南海北部浅表层沉积底栖有孔虫碳同位素及其对富甲烷环境的指示

对南海北部陆坡东沙海域、神狐海域及西沙海槽甲烷渗漏环境和无甲烷渗漏环境87个浅表层沉积物中的底栖有孔虫Uvigerinaspp.进行碳同位素分析研究,结果表明,东沙海域δ13C值为-0.52‰~-5.68‰,平均值为-1.41‰,出现明显的负偏移;神狐海域δ13C值介于-0.36‰~-1.10‰,平均值为-0.75‰,未见明显的δ13C值负偏移;西沙海槽δ13C值介于-0.01%~-0.89‰,平均值为-0.45‰;对Uvigerinaspp.碳同位素组成与沉积物有机碳(TOC)、甲烷(CH4)间的关系进行探讨,发现δ13C负偏移主要出现在甲烷渗漏环境,发生在末次盛冰期,与溶解无机碳负偏移以及沉积物全样的δ13C值负偏移层位相吻合,有可能作为富甲烷环境的替代指标。     

青岛灵山湾筏式养殖魁蚶食物来源的季节变动研究

魁蚶（Anadara broughtonii）是我国北方重要的经济贝类,筏式养殖是其主要的生产方式。2014年5月至2015年1月,测定了不同季节灵山湾筏式养殖魁蚶及其3种潜在食物源（表层颗粒有机物SPOM、底层颗粒有机物BPOM和附着微藻AM）的碳氮稳定同位素（δ13C和δ15N）,结合胃含物分析研究了海区食物源结构的季节变化对魁蚶食物组成的影响。结果显示,魁蚶及其食物源的稳定同位素比值均存在明显的季节差异,魁蚶的δ13C值（-19.6‰~-19.2‰）介于SPOM （-23.3‰~-21.8‰）、BPOM （-22.1‰~-21.2‰）和AM（-17.0‰~-16.0‰）之间,δ15N值范围集中在8.7‰~9.9‰。冬季魁蚶的δ13C值最低,δ15N值则最富集。水体颗粒有机物（主要由浮游植物组成）是魁蚶的主要食物来源（60.0%~77.8%）,以夏季的饵料贡献率最高;海区再悬浮作用使BPOM的贡献率始终维持在较高水平（30.8%~47.1%）;而养殖网笼上的附着微藻也可为魁蚶提供约22.1%~40.0%的食物。研究揭示了筏式养殖魁蚶可以混合滤食颗粒有机物和附着微藻,附着微藻是其重要的食物补充。     

南海北部海域沉积物中生物钡、碳氮同位素的组成特征及其与表层水体初级生产之间的关系

通过对采集自南海北部的D06和S0612两个短柱状沉积物样品中的不同赋存形态钡、有机碳和生物硅的含量以及有机质碳氮同位素组成的分析,结果表明沉积物中的钡主要以碎屑钡和自生的生物钡形式存在。沉积物中生物钡的含量在10.3~385.2 μg/g之间,平均值为177.0 μg/g,据此计算的新生产力在12.3~146.7 mg/（d·m2）（以碳计）之间,平均为78.9 mg/（d·m2）;D06站计算的结果和附近站位的实测值相当。沉积物中有机碳的含量在0.64%~1.34%之间,平均值为0.89%,C/N比值为4.96~5.93,平均值为5.54。有机碳的δ13C值在-22.98‰~-20.73‰之间,平均值为-21.46‰,依据端元组份同位素组成计算的陆源有机质比率显示,D06站位的有机质主要来自海洋生物,而S0612站位则受陆源有机质的影响较大。沉积物中有机质的δ15N值在3.96‰~6.29‰之间,平均值为5.26‰,反映的是该海区氮源的同位素组成,而不受硝酸盐利用率的影响。     

长江口邻近海域氮同位素的周日变化特征及其对营养盐过程的指示

长江口邻近海域的氮循环过程一直是近海富营养化研究领域的热点问题, 然而目前较少有针对短周期的调查研究。本文调查了该区域氮、磷、硅等主要营养盐及多种形态的氮稳定同位素的在潮周期周日变化特征。结果显示, NO_3~-、NH_4~+、PO_4~(3-)和SiO_3~(2-)的浓度范围分别为 14.09—55.85、0.21—2.26、0.82—1.08 和 16.80—33.85μmol/L, 而δ~(15)N-NO_3~-、δ~(18)O-NO_3~-、δ~(15)N_P和δ~(13)C_P 等的分布范围分别为 4.7‰—11.1‰、-2.0‰—7.8‰、-1.2‰—7.9‰和-22.9‰— -14.7‰。NO_3~-、PO_4~(3-)和SiO_2~(3-)均与盐度呈现明显的负相关特征, 说明三者的主要来源为长江冲淡水; 4NH(10)则随盐度升高而浓度增加, 且在底层高浓度出现时刻与高盐水团输入时刻一致, 说明外海输入是该区域铵盐的主要来源。另一方面, 氮稳定同位素(δ~(15)N-NO_2~-和δ~(15)N_P)未表现出随盐度的变化规律, 而δ~(18)3O-NO_3~-和δ~(13)C_P 则随盐度升高而增加, 说明淡水输入的同位素值低于海洋水平。通过对比中、高浓度叶绿素水体中NO_3~-、δ~(15)N-NO_3~-、δ~(18)O-NO_3~-的变化特征可以看出, 随NO_3~-浓度降低, δ~(15)N-NO_3~-值升高, 且呈现 6.2‰的分馏系数, 且氧同位素也随之增大, 指示水体中浮游植物对硝酸盐的同化吸收作用。而另一方面, 两种同位素的增加差值表现出△δ~(18)O︰△δ~(15)N1 , 说明硝酸盐在被消耗的同时还发生着补充作用。在较高盐度的水体中, 发现4NH(10)呈现出向硝酸盐的转化趋势并引起δ~(15)N-NO_3~-降低, 指示了底部明显的硝化过程, 与此前的研究结果一致。本文结果以期丰富对河口区氮循环和迁移转化的认知。     

巴伦支海-喀拉海地区的深水构造模式分析——根据区域测线1—4AR的地球物理调查结果

1995年以来,俄罗斯海上地质勘探公司（SEVMORGEO）同步采集了广角反射／折射剖面（WARRP）、多道地震（MCS）和测深等资料,即测线1—4AR。这些测线穿越整个巴伦支海-喀拉海地区和Paikhoy—Novozemelskiy褶皱带,测线3AR的北部和测线4AR的东南部连接SevemayaZemlya群岛前缘和Taimyr半岛北部,显然为研究北喀拉海地体（板块）的深部构造提供了新资料。     

基于Logistic模型的北极海冰生长曲线研究

北极海冰季节变化明显,相关文献主要侧重于各海区海冰覆盖率的多年变化特征,尚未有针对海冰覆盖率生长和消融曲线的模型研究。本文引入Logistic曲线模型,以半封闭型的喀拉海为研究区域,定量分析北极海冰覆盖率增长过程,旨在给出一种海冰空间分布生长的统计模型。结果显示,拟合曲线与实测曲线相关性良好,不同时期的可决系数(R~2)均大于0.99,均方根误差(RMSE)小于0.2。Logistic曲线模型总体上较好地拟合和重现了喀拉海1979—2018年海冰覆盖率由初冰期至盛冰期的增长变化过程,类似曲线模型可尝试用于其它海区的冰情统计研究。     

黑潮主流径海域海水中的无机碳及其对东海陆架区的影响

基于2014年5—6月对黑潮主流径及毗邻东海陆架海区的调查,研究了该区域水体中无机碳体系参数(p H、总碱度TAlk、溶解无机碳DIC及DIC/TAlk)的垂直与水平分布,在此基础上定量评估了黑潮输入对东海陆架海区无机碳收支的影响。结果表明,黑潮水体中DIC、TAlk与DIC/TAlk总体而言随水深增加而升高,p H降低,综合体现了浮游植物生产、海-气界面交换、有机物降解及Ca CO3溶解等过程的影响;上升流中心站位无机碳参数均受较深层水体上涌影响,与黑潮主流径其它站位略有不同。东海陆架海区外侧站位表层、30m层无机碳主要受台湾海峡暖流影响,高p H、低DIC/TAlk的黑潮表层水影响区域局限于东南部;而在底层,低p H、高DIC/TAlk的黑潮入侵流离开黑潮主流径向正北方延伸并抬升至钱塘江口附近;上升流对无机碳的影响持续至表层,其携带的黑潮中层水因此也可能进入陆架海区。水量模型估算黑潮水在5—10月间跨域陆架边缘向东海陆架区输入溶解无机碳总计58798.9×109mol,净输入达37382.9×109mol,而东海向外输出的无机碳绝大部分经由对马海峡进入日本海。     

曼谷湾顶红树林区近百年来有机碳埋藏记录及影响因素

通过对曼谷湾顶红树林区柱状沉积物D1的总有机碳(Total Organic Carbon, TOC)、总氮(Total Nitrogen, TN)、稳定碳同位素(δ¹³C)及粒度等指标的分析,在210Pb建立的年代地层框架的基础上,重建了该地区近百年来有机碳的埋藏记录,并对其影响因素进行了探讨。结果表明,TOC含量和δ¹³C值变化范围分别为1.35%～2.26%,-24.18‰～-22.67‰,均自下而上表现为先增加后减少的趋势。研究区为河口型红树林,相比海洋型红树林,其沉积物中有机碳来源受红树林影响较小,这是由于受周期性涨落潮和河口径流的冲刷,较轻的红树林碳屑极易被分解或被带至外海,难以在沉积物中存储。综合研究区的环境因素,选择陆源、海源和人为源作为三端元,计算得出柱状沉积物中有机碳以人为源和海源为主,陆源贡献相对较低。1939年以来,人为源有机碳贡献不断增大;1980—2008年间,因入海河流上游修建大坝,导致入海物质通量减少,加之该时期区域气候模式发生变化,降雨量相对减少,陆源有机碳贡献相对降低。因围海造田、围海养殖等人类活动增强,人为...     

南极普里兹湾及其邻近海域悬浮颗粒有机物的碳同位素组成及其影响因素

依托中国第29次南极科学考察航次开展了南大洋普里兹湾及其邻近海域悬浮颗粒有机物碳同位素组成(δ13CPOC)的研究,结合温度、盐度、营养盐和溶解CO_2的数据,揭示了影响研究海域颗粒有机物碳同位素组成的主控因素,计算出混合层中浮游植物吸收无机碳过程的碳同位素分馏因子。结果表明,普里兹湾及其邻近海域的δ13CPOC介于-28.5‰~-21.1‰,平均值为-24.6‰,表现出湾内大于湾外的特征。浮游植物同化吸收CO_2过程的碳同位素分馏是影响研究海域混合层δ13 CPOC的主要因素,根据δ13CPOC和1/[CO_2(aq)]的线性拟合关系,计算出浮游植物同化吸收CO2过程的碳同位素分馏因子εp为23.4‰。δ13CPOC的垂直分布随深度增加而增大,反映出颗粒有机物垂向输送过程中颗粒有机物再矿化过程同位素分馏作用的影响。     

珠江口盆地Site4B柱状沉积物中脂肪醇分子化合物分布及其来源分析

本研究采用色谱质谱(GC-MS)和色谱-同位素质谱(GC-IRMS)方法,对珠江口盆地Site4B沉积物中脂肪醇分子化合物分布以及单体碳同位素组成进行了研究。结果表明:长链脂肪醇碳优势指数(CPIC26—34:9.41—24.56)、平均碳链长度(ACLC26—34:28.85—29.99)以及n C26—n C30脂肪醇平均碳同位素组成(?29.13‰±0.87‰、?32.98‰±1.28‰和?32.73‰±1.61‰)均揭示了n C26—n C34脂肪醇属于陆源高等植物来源,n C16—n C20和n C24脂肪醇较正的碳同位素组成反映了化合物的海洋细菌来源,而n C22脂肪醇偏负的碳同位素特征(平均?33.26‰±1.51‰)反映了化学自养细菌来源。Site4B沉积物中的陆源输入主要来自南海周边河流,从12.7ka BP至今的沉积时期(0—80cm,文中深度均为埋深)和末次冰盛期(102—120cm),其陆源输入主要来自台湾岛河流,而在19.3—12.7ka BP沉积时期(80—102cm)和更新世沉积时期(120—300cm),台湾岛、吕宋岛和珠江口河流的陆源贡献普遍较低。Site4B沉积物中的海洋生产力主要来自海洋微生物输入的贡献,并主要受到海水温差影响;其中在35—150cm层位,海洋输入和南海暖流的强弱带来的海水温度的高低有关,而在150—300cm层位,则主要和冰期-间冰期的冷暖气候带来的海水温差有关。