珠江口盆地Site4B柱状沉积物中长链烷基二醇和酮醇类化合物的检出及意义

珠江口盆地Site4B沉积物中（65~300 cm）检出了1,15-C30（ω16）和1,15-C32（ω18）烷基二醇和酮醇,总的长链烷基二醇和酮醇含量分别为0.026～4.373 μg/g干沉积物和0.005～1.549 μg/g干沉积物。沉积物剖面上检测到的1,15-C30烷基二醇（-26.6‰±0.9‰）相对于来自陆源高等植物的C30直链烷基醇（-32.8‰±1.5‰）较正的碳同位素特征反映了这类化合物可能不是来自陆源高等植物;同时沉积物中未检出在黄绿藻中相对长链烷基二醇和酮醇更丰富的甾醇,且沉积物浅表层中（0~65 cm）未检出长链烷基二醇和酮醇类化合物,表明现今沉积物中几乎没有黄绿藻的贡献,和沉积物所处的寡营养盐（不适宜藻类生长发育）的陆坡位置相吻合。沉积物中1,15-C30烷基二醇（-24.6‰～-28.4‰）和海洋细菌来源的短链脂肪酸 (-25.5‰～-28.6‰)具有相似的碳同位素组成,表明了海洋细菌是其可靠来源。Site4B沉积物中1,15-C30和1,15-C32烷基酮醇和二醇具有非常好的相关性,表明了它们可能来自相同的生物来源或者来自相关性较好的不同生源,而不是通过对应的二醇氧化生成,因为在65~95 cm的氧化环境中酮醇比例没有明显增高。Site4B沉积物中二醇参数和酮醇参数的变化非常相似,结合含量分布特征反映了古海水温度以及淡水入侵的双重影响,即较高的二醇参数及较高的二醇含量和较低的二醇参数及较低的二醇含量都可能反映了古海水温度是主要影响因素;而较低的二醇参数及较高的二醇含量则可能反映了淡水的侵入是主要影响因素。     

湛江湖光岩玛珥湖沿岸植物正构烷烃分布特征及其H同位素组成

从湛江湖光岩玛珥湖沿岸随机采集主要的草本和木本植物,分析其叶蜡正构烷烃分布特征及单体H同位素(δ²H)。结果表明,湖光岩玛珥湖沿岸植物叶蜡正构烷烃主要由长链烷烃(n-C₂₉～n-C₃₁)组成,具有明显的奇偶优势;平均碳链长度(ACL值)与碳优势指数(CPI值)呈负相关关系;不同种类植物之间的正构烷烃δ²H值差异明显,木本植物正构烷烃的δ²H值(-247‰～-107‰)比草本植物(-222‰～-94‰)低,可能与它们的内在特性和所利用的土壤水深度有关。通过对比不同生境下低、中、高纬度地区湖泊沿岸植物叶蜡正构烷烃δ²H值发现,低纬度热带、亚热带地区的植物叶蜡正构烷烃具有更长的链长和更高的δ²H值,但植物与降水之间的δ2H分馏值随纬度变化相对恒定(约-120‰),说明湖泊生境沉积叶蜡正构烷烃单体δ²H值是具有较大潜力的古水文代用指标。     

玛珥湖高分辨率古环境研究的新进展

玛珥湖的形成机制和特点不同于一般的火山口湖,其特有的沉积环境是发育和保存高分辨率气候记录的理想场所。近年来国外的玛珥湖研究在解决一些重要的古气候问题方面显示出巨大潜力。中国玛河湖分布广泛,中国科学院地质研究所最近对湖光岩玛珥湖的研究已经获得了初步成果。加强中国玛珥湖的研究,从不同地区玛珥湖的沉积物中获取高分辨率的气候变化信息,无论是对于研究东亚地区长期气候环境变迁历史,还是短期的人类活动与环境演变的关系,必将会取得非常有意义的成果。     

湖光岩玛珥湖火山灰的成分及其来源

湖光岩玛珥湖沉积物中的火山灰保存了其原始形貌、原生的沉积和成分特征,是进行岩芯沉积物对比和定年的理想材料之一。除了对火山灰进行常规的定年外,通过精确测定火山灰中玻璃碎屑(玻屑)的成分,并与已知时代的火山喷发物成分对比确定火山灰的年龄已成为火山灰年代学研究的重要领域之一,因为它能够区分年龄差别在同位素定年误差之内的数层火山灰。本文利用电子探针分析了湖光岩玛珥湖岩芯火山灰中玻屑的成分,经与全球年龄已知火山喷发物的成分对比和分析,认为该火山灰的年龄为74000aB.P.,在此基础上,讨论了湖光岩玛珥湖岩芯74000aB.P.以来沉积速率的变化趋势。     

四海龙湾玛珥湖沉积物中碱流质火山灰的来源及其意义

四海龙湾玛珥湖位于东北新生代龙岗火山区内,在玛珥湖沉积物距湖底69-70cm处分离出新鲜的火山灰,根据火山灰产出的层位、原生沉积特征、形貌和碱流质化学成分特征,属于长白山天池火山公元1199-1200年大喷发的产物,这一结果不仅表明天池火山历史时期大喷发的规模比原来估计的还要大,并且为建立千年以来四海龙湾沉积物及古气候演化的时间标尺提供了依据。     

南海沉积物中C30-C32烷基二醇的检出及可能的古环境信息

从南海17962钻孔沉积物中检出了C30－C32长链烷基二醇类化合物。C30长链烷基二醇的碳同位素值在－30．17‰－－38．98‰之间,反映出其先质母体为水生生物,认为是海洋微藻－黄绿藻Eustigmatophytes。这类化合含量能够反映以黄绿藻为代表的海洋古生产力的变化：冰期时C30二醇的高沉积通量显示出南海南部末次冰期黄绿藻Eustigmatophytes初级生产力增高。计算C30和C32二醇的相对比值获得二醇参数（diols indices）,发现本柱状样二醇参数的变化指示了南海3万余年来的古海洋及古气候变化：南海经历了从半封闭到开放的演化,其气候经历了三次Heinrich冷事件,在Heinrich事件之间出现了一系列百年到千年尺度的气候事件,即D／O循环;全新世的Younger Dryas事件也有明显反映,说明南海与高纬度地区3万余年来的气候变化存在遥相关。     

中国玛珥湖及其研究意义

随着全球变化研究的深入,科学家们认识到古气候变化除轨道尺度的冰期/间冰期旋回之外还存在年代际-千年尺度的高频变化和突变事件。要认知这些变化,古气候记录的时间分辨率要达到"年-年代际"。因此,寻求时间跨度长、连续性好、信息丰富的高分辨率记录是过去全球变化研究面临的主要任务之一。玛珥湖为火山射汽喷发形成的封闭湖泊,由于其独特的形成机制及水文背景,使其能够提供数万年乃至几十万年连续稳定的沉积记录,是高分辨率古气候、古环境变化研究的重要对象。中国玛珥湖得天独厚,从热带到寒温带均有分布,为系统研究中国不同气候区各种时间尺度古气候变化规律提供了理想材料。本文基于中国玛珥湖的分布及沉积特征,探讨玛珥湖沉积记录能够为古全球变化研究做出怎样的贡献,解决什么科学问题,具体包括以下三个方面的内容:(1)在轨道尺度上,精确定位现代气候在地质历史中的位置是未来最具挑战性的科学问题之一。我国热带地区玛珥湖沉积物跨越了至少4个冰期-间冰期旋回,能够为理解冰期驱动机制、下一次冰期来临、高低纬关联等关键科学问题提供多学科数据;(2)千年尺度古气候变化,其成因可能源于不同的动力学机制,是气候系统对各种外部和内部驱动因子响应的结果,因此千年震荡可能存在明显的时空差异。集成不同气候带的玛珥湖沉积记录将为理解千年震荡规律及其驱动因子做出贡献;(3)年-年代际气候变化是预测未来气候变化的基础,PAGES、IPCC以及PAGES-Asia 2K均将过去2千年来气候变化作为预测未来几十年至百年尺度上重大全球变化的背景,并为此构建全球数据体系,玛珥湖沉积特别是纹层沉积记录能够填补某些地区高分辨率数据的空白。     

长链烷基二醇在海洋环境重建中的研究进展

长链烷基二醇类化合物(Long-chain alkyl diols)是指在碳链的1号位置和链中位置连接有羟基基团的类脂化合物,普遍存在于海洋、河流和湖泊环境中。由于这类化合物分布广泛、性质稳定不易降解、且检测手段较为简单,因此具有作为生物标志物的潜力,在生物地球化学领域引起了广泛的研究和关注。关于其生物来源尚未有定论,但是研究发现1,13-diols和1,15-diols可能主要来自真眼点藻,而14-diols主要来自硅藻Proboscia。目前根据长链烷基二醇建立的指标包括:硅藻生产力、上升流强度、盐度、温度、河流输入和表层海水营养盐浓度等,对古环境气候的重建有着重要的意义。归纳总结了目前长链烷基二醇指标的研究和应用进展,这有助于未来我国边缘海长链烷基二醇来源以及二醇指标的深入研究。     

长链烷基二醇及其指标在南海北部粤东沿海上升流地区的环境指示

本文以南海北部粤东沿海夏季上升流三个短柱状岩心为研究对象,通过二醇化合物分布分析测试和二醇环境参数的定量化重建,初步探讨了过去80年来海水表层温度(SST)、上升流活动和沉积环境演变过程及其交互关系。二醇温度指标(LDI)在粤东沿海地区较好地指示了年均SST,在三个岩心中均显示了整体增加的分布特征和相似的多年尺度变化趋势。此外,LDI SST和二醇参数2具有非常好的线性关系(R2=0.85,n=49),其整体分布、多年尺度变化均和ENSO旋回一致,并且大部分高/低值和ENSO暖/冷年、南海夏季风强/弱年具有很好的对应关系,表明了二醇参数2可以作为粤东上升流强度变化(多年/单年尺度)的替代性指标。而1,14 二醇含量和ENSO指标在多年尺度上显示了相似的波动特征,但大部分高/低值和南海夏季风指数、ENSO指标呈反相分布,说明了仅用1,14 二醇含量不可反演粤东上升流。据此,利用二醇参数2初步重建了过去80年来粤东上升流演变信息：上升流强度整体上显示加强的分布趋势,大体上呈约2~5年周期变化。此外,三个岩心中1,15 C30(二醇/二醇+酮醇)比值和二醇参数2在整体上和多年尺度上均呈现相反的分布特征,可能与上升流活动导致的1,15 C30二醇母源再悬浮再氧化有关,而普遍较高的1,15 C30二醇比值(≥0.82)反映的强还原环境则和上升流地区水体中含氧量普遍偏低相关。     

热带玛珥湖沉积物的磁组构特征及对湖水动力条件的指示

热带玛珥湖湖水动力条件的变化,是反映区域有效降雨量的重要指标,为探测有效降雨的时空分布特征及其机制提供了良好的基础素材。对位于雷琼半岛的双池岭和湖光岩两个玛珥湖进行沉积物磁组构的分析,结果表明尽管湖泊沉积物磁面理发育、磁线理值很小,玛珥湖的水动力条件比较微弱,但各向异性度P 和水流速度函数Fs 呈现向上递减的长期趋势,与湖泊草本植物孢粉含量向上增加、有机碳含量减低、沉积物颜色从黑褐色向青灰色过渡的特征一致,反映了大约9cal.kaB.P.以来,华南区域有效降雨量逐渐增加、湖水平面上升的过程。这种变化的机理可能是当夏季风减弱时,热带辐合带(ITCZ)南移、ENSO活动加强的结果。     

湖光岩玛珥湖沉积物硅藻硅同位素环境示踪

硅是硅藻生长所必需的养分,硅藻在生长过程中从水体吸收主要以硅酸(H_4SiO_4)形式存在的溶解硅.硅藻δ~(30)Si_(distom)可反映硅藻吸收硅酸比例的变化,进一步可以反映湖区气候与环境变化.为探索湖泊沉积物硅藻δ~(30)Si_(distom)在指示湖泊古环境方面的潜力,我们测定了湖光岩玛珥湖沉积物硅藻硅同位素变化.研究结果表明,沉积物δ~(30)Si_(distom)变化与生物硅和有机碳含量变化呈显著相似性,可作为一种有效的古环境代用指标.同时,与已有温度记录的对比分析表明,两者具有很好一致性.较高的如δ~(30)Si_(distom)指示了温度较高的气候条件下硅藻对硅酸的利用率较高;当δ~(30)Si_(distom)较低时,对应着在温度较低的气候条件下硅藻对硅酸的利用率较低.目前,热带陆地区域古气候重建的方法中可用的温度代用指标很少,此项研究证明了δ~(30)Si_(distom)是一种很有潜力的古环境代用指标,有望在低纬度地区古温度重建中发挥重要作用,值得进一步深入研究.     

湖光岩玛珥湖非残渣态Rb/Sr比值研究及其古气候意义

湖泊沉积物Rb/Sr比值变化主要受控于Sr含量的变化,而真正反映流域化学风化强度的主要是迁移至集水盆地(湖泊)的溶解态Sr2+,在沉积物中主要以碳酸盐结合态和铁锰氧化物结合态等形式存在.通过对不同赋存状态的Rb/Sr比值与相应的Sr含量之间相关关系的对比分析发现,沉积物非残渣态Rb/Sr比值更好地反映了流域化学风化.根...     

湖泊沉积生物硅的测定与应用:以湖光岩玛珥湖为例

在国外实验方法基础上,初步建立了湖泊沉积生物硅实验室测定方法,硅胶模拟实验表明,该方法准确可靠,沉积样品重复测试显示测量平均偏差小。利用此方法,首次分析了我国雷州半岛湖光岩玛珥湖Ｂ孔部分岩芯生物硅含量,结果显示,生物硅敏感地记录了末次冰消期古季风气候的变化,揭示了快速变化的ＢΦｌｌｉｎｇ－ＡｌｌｅｒΦｄ－Ｙｏｕｎｇｅｒ Ｄｒｙａｓ气候事件,表明了低纬度湖泊沉积生物硅也是一个理想的古气候替代指标。     

湖光岩玛珥湖全新世时期沉积物碳氮同位素组成的环境指示意义

通过对湖光岩玛珥湖沉积物的TOC,TN,δ13CTOC,δ15N和s-ratio的研究,作者重建了全新世期间湖泊初级生产力的变 化,从而揭示了湖光岩地区全新世气候演变历史。早全新世时期（10 400~6100 yr BP）,高值的TOC,TN,δ13CTOC和低值 的δ15N,s-ratio指示了高水平的湖泊初级生产力,反映温暖湿润的气候条件; 8500~7400 yr BP期间,δ15N出现最低值,同时 TN出现高值,表明可能受了固氮蓝藻的影响,指示该段时间季风减弱,可能为对应着8.2 ka事件;中全新世期间（6100~ 3600 yr BP）,TOC,TN和δ13CTOC下降,s-ratio上升,指示湖泊生产力下降,气候逐渐向冷干转变;晚全新世期间（3600 yr BP至今）,TOC和TN继续下降,δ13CTOC处于最低值,s-ratio达到最大值,代表季风最弱的时期和湖泊生产力持续降低。全新 世湖泊生产力的逐渐下降反映了季风的逐步减弱,而驱动因素则是北纬30°太阳辐射的减少。在~1000 yr BP以后,δ13CTOC与 δ15N表现出不同于全新世演化趋势的异常,可能指示人类活动的加剧,尤其是烧荒开田对沉积物的影响。     

吉林辉南二龙湾玛珥湖12.0 ka B.P.以来孢粉记录与气候变化

东北二龙湾玛珥湖孢粉记录显示,12.0 ka B.P.以来,该区植被和气候经历了以下变化：11.76～9.81 ka B.P. 发育针阔叶混交林,气候冷干。9.81～4.11 ka B.P.为落叶阔叶林植被景观,前期（9.81～8.86 ka B.P.）温干,为增温期;后期（8.86～4.11 ka B.P.）暖湿,为气候适宜期。4.11 ka B.P.至今,再次发育针阔叶混交林, 其中1.62 ka B.P.以前,气候温凉;之后湿度下降,气候凉干。研究表明:YD（11.56～10.21 ka B.P.）事件在二龙湾玛珥湖孢粉资料中有突出记录,4.0 ka B.P.左右开始的降温现象在东北东部地区广泛出现。     

Preservation potential of seasonal laminated deposits as a useful tool for environmental analysis in mesotrophic Lake Kizaki,central Japan

In this paper discusses the aquatic environment at Lake Kizaki, central Japan, during the last ca. 60 years and describes the importance of laminated sediments in environmental analyses. The flux of total algal carbon increased between 1965 and 1996 while the BSi flux, which can be used in diatom production, showed a larger increase between 1960 and 1998 than typically occurs on average. The flux of dinosterol, an indicator of dinoflagellate production, also increased from 1966 to 1998, and the sedimentary dinoflagellate record correlated with observations of freshwater red tides caused by dinoflagellate blooms. Parallel laminated sediment was determined to have appeared between 1960 and 1995, corresponding to a period of high total algal carbon levels and BSi fluxes. For lamina formation and its preservation process, the thickness of the oxygen-poor layer depended on excessive total algal production during stagnant periods and appeared to be important because nutrients were diffused and accumulated in the oxygen-poor layer from bottom sediments. This could result in diatom blooms at the next overturn period. The development of the thick oxygen-poor layer appeared to be triggered primarily by the presence of excessive nutrients generated by human activities. In general, the occurrence of laminated sediments can provide a useful tool for understanding the eutrophic state in Lake Kizaki.     

大浪滩盐湖蒸发盐嗜盐菌培养鉴定及其天体生物学意义

通过火星遥感及火星登陆测量都发现了火星上存在大量的含水硫酸盐,这些盐类的状态和演化也见证了近代火星表面环境条件的变化。大浪滩盐湖是柴达木盆地第二大盐湖,也是中国最为干旱的地区之一,而且大浪滩盐湖分布有与火星类似的硫酸盐盐类沉积。我们采集了蒸发盐表层盐壳,盐湖结晶盐以及剖面沉积盐类等样品,进行室内分离、培养及鉴定嗜盐菌研究。结果表明,大浪滩盐结晶及盐类沉积中分布有不同类型的嗜盐菌,主要类型为Virgibacillus,Oceanobacillus,Halobacillus,和Terribacillus等。大浪滩盐湖蒸发盐中内生嗜盐菌的分离鉴定,为探索火星高盐环境中生命存在的形式和机制提供一种类比模式。     

太湖北部底泥中氮、磷的空间变化和环境意义

以太湖底泥为研究对象，通过分析不同形态N，P的含量，揭示太湖北部底泥N，P的区域和垂向变化特征，探讨了主要营养元素的环境意义。太湖北部底泥N，P的高值区分布在五里湖，梅梁湾北部和竺山湖北部，有效氮的分布与总氮的分布一致。相关分析表明，有效磷与无机磷具有很好的正相关性，N，P的含量还与粘土矿物的含量成正比。柱状样的N，P垂直变化显示，数千年人类的活动并未明显影响底泥中N，P的含量，而在近代则明显增加。底泥中大量的N，P主要来自生活污水，其次是农田肥料和围网养殖。