我国西北干旱区现代地表沉积物颜色指标与降水关系

现代沉积物颜色(亮度L*、红度a*和黄度b*)与气候参数(年均温和年降水量)关系是理解地层沉积物颜色指标及其气候意义的关键。但绝大多数研究主要集中在现代土壤及其古土壤序列,基本未涉及到现代河湖相沉积物。首次通过对我国西北干旱区大空间尺度上57个地表沉积物样品的采集分析,用以探讨颜色指标与气候参数之间的关系。结果表明,L*、a*、b*三组颜色参数变化范围分别为:67.0～80.0,1.2～9.4和7.2～22.1,其中L*和a*之间相关性较低(0.29),而a*和b*之间相关性良好(0.83)。同时,考虑到采样点远多于气象站(点)数量,二者之间不能进行直接相关,基于海拔与温度之间存在线性关系,技术上将L*、a*与对应样点的海拔高度进行相关分析,结果发现它们的相关性很低(分别为0.19和0.23),说明颜色指标与温度之间没有必然联系。同样,基于经纬度变化基本可以和降水量的多寡联系起来,技术上将L*、a*与经纬度进行相关,结果发现相关性较好(前者为0.28和0.34,后者为0.55和0.53),表明a*优于L*与降水量之间的联系。通过进一步将气象站点附近的颜色指标进行加权平均,发现L*、a*指标与降水量之间存在着较好相关性(分别为0.44和0.55)。另外,研究发现L*与CaCO3含量之间相关性极低,而a*与赤铁矿关系不大。未来我们将进行有机质含量和岩石磁学的测试,以更好地确定颜色指标各自的致色矿物。     

泥河湾盆地洞沟剖面的光谱光度时间序列

泥河湾盆地东部的洞沟剖面出露一套以湖相为主的地层,其顶部覆盖了末次间冰期古土壤与末次冰期黄土。测量了该剖面的光谱光度和磁化率,结果显示,亮度(L*)随深度的变化趋势基本与色度a*、色度b*相反,即低亮度值对应高色度值。砂层的亮度值相对低,而质量磁化率高。亮度记录可以与洛川黄土剖面的磁化率记录对比,即亮度低值段可与磁化率高值段对比,这可能源于两者都受东亚季风的控制。对比后获得了30个时间控制点,在此基础上,建立了洞沟剖面测量参数的时间序列。谱分析表明,各参数的时间序列显示了主要的米兰科维奇周期,这显示泥河湾古湖沉积物对古气候的周期性变化敏感。     

南昌市厚田剖面末次冰期沉积的色度特征及其古环境意义

色度是古环境重建的重要指标之一,常用于黄土高原黄土古气候重建,但其在亚热带湿润区第四纪沉积中的研究十分少见且意义不明。选取鄱阳湖南岸之厚田沙地的沉积剖面为研究对象,进行了色度测试,结合光释光测年结果,将色度参数与其他气候代用指标进行对比,探讨MIS4—MIS2期间的古气候变化特征。结果表明：各色度参数曲线在剖面垂直方向上产生了较大波动,呈现出干冷→暖湿→干冷的多个冷暖震荡。其中L*值曲线的波峰段主要集中在沙丘砂层（HT6、HT4、HT1）,指示MIS4阶段、MIS3b阶段和MIS2晚期阶段为干燥寒冷的气候环境,冬季风增强;a*、b*、C*和h*值曲线的波峰段主要集中在砂质古土壤层（HT5、HT3、HT2）,指示MIS3c阶段、MIS3a阶段和MIS2早期阶段为温暖湿润的气候环境,夏季风增强,反映了该区域在末次冰期受冬季风和夏季风交替影响的气候演变格局。     

可可西里BDQ0608钻孔沉积物色度环境意义及其影响因素

通过对青藏高原腹地可可西里边缘地区古湖泊体BDQ0608钻孔岩心分析发现,色度在干样和湿样测试中,它们的变化趋势相同,但值有很大的不同,a*和b*值变化较小,而L*值变化较大,达到了22.48,并且色度值随岩心明暗有很好的变化趋势,说明岩心颜色反映一定的成岩环境,可以作为一个环境指标来恢复过去环境。进一步分析认为,L*值高低变化主要是由于总有机碳含量高低引起的。粒度与L*相关分析表明,沉积环境的改变会影响总有机碳的储存情况,进而影响L*值的变化。通过对彩度Ca*b*与其他环境代用指标的分析,认为引起沉积物彩度Ca*b*值变化的主要原因可能是由于当时的温度和水分所引起的氧化-还原反应所生成的致色矿物。彩度Ca*b*值与磁化率、总有机碳和碳酸盐含量都呈正相关关系,而且高的彩度值通常与高的黏土组分含量变化表现出较好的一致性,说明彩度Ca*b*的高值可能指示了较高的湖面,此时研究区环境相对暖湿。     

长牡蛎四种壳色选育系壳色性状的量化分析

壳色是长牡蛎(Crassostrea gigas)重要的可遗传经济性状,对壳色进行量化分析可为长牡蛎壳色判定提供有效方法。本研究运用国际照明委员会(CIE)L*a*b*颜色模型评估了黑壳、紫壳、白壳和金壳4个长牡蛎选育群体以及1个普通养殖群体的贝壳颜色参数(L*、a*和b*)。对比壳色参数,结果显示,L*、a*、b*值的方差均小于普通养殖群体,表明经过继代选育,纯化的壳色已经得到较稳定的遗传。通过主成分分析,从3个参数中提取了2个主成分(PC1和PC2),分别解释了53.09%和38.89%变异,PC1解释大部分变异且PC1中参数a*负荷值最大,表明影响壳色不同的主要因素是参数a*。通过逐步判别法分析黑壳、紫壳、白壳和金壳长牡蛎群体,建立了4个判别方程,4种壳色综合判别准确率为96.05%,说明该判别方程在实际应用时参考价值较大。     

金衢盆地网纹红土色度及其环境意义

网纹红土因基质中镶嵌大量不规则浅色斑纹而具有特殊的色度表达体系。利用K-MinoltaCR-400色度仪分别测试金衢盆地JT、TX-LSD、LD等3个剖面网纹红土层的红网纹(基质)、白网纹(浅色斑纹)、全样(红、白网纹混合样品)等三类样品的色度指标(L*、a*、b*),并以红网纹为背景色,获得白网纹与红网纹的色度差(ΔE)。其结果表明:(1)网纹红土因特殊的斑纹结构而具有特殊的色度表达系统,应该包括全样色度、基质色度、斑纹色度、色差等。不同色度表达,其参数所揭示的环境信息存在差异,引起色度变化的因素也是复杂的。(2)全样色度(混合色度)总体可以揭示网纹化强弱变化的趋势,a*值越高,Fe2O3、Al2O3含量越高,SiO2/R2O3比值越小(脱硅富铝铁化程度越高),但细节上受随机取样过程干扰而不具备稳定性;(3)基质色度可以较好地指示红化程度及其变化,斑纹色度可以较好地指示网纹化程度在剖面上的变化趋势;(4)色差(ΔE)是一种新的色度表达方式,其既能表征网纹发育强弱的趋势,也能揭示网纹发育的阶段性,色差越大,网纹结构越清晰,网纹化程度越强。     

贮藏温度对中国毛虾(Acetes chinensis)品质变化影响的研究

为探究贮藏温度对中国毛虾品质的影响,通过感官评分,菌落总数和理化指标的测定,分析毛虾虾皮在不同贮藏温度下的品质变化。结果表明:25°C及37°C贮藏期间感官评分、亮度值(L*)显著下降,红度值(a*)、黄度值(b*)、菌落总数显著增加(P0.05),p H值先缓慢增加后趋于稳定,TVB-N和TBA值在贮藏前期均缓慢增加,后期增加显著。4°C贮藏下,感官评分缓慢下降,p H值、菌落总数基本不变,贮藏30 d后,L*、a*、b*、TVB-N及TBA值呈现显著变化(P0.05)。综合分析,不同温度对毛虾虾皮贮藏期的色泽、感官评分、TVB-N、TBA、p H值及菌落总数变化均有显著影响;毛虾皮在25°C和37°C下分别贮藏至15 d及9 d时,已严重发黄并产生异味,菌落总数均大于107CFU/g,已腐败变质。4°C下贮藏至60 d时毛虾虾皮仍未失去食用价值,说明低温能显著延长毛虾虾皮的贮藏时间。     

织锦巴非蛤斧足颜色与总类胡萝卜素含量相关分析

斧足是织锦巴非蛤重要的食用部位。本研究检测了94个织锦巴非蛤斧足的总类胡萝卜素含量(TCC)和3个颜色指标L*(明暗度)、a*(红绿值)、b*(黄蓝值),发现织锦巴非蛤斧足总类胡萝卜素含量和颜色指标在不同个体之间存在较大差异。相关性分析表明,织锦巴非蛤斧足的总类胡萝卜素含量与颜色指标L*、a*、b*之间相关极显著(P0.01),相关系数分别为:–0.546、0.569、0.449。本研究表明,斧足颜色越深,其类胡萝卜素含量也越高可能是一个普遍规律,这对我们接下来选育高类胡萝卜素含量贝类提供了一种直观的参考指标。     

巴丹吉林沙漠南缘高台盐湖记录的中晚全新世气候变化

位于季风边缘区和受西风环流显著影响的巴丹吉林沙漠南缘的高台盐湖提供了中晚全新世亚洲干旱区气候变化的可靠记录。在OSL测年的基础上,通过对高台盐湖剖面CaCO₃含量、色度(L*、a*、b*)、粒度端元组分(EM)等环境代用指标的综合分析,重建了我国西北地区中晚全新世的气候变化。结果表明,中晚全新世高台盐湖地区气候变化经历了4个阶段:约7.1～5.3 ka,代表河流作用的EM2占主导,为浅湖/滨湖相沉积环境,气候相对干旱;5.3～1.2 ka期间,代表悬移作用的EM1占主导,指示深湖相沉积环境,CaCO₃含量和a*和b*指示流域降水增多,地表侵蚀加强,近源物质输入较多,为中晚全新世以来的最湿润期;1.2～0.2 ka期间,EM2指示沉积环境转为滨湖/浅湖相沉积,气候变干;0.2 ka以来,气候进一步变干,湖泊消亡,演变为现代沙丘堆积。区域古气候替代记录的对比表明,高台地区中晚全新世以来演化过程与中亚干旱区湖泊记录具有一致性,气候变化主要受西风环流与高纬度北大西洋共同影响。     

不同前处理方法对下蜀黄土粒度测量的影响

采用7种前处理方法对南京泰山新村下蜀黄土剖面30个样品进行了粒度分析,以探讨不同前处理方法对下蜀黄土粒度测量结果的影响。结果表明:(1)方法A(未做任何前处理)和方法D(加盐酸处理)的粒度频率分布曲线都呈单峰分布特征,而其他5种前处理方法处理后的粒度频率分布曲线都呈双峰分布特征,而且在双峰曲线的细粒端还存在一个很小的超细粒组分。(2)下蜀黄土中含有一定含量的有机质,尤其是古土壤层中的有机质含量更高,会明显影响粒度测量的结果。因而,下蜀黄土在进行粒度测量前处理时,需要加双氧水去除有机质。(3)下蜀黄土因处于湿热环境,淋溶作用强烈,碳酸盐含量极低,因而粒度测量时无需加盐酸去除碳酸盐。盐酸可能会与矿物发生反应,过剩的盐酸使溶液呈现较强的酸性促使土壤颗粒凝聚,使得所测粒径偏粗,而且使2μm的超细粒组分含量减少。因此,综合理论和经验分析,推荐了一种较好的进行下蜀黄土粒度测量的前处理方法 G,即先使用双氧水去除有机质,静置一夜,再使用(NaPO3)6分散剂,然后用超声波清洗机振荡后上机测试。     

生物标志物梯烷脂指示胶州湾厌氧氨氧化活动

厌氧氨氧化是重要的氮脱除途径,对海洋中的氮循环,尤其是人类活动影响下海湾的氮循环起重要作用。梯烷脂作为厌氧氨氧化的生物标志物,能指示不同生态系统中的厌氧氨氧化活动,但其在海湾环境中的来源以及对人类活动影响的响应尚未明确。本文对人类活动影响下的典型海湾——山东半岛的胶州湾海域进行研究,通过分析胶州湾表层沉积物中梯烷脂及其他有机质指标,来研究海湾中有机质及厌氧氨氧化菌的来源及梯烷脂对环境因子的响应。研究显示厌氧氨氧化活动在胶州湾海域普遍存在。对总有机质参数(TOC,δ~(13)C和TOC/TN)与有机质来源贡献指标(TMBR和BIT)的分析显示胶州湾海域表层沉积物有机质以海源为主(BIT指示为83%、TMBR指示为54%),但各有机质来源指标与海湾中梯烷脂含量无明显相关。对梯烷脂总量及不同种类梯烷脂占比的分析显示,梯烷脂主要来自夏季水体中的颗粒物,且在梯烷脂总量较高的区域,梯烷脂可能主要受河流输入及污水排放的影响。主成分分析显示海湾沉积物中梯烷脂与营养盐及溶解氧含量受相同因子所调控,表明梯烷脂可以在胶州湾指示人类活动对海水环境质量的影响。这也为沉积物中梯烷脂在海湾环境,乃至其他边缘海环境中对人类活动的指示作用提供了新思路。     

全新世安塞剖面的磁学特征变化历史及其受控因子分析

黄土高原黄土是第四纪古气候研究的主要对象之一,磁化率是黄土古气候研究的主要代用指标。然而,黄土地层磁学特征的主控因子依然存在争论。本文选取黄土高原中部的安塞黄土剖面为研究对象,对地层进行系统的磁学特征分析。安塞剖面在早全新世至中全新世早期(~10000~8500a)黄土层中磁性矿物含量较低且呈递增趋势,中全新世(8000~3000a)古土壤层中磁性矿物含量较高,在中全新世中期(7000~5000a)达到最高随后呈递减趋势,晚全新世(3000a以来)黄土层中磁性矿物含量很低并呈递减趋势。此外,地层的磁学特征表现出3次快速变化:6500a前后,地层中磁性矿物含量迅速增加;4500a前后和2700a前后,地层中磁性矿物含量快速降低。通过与全新世降水和气温等气候因子对比发现降水量是控制安塞剖面中次生强磁性矿物含量变化的关键性气候因子,低温并不能增加地层中强磁性矿物含量,而高温则可能限制地层中强磁性矿物的形成。土壤中强磁性矿物含量变化对气候好转响应迟缓,对气候恶化响应迅速。     

伊犁尼勒克剖面烧失量变化特征及影响因素

对新疆伊犁尼勒克黄土剖面513个样品进行了550℃和950℃高温烧失量分析以及X射线衍射矿物学分析,并将其烧失量与剖面中碳酸盐、有机质、4μm的黏粒含量进行了相关性分析。结果表明:对于位于西风区的伊犁尼勒克黄土,550℃高温烧失量变化可以反映土壤中有机质和束缚水的含量变化,而黏粒成分对550℃高温烧失量贡献较大;950℃高温烧失量变化可以用来反映伊犁地区黄土碳酸盐的变化趋势。根据碳酸盐含量变化所指示的气候环境意义推断出高的950℃高温烧失值反映冷干的气候环境,低的950℃高温烧失值反映比较湿润的气候环境,这对于研究伊犁地区黄土古土壤形成时期的古气候环境有重要的意义,同时证明了可以将烧失量这一简便、快捷的方法用于西风区黄土堆积序列的研究中。     

藏南沉错沉积物有机质δ13C对湖区环境冷暖变化的响应

湖泊沉积物有机质碳同位素δ13C是一种重要的环境代用指标,其对环境变化的响应较为复杂。通过研究藏南沉错CC1孔216cm柱状沉积物中有机质δ13C的变化,认为其波动是对湖区环境冷暖变化的良好响应,且在暖期偏低,而在冷期偏高。以δ13C的变化为基础并结合其他地球化学指标包括总有机碳(TOC)、氢指数(HI)、碳氮比(C/N)等,讨论了研究区近1400a来的冷暖变化,进一步划分出了4个暖期和4个冷期以及若干冷暖过渡期。其中4个暖期依次和“隋唐温暖期”、中世纪温暖期(包含中间2个暖期)和20世纪变暖相对应;而4个冷期中的后3个分别对应于小冰期的3个冷期,其时间范围分别约为1460—1510AD、1660—1770AD、1850—1900AD。CC1孔δ13C值波动所指示的冷暖时期与青藏高原其他地区和我国东部地区利用冰心、树轮、物候资料、史料及观测等资料的研究结果较为相似,反映了湖泊沉积物有机质δ13C作为环境代用指标的有效性以及藏南沉错地区气候变化与其他地区的相似性。     

中国边缘海沉积有机质来源及其碳汇意义

中国边缘海(本文特指渤海、黄海和东海,不包括南海)是陆源和海源有机质的重要碳汇。总有机质指标和生物标志物的结果显示,表层沉积物中陆源有机质高值集中在近岸尤其是河口附近;海源有机质在陆架海盆处有高值,受控于海洋生产力和沉积环境。利用多参数指标对表层沉积物中不同来源和不同年龄有机质的贡献比例估算的结果显示,我国边缘海的有机碳埋藏量约13 Mt/a,占全球边缘海沉积物有机碳埋藏量(~138 Mt/a)的~10%,其中陆源有机质的碳埋藏量(3.9 Mt/a)占全球边缘海沉积物陆源有机质埋藏量的~7%。若假定陈化土壤有机质和古老有机质主要是陆源物质,则非现代有机质的碳埋藏量为~6Mt/a,占我国边缘海总有机质碳埋藏量的~46%,与全球边缘海沉积物中陆源有机质的平均比例(44%)相当。这些结果表明我国边缘海在全球海洋碳循环中具有重要地位。本文利用已发表的文献数据,总结和归纳了中国边缘海沉积有机质来源及其碳汇意义。     

滨海湿地麋鹿野牧区土壤理化指标的空间分布特征

以江苏盐城大丰麋鹿国家级自然保护区第三核心区的土壤为研究对象,采用规则格网法采集土壤样本并测定重要理化指标pH、盐分、有机质、全氮、硝态氮、总碳、有效磷、速效钾,基于克里格插值得到土壤理化指标的空间分布。结果表明:大丰麋鹿野牧区土壤pH、盐分、有机质、全氮、硝态氮、总碳、有效磷、速效钾的平均含量为8.393、6.646g/kg、13.203g/kg、0.748g/kg、6.279 mg/kg、13.955g/kg、10.862mg/kg、486.36mg/kg。土壤pH值变异程度最小,其他均属于中等变异;土壤全盐、总碳、有机质、有效磷和速效钾含量从近海光滩至近岸川新线呈现递减的空间分布规律;土壤pH与其他理化指标存在显著负相关,土壤总碳与全盐、有机质、全氮、有效磷和硝态氮两两间呈显著相关(p0.01);土壤盐度的空间分布与其上覆植被群落的演替规律存在较高的一致性。     

利用黄土中的碳同位素半定量地重建古温度

在相对稳定的气候阶段,土壤中的CO2与其中的碳酸盐之间处于同位素平衡状态,这意味着二者的碳同位素分馏值可作为地质温度计估算古温度。对中国洛川黄土剖面的10组黄土-古土壤序列L1-1-S8同时做了碳酸盐和有机质的碳同位素分析。由于这些地层单元可以与深海氧同位素记录的2-21阶段对比,其中L1-1-L2可与南极Vostok冰心的大气CO2浓度记录对比,由此通过相关分析确定了各地层形成时的平均大气CO2浓度及其δ^183C值,再根据Cerling模型,用有机质δ^13C值代替土壤呼吸CO2的δ^13C,算出土壤CO2的δ^13值。将该值与次生碳酸盐的δ^13C值代入Deines分馏方程可算出各地层单元的古温度。该温度代表了平均深度约30cm处的土壤温度,相当于当时的夏季大气温度。所有数据与黄土-古土壤地层学记录的气候变化吻合,定量地反映了近800ka来黄土高原古气候的变化。     

山东仙境源黄土常量元素特征及其古气候环境意义

通过对南长山岛仙境源黄土的常量元素组成特征进行分析,结合风化判别指标和元素综合参数探讨了该黄土堆积过程中经历的化学风化强度与气候变化特征,并将其与砣矶岛黄土、平阴黄土以及洛川黄土-古土壤进行对比,结果表明:(1)仙境源黄土的主要化学成分为SiO₂、Al₂O₃和CaO,常量元素含量呈SiO₂>Al₂O₃>Ca O>Fe₂O₃>K₂O>Na₂O>MgO>TiO₂>P₂O₅>MnO的组合特征;(2)仙境源黄土整体处于初等化学风化阶段,并在堆积过程中先后经历了5次暖湿与冷干的气候变化,该区气候环境与全球气候环境的变化之间存在较好的响应关系;(3)山东的粉尘物源和古气候环境总体上存在较高相似性,但因海陆位置与地形的影响使气候环境存在区域性的差异,而仙境源黄土与平...     

青藏高原东北部希门错湖岩心粒度特征及其环境意义

位于青藏高原东北部的希门错为一冰川深水湖,流域面积小,受人类活动影响较小,忠实地记录了湖泊的自然演化过程。结合希门错湖区特点,对沉积物的粒度特征进行了详细分析。希门错岩心的黏土含量在20%~60%之间,粗砂含量在0~10%之间,粉砂含量在20%~80%之间。粒度参数用矩值法求得,平均粒径(Φ值)为6.0~8.5,标准偏差为0.8~3.0,偏度分布范围在-1.0~1.0之间,峰度为1.0~25.0。频率分布曲线存在众数粒径为0.6、1.0、8、30和200μm的次总体。众数粒径为1μm的次总体在7.3~6.0 m成为沉积物的主体,显示了极弱的水动力条件,为湖面结冰的情况下形成。众数粒径为8和30μm的次总体为沉积物的主体,分别代表了弱的水动力环境和强的水动力环境,指示了深水和浅水两种环境。结合有机质含量和磁化率两个指标,对整段岩心的沉积特征进行了分析,发现整段岩心经历了5次较大的环境变化:12.80~7.30 m有机质含量最低,磁化率最高,粗砂含量几乎为零,黏土含量较高,湖水较深,水动力条件较弱;7.30~6.25 m有机质含量低,磁化率下降,沉积物主要由黏土组成,湖面结冰时间更长,沉积环境更加稳定;6.25~5.00 m有机质含量和磁化率剧烈波动,粗砂明显增多,湖水较浅,水动力条件较强;5.00~3.55 m有机质含量快速升高,磁化率下降,粗砂含量仍然较高,水动力条件较强,但水位比前一阶段有所升高;3.55~0 m有机质含量最高,磁化率最低,粗砂含量降低,湖水较深,降水量较大,水动力条件减弱。     

内陆碱化湿地土壤有机质和全磷的时空分布特征

以付老文泡湿地为研究对象,分析了内陆碱化湿地土壤有机质和全磷含量的时空分布特征。研究结果表明7月表层土壤有机质和全磷空间分布格局的异质性高于亚表层,而9月亚表层土壤则呈现出较高的异质性。2采样期内有机质和全磷含量均呈现由表层向下呈减少趋势,除9月土壤有机质外,上下土壤层内的有机质和全磷含量均存在显著性差异。湿地全磷随土壤有机质增加呈幂函数增长变化。湿地土壤有机质和全磷随土壤水分含量增加均呈对数衰减变化,但土壤有机质和全磷随pH值增加则分别呈现指数和幂函数衰减变化。