度和海平面变化,UK37-SST沉积记录表现了冰期/间冰期模式.UK37-SST在冰后期23.3～26.9℃;末次盛冰期22.2～23.8℃.末次盛冰期时古温度比目前平均低4.7℃,南海北部季节性温差冰后期在4.5～7.0℃;末次盛冰期在7.0～9.0℃,远远超过同一纬度太平洋季节温差.末次冰期以来在气候降温的同时,伴有海平面下降,气候的冷暖交替对海平面变化具有决定性的控制意义.     

印度南部热带泥炭晚第四纪气候变化的δ^13C记录

利用稳定碳同位索比值作为古气候的指示剂．取决于C3和C4植物型对生态环境的不同要求，它们的^13C／^12C之比差异较大．C3和C4植物按照各自固碳的光合作用途径，二者分别具有-26‰--28‰和-11‰--13‰的δ^13C值．这也说明它们对生态环境的不同选择．     

环境变化对造礁石珊瑚营养方式的影响及其适应性

造礁石珊瑚是珊瑚礁生态系统的框架生物,它们既能够通过共生藻的光合作用进行自养,也能够通过触手捕获和黏液吸附等方式进行异养。通过研究造礁石珊瑚光合自养以及异养营养的机理和过程,系统分析了光照、温度、营养盐、潮汐、水流、CO2质量浓度以及食物的可获得性等因素对造礁石珊瑚光合自养和异养营养产生的影响,并讨论了珊瑚的这2种营养方式对环境变化的适应性。在环境适宜的条件下,光合自养是健康造礁石珊瑚的主要营养方式;当珊瑚自养营养的供给受到限制时,异养营养能够在一定程度上弥补其营养缺失,甚至可能成为珊瑚的主要营养方式。造礁石珊瑚的2种营养方式能够对不同环境因素的变化做出不同响应,并通过两者之间的互补以适应环境变化。今后研究的重点应放在归纳各类因素对造礁石珊瑚2种营养方式的影响;深入研究造礁石珊瑚异养营养方式的规律与环境适应性;厘清造礁石珊瑚光合自养与异养营养之间的关系和协调模式。     

一种环境敏感型造礁石珊瑚Pocillopora sp.共生虫黄藻和细菌的生态特征

在气候和人类活动的长期影响下,南海珊瑚礁演变出生境各异的珊瑚礁生态系统.珊瑚对特殊生境的适应离不开体内共生微生物类群的调节.分析共生微生物的生态特征有助于了解珊瑚的环境适应机制,同时可以对珊瑚未来的进化趋势做出评估.本研究从南海低纬度的南沙群岛(NS)和西沙群岛(XS)以及相对高纬度的海南陵水(LS)3个珊瑚礁区采集一...