渤海西部及沿岸地区晚更新世以来孢粉组合及地层、古地理研究

渤海为我国内海。有关单位曾对海区中部及海峡地区的六个柱状剖面样进行了孢粉分析,为渤海海洋孢粉研究积累了宝贵资料。为了进一步探索渤海西部及沿岸地区沉积物中孢粉的分布规律,推断沉积物的地质时代,划分、对比地层,恢复古地理和古气候,追溯海盆物质来源和运移等,本文对位于渤海西部的渤25、渤12-2和位于现代滦河三角洲上的乐五杜状剖面样进行了孢粉、藻类研究。     

杭州湾北岸潮滩沉积物中的孢子和花粉

杭州湾是钱塘江河口区的口外海滨,为典型的漏斗状海湾,其宽度由湾口向内逐渐变窄,水深逐渐变浅.它的南北两岸均有潮滩发育,但因深槽通临北岸,故而南部潮滩不断发展,滩面宽缓,北部潮滩以侵蚀后退或相对稳定为主,边滩较窄,滩坡也较大.对于杭州湾潮滩沉积物中的孢粉研究,以往仅少数作者在研究长江三角洲表层沉积孢粉时稍有涉及,而对潮滩尚缺乏较为深入的工作.为探讨潮滩沉积中的孢粉组合及其与周围自然环境的关系,并尝试以孢粉组合来划分潮滩沉积相带,我们采集了杭州湾北岸五条剖面(金山Ⅱ、Ⅲ号剖面,金山咀Ⅳ号剖面,柘林Ⅵ号剖面以及芦潮港Ⅸ号剖面,共47块样品进行了孢粉分析(图 1),发现其中含有丰富的孢粉,经鉴定统计可区分出三个孢粉组合,其分布也具有一定的规律,本文即是对杭州湾北岸潮滩沉积中孢粉组合及其分布规律的初步探讨.     

冲绳海槽沉积的孢粉、藻类组合

冲绳海槽又称冲绳舟状海盆,为西太平洋的年轻弧后盆地。国内外不少学者对冲绳海槽进行过地球物理、地质、古生物的研究,但有关孢粉的研究,至今尚未见报道。1975年以来,我们先后对冲绳海槽沉积的孢粉、藻类进行了系统的研究,共分析表层沉积21个站和12个站柱状剖面的100多块样品,鉴定统计15,000多粒孢粉、藻类,为海洋孢粉研究取得了大量资料。     

云南滇池表层沉积物中花粉和藻类的分布规律及数量特征

作者对滇池及草海水下表层沉积物中采集的59块样品进行孢粉分析,共鉴定72种陆生植物花粉和蕨类孢子,7种水生植物花粉和一些淡水藻类,用微型电子计算机进行了数据处理,计算花粉浓度及百分含量,并作多项式拟合,表示某些类型花粉和藻类与水深的关系.在此基础上对湖盆中心、边缘及河口等不同部位花粉总浓度、木本草本植物花粉及蕨类孢子分布的规律及数量特征等进行了讨论.     

冲绳海槽表层沉积物孢粉组合特征

1981年我所在冲绳海槽进行两次底质调查。本文就其中8条剖面35个表层沉积物样品的孢粉分析结果,探讨其孢粉组分特征及物质来源。     

甬江口海洋倾倒区沉积物中多氯联苯分布特征和生态风险评价

为了探讨甬江口海洋倾倒区附近海域表层沉积物中多氯联苯的污染水平及生态环境影响,对2014年1月在甬江口倾倒区及附近海域采集的8个沉积物样品用气相色谱法测定PCBs残留量,并且进行环境生态风险评价。结果显示:甬江口海洋倾倒区表层沉积物中PCBs含量为1.310~6.538 μg·kg^-1,平均值为3.413 μg·kg^-1,其分布表现为西北和东南向PCBs含量高于倾倒区;10种指示性PCBs中,主要以低氯代的PCB28、PCB118和PCB155为主,其中PCB118和PCB155在表层沉积物中的含量相对较高,其含量在各采样站位中占PCBs总量的26.1%~93.1%。甬江口海洋倾倒区沉积物中PCBs污染水平低于长江口、闽江口及珠江口,高于鸭绿江口、辽河口及黄河口。采用潜在生态危害指数法、加拿大环境质量标准ISQG法、生态风险值(EPA)法及毒性当量因子法进行评价,结果基本一致:甬江口海洋倾倒区属于较低生态风险,一般不会引起生物的负效应。     

现代滦河口表层沉积物特征对水动力环境的指示

基于2014年10月采集的滦河口近岸106个表层沉积物样品,进行了粒度分析测试,结果表明,研究区沉积物类型主要有砂、粉砂质砂、泥质砂、砂质粉砂和砂质泥五种类型,粒度组分以砂组分为主,平均粒径整体呈现从滦河口门向外逐渐变细的趋势,分选性在滦河口门为较好-中等,其余区域呈离口门越远分选性越差的趋势,峰态在大部分区域>1.1...     

渤海中部现代黄河沉积物影响范围的稀土元素证据

黄河每年输入大量的沉积物进入渤海,入海沉积物的扩散和影响范围对该区的现代沉积作用、海洋生态环境、海洋工程环境都有着重要的影响。为此本研究使用ICP-MS分析方法对渤海中部典型断面的40个表层沉积物样品进行了稀土元素的测试,阐明渤海中部表层沉积物稀土元素发育特征,结合渤海周边主要河流的稀土元素地球化学特征,探讨了黄河现代沉积物扩散和影响范围。结果表明:渤海湾北部沿岸地区沉积物与滦河沉积物稀土元素特征相似,主要受到滦河物质输入影响;研究区南部稀土元素含量特征与黄河相近,主要接收黄河沉积物沉积;中间部分沉积物应为黄河、海河与滦河沉积物混合,使其稀土元素显示出与各河流不同的特征。现代黄河沉积物影响范围主要局限于渤海南部海域。     

红树植物花粉在我国东南部海域沉积物中的分布及古环境意义

为搞清我国陆架的孢粉、藻类分布规律，于１９７２年先后对黄海、东海、南海海底沉积物作了孢粉、藻类研究。结果表明，在黄海，东海表层沉积物中红树植物花粉主要由黑潮暖流北上携带而来，在南海沿岸的海湾和河流入海处沉积物中红树植物花粉含量高；水下古海岸线附近含量亦高，南海北部钻孔中的红树植物花粉系由海流搬运我国沿岸物质沉积而成；南部钻孔中的红树植物花粉主要是海流将马来西亚的菲律宾沿岸物质搬运沉积而成。     

闽江口琅岐岛潮滩沉积物粒度时空变化特征研究

潮滩位于陆地与海洋相互作用的敏感地带，其沉积环境变化与海岸带生态系统演化、海岸带开发利用等密切相关。为了清晰认识河口潮滩时空变化特征，选取闽江口琅岐岛东侧潮滩作为研究区域，通过采集和分析不同季节表层沉积物粒度组成，探讨琅岐岛潮滩沉积物粒度的时空变化特征，为深刻理解河口潮滩沉积过程对环境变化响应提供科学依据。研究结果表明，琅岐岛潮滩沉积物组成总体以粉砂为主，砂和黏土含量呈现较大的时空差异；时间上，琅岐岛潮滩表层沉积物平均粒径为2.2～7.4Φ，呈现出显著的季节性差异，夏季节沉积物平均粒径Φ值大，冬季节沉积物平均粒径Φ值小，春季和秋季位于过渡期间。空间上，由西向东，随着离岸距离的增加，沉积物平均粒径Φ值总体呈现出先减小后增大的趋势；由北向南，表层沉积物粗颗粒组分的分布范围逐渐增大。闽江口琅岐岛潮滩沉积物分布格局与国内外其他河口、海湾及开放型潮滩沉积物分布格局一致，是物源、水动力和地貌综合作用的结果，但研究区水动力强度、植被覆盖和沉积物供应季节差异显著，引起潮滩沉积物组成的季节变化十分显著，沉积物粒度组成对环境变化响应非常敏感。     

猪野泽全新世湖泊沉积地层孢粉组合对比及孢粉传播意义

湖泊沉积物中孢粉组合因受花粉传播过程以及湖泊水动力条件影响,湖盆不同位置沉积物中孢粉组合存在差异。已有研究表明湖泊表层沉积物中孢粉组合存在差异,但是就古气候研究来讲,湖盆不同位置沉积地层中的孢粉组合对比更有益于古环境重建。猪野泽是近年来全新世研究的热点区域,该湖盆现有多个剖面分布于湖盆不同位置,为同一湖盆不同位置地层孢粉组合对比提供了条件,而其他湖泊因受钻孔或剖面数量及位置的限制很难展开上述研究。研究在原有SJC、QTH02和QTL03孢粉剖面的基础上,增加了SKJ、JTL剖面全新世孢粉组合结果,来探讨全新世千年尺度上湖盆内部孢粉传播动力学特性。SJC剖面全新世孢粉组合反映流域植被变化;QTL03、QTH02剖面沉积环境相对稳定,但孢粉组合仍不可避免地受到流域性花粉的影响;SKJ、JTL剖面远离入湖区,其孢粉组合反映全新世湖泊周围植被特征。因此,在解释千年尺度孢粉组合的古环境意义时,应充分考虑湖盆内部花粉的再分配和传播过程。     

东海陆架海水和沉积物中藻类生物标志物的分布特征与比较

对东海内陆架杭州湾附近的季节性水体悬浮颗粒物和表层沉积物中的主要藻类生物标志物进行分析，如菜籽甾醇、甲藻甾醇和长链烯酮，分别对应于硅藻、甲藻和定鞭藻，分析探讨水体颗粒物和沉积物中藻类生物标志物的分布特征及控制因素。研究结果显示，东海内陆架表层沉积物中藻类生物标志物空间分布特征明显，由杭州湾近岸向海，含量随水深增加而增加；颗粒物中生物标志物含量的季节变化突出，夏季样品的含量最高。生物标志物的时空变化主要受控于藻类生产力的变化。由于营养盐丰富，高初级生产力主要分布在远离河口的冲淡水和外海海流交汇的水域；夏季由于长江冲淡水携带营养盐影响扩大，近岸浮游植物生产力最高。此外，结果还显示表层沉积物与颗粒物中优势甾醇有显著差异，颗粒物中菜籽甾醇占优势，而表层沉积物中甲藻甾醇占比更大。除了通常解释的颗粒物中有机质主要反映局部地点的瞬时性，而表层沉积物中有机质反映更广区域的多年平均性，我们认为沉积物中可能发生的菜籽甾醇后期氢化作用改造有巨大影响，导致沉积物中菜籽甾醇含量相对甲藻甾醇大量降低。本研究结果强调沉积物中生物标志物沉积历史的复杂性，理解表层沉积物中生物标志物的相对变化对于沉积记录中生物标志物的准...     

基于表层沉积物粒度特征的鸭绿江口沉积环境分析

为了研究鸭绿江河口地区沉积物的来源和沉积环境,对不同断面43个点位表层沉积物进行了采样分析,通过对沉积物的分类和粒度参数的计算,探讨了沉积物类型和粒度参数的分布特征及其指示意义。研究结果表明,鸭绿江河口地区的表层沉积物类型主要为砂、粉砂质砂、砂质粉砂和极少量黏土质粉砂,其中砂的分布范围最广;鸭绿江河口地区表层沉积物来源具有多元性和空间差异性,以河流径流输砂为主体,同时也有浅海表层沉积物的向陆运动,其中鸭绿江下游地区沉积物来源主要为河流输送,中水道、西水道、辽东浅滩的沉积物来源既有河流输送又有浅海表层沉积物的向陆运动;河口不同区域的沉积环境不同,既有河流径流影响又有海洋潮汐和波浪的影响。研究结果可以为鸭绿江河口系统演变提供研究依据。     

黄海潮间带和浅海表层沉积物中植物DNA提取和PCR扩增的方法学探索

海洋沉积物中的植物信息具有重要的生态学和古环境意义,但传统方法只能通过研究沉积物中的孢粉获取植物信息。随着分子生物学的进步,探索利用海洋沉积物中的植物分子多样性解释全球变化成为了一种新的尝试。文章首次尝试了对海洋沉积物中的植物DNA进行提取与PCR扩增,通过使用不同的DNA提取方法(DNA提取试剂盒)和PCR扩增条件[2倍浓缩的PCR扩增预混合溶液(Mix)退火温度、循环数、DNA模板量以及引物],探索海洋沉积物中植物DNA提取和PCR扩增的方法,并在采自黄海潮间带以及浅海表层的沉积物中进行了检验。共尝试了32种方法,结果表明:强力土壤微生物DNA提取试剂盒(DNeasy PowerSoil)以及2×TransTaq HiFi PCR SuperMixⅠ是较好的DNA提取与扩增条件;对于潮间带表层沉积物样品,最佳退火温度为55°C,最佳循环数为55个循环;而对于浅海表层沉积物样品,最佳退火温度为59°C,最佳循环数为45个循环;此外,相对于rbcL引物, gh引物的扩增结果更好。这项研究首次成功提取并扩增了海洋沉积物中的植物DNA,以期应用于海洋沉积物中植物分子多样性的分析,为研究全球...     

中太平洋北部海底沉积物孢粉分析

自七十年代末八十年代初,我国开始对太平洋西部和中部进行了海底沉积物孢粉分析并取得了一些成果.1983年5月我国在中太平洋北部进行了锰结核调查,在水深4000-5500米处采集了海底沉积物样品,本文是这些样品的孢粉分析结果.共计做了十二个表层样和一个柱状岩芯的二十八个样品,柱状岩芯长3.91米,样品的分离与处理基本上采用格里丘克法进行.表层沉积物取干样100克,柱状沉积物取干样50克,镉重液比重为2.2-2.3,样品加酸处理后,又加入分散剂偏磷酸钠(NaH_2PO_4),然后开始重液浮选离心.分析结果表明,调查区沉积物中含有孢粉,但含量不够丰富,不同类型沉积物中,孢粉含量差别较大.     

北极楚科奇海域沉积物中总糖的分布及来源

对2003年7月至9月采自北极楚科奇海域的4个站位表层沉积物及1个站位的柱状沉积物样品的总糖、总碳、有机碳、无机碳、总氮、总磷的含量进行了测定,并对其有机碳和有机氮同位素(1δ3C和1δ5N)的变化进行了研究,结果表明:北极楚科奇海域沉积物中的总糖与有机碳为明显的正相关关系,说明糖类是有机碳重要的组成部分;表层沉积物中TOC/TN平均值为9.273,1δ3C和1δ5N的平均值分别为-21.61‰和7.1‰,显示出表层沉积物中糖类物质以海洋藻类来源为主、混入部分陆源物质的分布特征;柱状样品不同深度沉积物中TOC/TN平均值为13.45,也反映出糖类物质为海洋自生和陆源输入共存的分布特征。     

渤海湾表层沉积物孢子花粉的初步观察

孢子花粉分析是一门年轻的学科,近年来在用于解决陆相地层的划分和对比方面已获得了较大的成效。然而对海相地层,特别是近代海洋沉积物的孢粉分析,作得还很不够。 国外文献中,最早提到利用孢粉分析法来研究近代海洋沉积物的是拉尔逊(Ларсон)。他曾对笫勒海海底沉积物的三个剖面进行过分析,并指出在海底沉积物中含有陆生植物、     

现代黄河三角洲表层沉积物的空间分布特征

基于近期在黄河三角洲附近海域采集的97个表层沉积物样品的粒度测试结果,研究了黄河三角洲海域表层沉积物的类型和空间分布特征,探讨了沉积物粒度分布特征与物源和沉积动力环境之间的关系。研究结果表明,研究区表层沉积物类型以砂质粉砂和粉砂为主,在绝大部分海域,表层沉积物的偏态表现为正偏和极正偏,分选程度较差,峰态表现为宽和很宽。现行河口三角洲叶瓣周围的表层沉积物以砂质粉砂为主,粒度较粗;而在远离河口的区域表层沉积物以粉砂为主,粒度较细。与20世纪80年代的观测结果相比,受物源供应和沉积环境的共同影响,近期黄河三角洲沿岸的表层沉积物有粗化的趋势,且河口口门区域表层沉积物粗化趋势最为明显。表层沉积物粒度粗化的主要原因是黄河入海泥沙供应不足,导致三角洲沿岸侵蚀加剧;黄河调水调沙以来入海泥沙的粒度变粗,粗颗粒组分在河口口门附近快速堆积。黄河水下三角洲现代沉积速率的分布特征表明,黄河入海沉积物主要在现行河口及三角洲的近岸区域沉积,在15m以深的区域沉积速率较低。同时,还可看出入海泥沙有向北和东北向的运移趋势,与渤海中部泥质沉积以及通过莱州湾向渤海海峡的泥沙输运相对应。粗颗粒沉积物在现行河口三角洲叶瓣的堆积范围与潮流切变锋的位置基本一致,反映了物源供应和沉积动力环境对研究区表层沉积物分布特征的控制性影响。     

环渤海地区河流河口及海洋表层沉积物有机质特征和来源

2013年8月采集了环渤海地区35条主要河流河口表层沉积物样品,12月采集了渤海与北黄海24个表层沉积物样品,分析了其生物地球化学指标:总有机碳(TOC)、总氮(TN)、有机碳同位素(δ13C)和氮同位素(δ15N),探讨该区域表层沉积物有机质特征及组成。研究表明:河流河口表层沉积物有机碳同位素(δ13C)值在–26.4‰—–21.8‰,平均值为–24.5‰;渤海表层沉积物有机碳同位素(δ13C)值在–23.8‰—–21.7‰,平均值为–22.3‰。河口表层沉积物TOC含量在0.06%—3.87%,平均值为1.31%;渤海表层沉积物TOC含量在0.52%—2.09%,平均值为1.08%。河流δ13C富集较轻,偏向陆源;海洋δ13C富集较重,偏向水生有机质来源。河流河口表层沉积物的δ13C值差异较明显,最大值与最小值相差4.6‰,但是流域地理位置距离近的河流δ13C值差异不大。河流河口表层沉积物δ15N在1.5‰—10.2‰,平均值为5.5‰;渤海表层沉积物δ15N在4.4‰—5.6‰,平均值为5.0‰。河流表层沉积物δ15N范围比渤海表层沉积物δ15N范围广,原因是河流受陆源有机物影响,且陆源有机物来源差异大。海洋表层沉积物δ15N相对均一,说明海洋表层沉积物δ15N受物源影响较小,体现了水体中有机质的转化和微生物活动对氮同位素的影响。本研究中表层沉积物的δ13C与δ15N没有明显的相关性,也体现了陆源有机质输入的影响。根据经典的二元模式计算,35条河流陆源有机质的贡献比例范围为10%—90%,平均值为60%;渤海陆源贡献比例范围为10%—50%,平均值为20%。河流有机质的来源以陆源有机质为主,水生有机质为辅。渤海有机质的来源以水生有机质为主,环渤海河流的陆源输入也有重要贡献。需要指出的是,有机碳同位素(δ13C)、氮同位素(δ15N)和Corg/Ntotal对有机质来源判别有一定局限性,虽然稳定同位素有示踪性,然而其成分仍然不可避免地受到生物地球化学等过程的改造,在使用稳定同位素技术示踪物源时,须小心谨慎。     

胶州湾的重金属污染研究

根据胶州湾海水和表层沉积物样品中重金属含量的分析，探讨了胶州湾的污染现状和发展趋势。将海水和表层沉积物中的重金属含量与该区周边岩石的重金属含量及国家环境标准对比研究表明，胶州湾海水中Cu和Cd含量符合国家一类海水标准，Pb的污染最为严重。胶州湾东部表层沉积物中的Cd、Hg、Pb的含量均超过一类沉积物的国家标准。其主要污染区位于大港至李村河口一带，污染源主要来自陆源污染物，并由河流排出入海所致。胶州湾中部的重金属含量低于国家标准，说明环境状况良好。