沉积物单/多壳体底栖有孔虫稳定氧碳同位素组成、比较及其指示意义

提要底栖有孔虫壳体稳定氧碳同位素在古海洋学研究中发挥了重要作用,获得可靠的稳定氧碳同位素数据是研究的关键。但同位素数据的精度通常受有孔虫属种个体差异的影响,用多少壳体进行测试可忽略个体差异带来的影响是个值得研究的问题。本研究对位于葡萄牙岸外的IODP U1391站位顶部～10 m岩心的多个沉积物样品中的底栖有孔虫Uvigerina mediterranea,Cibicidoides pachyderma,Cibicidoides wuellerstorfi和Uvigerina peregrina parva进行单个和多个壳体的稳定氧碳同位素测试。测试结果显示,U. mediterranea个体间δ¹³C差异高达0.74‰,而δ¹⁸O相对稳定,差异不超过0.26‰。C. pachyderma和C. wuellerstorfi则与之相反,两属种的个体间δ¹³C差异分别不超过0.20‰和0.23‰,而个体间δ¹⁸O差异分别高达0.76‰和0.60‰。生命效应、微生境异质性和底层水环境变化可能是造成个体差异...     

南海北部琼东南盆地BD-2井中新世有孔虫生物地层及沉积环境

南海北部琼东南盆地BD-2井中新世地层沉积连续,是琼东南盆地中新统较典型的钻井剖面之一。该井中新世地层中含丰富的有孔虫化石,共鉴定有孔虫62属98种,其中浮游有孔虫13属41种,底栖有孔虫49属57种。根据有孔虫标志种及螺旋浮游有孔虫旋向优势度的变化,对该井的有孔虫生物地层进行了详细划分,从早中新世至晚中新世共识别出11个有孔虫化石带或联合化石带。探讨了下中新统与中中新统,中中新统与上中新统界线的有孔虫划分标志。依据有孔虫丰度、分异度及组合特征,讨论了BD-2井从早中新世至晚中新世沉积环境演化特征。     

南海北部陆丰凹陷LF14-4-1D井中新世浮游有孔虫生物地层研究

通过对前人在南海北部地区的中新世浮游有孔虫生物地层研究结果的对比,发现其中分带方案有一定的差异,而且分带依据和生物事件年龄也存在争议,特别是利用岩屑样品进行地层划分与对比的钻井尤为突出,对于后续研究和南海地区的地层对比都有较大的不利影响。基于此,我们对比了前人在南海北部中新世浮游有孔虫生物地层的研究成果,结合"2012国际地质年代表"和ODP184航次提供的经天文调谐的浮游有孔虫生物事件年龄,总结了研究区中新世以浮游有孔虫生物事件末现面为基础的13个地层分带,为南海北部地区浮游有孔虫生物地层的划分与对比,特别是生产单位利用岩屑样品进行研究的钻井地层划分,提供了可供对比的基础与依据。并依据上述分带方案,将南海北部陆丰凹陷LF14-4-1D井中新世地层详细划分出早中新世至上新世期间共9个有孔虫化石带或联合带,即早中新世M3带,早-中中新世M4-6联合带,中中新世M7带,M8带,M9带,M10带,M11带,晚中新世M12带和晚中新世-早上新世M13-PL1联合带。     

基于贝叶斯模型MixSIAR的不同水同位素输入方法对苹果园吸水特征分析结果的影响

准确量化浅、中、深3层土壤水源对植物根系吸水的贡献是明确植物水分利用策略的前提。为探究同位素混合模型MixSIAR中不同水同位素输入方法对预估植物水分来源的影响,该研究于2019年5–9月在陕西长武塬区对7年和18年苹果园共进行5次土壤和植物木质部取样,测定对应样品水同位素比值(δ²H、δ¹⁸O)和土壤含水量,并分别利用基于单同位素(²H、¹⁸O)、双同位素(²H&¹⁸O)和经木质部氢同位素校正后双同位素(²H(+8.1)&¹⁸O)输入的MixSIAR模型计算了根区不同土层(0–0.4、0.4–2、>2 m根系深度)土壤水对苹果(Malus pumila)树根系吸水的贡献率。结果表明:与²H单同位素方法相比,利用¹⁸O单同位素方法得到的2 m以下深层土壤水的贡献率更低,而表层(0–0.4 m)土壤水的贡献率更高,且更接近于²H...     

南黄海近岸底栖有孔虫分布与环境因子转换函数的建立

本文对南黄海西北陆架边缘的300个表层沉积物样品中的底栖有孔虫数据,与相应站位的水深、底层水温、盐度、沉积物粒度、有机碳含量等环境参数作了分析研究。除趋势对应分析(DCA)、典型对应分析(CCA)表明有孔虫种群分布与水深、夏季底层水温(Ts)和冬季底层水盐度(Sw)之间存在着显著的数值对应关系。利用加权平均偏最小二乘回归方法(WA-PLS)建立了底栖有孔虫数据与上述环境因子之间的数值转换函数。水深、Ts与Sw转换函数的预测均方根误差(RMSEP)分别是10.8%、11.5%和12.5%,与利用其他指标建立的此类转换函数水平(8%—20%)相当。利用此类统计建模方法建立近岸底栖有孔虫分布与浅海环境因子之间的数值关系是一项新的尝试,结果表明在我国近海底层水体古环境研究中底栖有孔虫转换函数是一种具有一定潜力的研究方法。     

哈尼梯田景观格局对地表水δ18O海拔效应的影响

本研究以哈尼梯田文化景观遗产核心区的全福庄河小流域为对象,对在2015年5月—2016年4月间逐月采集的森林景观类型和梯田景观类型下12个样点的地表水样品进行氢氧稳定同位素组成和效应分析。结果表明: 1)在地表水氢氧稳定同位素组成上,森林斑块δ¹⁸O平均值小于梯田斑块,森林斑块δ¹⁸O随时间的变化幅度也小于梯田斑块;2)研究区地表水δ¹⁸O除8月和3月外,均具有显著的海拔效应,其一元线性回归方程为:δ¹⁸O=-0.012H+13.84(r=-0.83, n=12);3)地表水δ¹⁸O海拔梯度为-1.2‰·(100 m)^-1,但并不是受降水影响的“真”海拔梯度,而是森林斑块和梯田斑块间地表水δ¹⁸O景观梯度影响下的海拔梯度;4)在森林-梯田的景观格局组合下,森林斑块与梯田斑块间的地表水δ¹⁸O值差异增强了海拔效应。因此,当流域景观格局异质性强时,地表水稳定同位素效应会被强化或者出现完全相反的同位素效应。     

中国陆相新第三系的初步划分与对比

本文着重介绍了欧洲地中海区新第三纪研究的进展、分期和对比,并提出我国新第三纪哺乳动物群的分期及与世界对比的初步设想。文中着重阐明将蓬蒂期(Pontian(s. s. )相当于我国保德三趾马红土)置于中新世的根据,并建议把新第三纪/第四纪的界限放在1.8百万年(相当奥杜威事件)。对中新世,作者建议划分为五个不同的期:早中新世,谢家期;中中新世早期,山旺期;中中新世晚期,通古尔期;晚中新世,坝河期和最晚中新世,保德期。对上新世的划分目前尚有困难,建议暂时保留静乐期,代表上新世早期,大体相当欧洲的路西南期(Ruscinian, MN14—MN15)。借用游河期代表上新世晚期,约相当于欧洲的维兰尼期(Villanyian,MN16—MN17)。     

江苏高邮大气降水氢氧同位素特征及水汽来源

为了研究江苏高邮局地水循环特征,应对气候变化和减缓洪涝灾害.本研究采集江苏高邮自2015年7月—2017年10月的121个大气降水样品及环境因子数据,分析该区大气降水氢氧同位素特征,揭示不同季节水汽来源及影响因素.结果表明: 大气降水δD(δ¹⁸O)季节变化明显,冬半年偏正,夏半年偏负;过量氘值亦呈现冬高夏低;年尺度上,大气降水中δD(δ¹⁸O)与温度和降水量皆为负相关关系,呈现“反温度效应”和“降水量效应”;季节尺度上,均未呈现出“温度效应”,秋冬两季呈现出“降水量效应”;HYSPLIT气团轨迹模型结果进一步表明,江苏高邮夏季水汽主要来源于我国南海、印度洋及太平洋,而春、秋、冬季水汽主要来源于亚欧大陆、大西洋、北冰洋水汽混合及局地蒸发.大气降水δD(δ¹⁸O)值的季节变化主要受到季风活动以及厄尔尼诺-南方涛动(ENSO)的影响,降水中氢氧同位素值清晰地记录了厄尔尼诺向拉尼拉之间的过渡.     

宁夏盐池不同坡位旱地紫苜蓿水分来源

紫苜蓿(Medicago sativa)是一种经济和生态价值较高的优良牧草, 但其耗水量大, 在西北半干旱地区仅靠天然降水难以满足紫苜蓿的正常生长发育。宁夏盐池北部地处毛乌素沙地南缘, 地下水埋深较浅, 地下水有可能成为紫苜蓿的潜在水源, 弥补天然降水的不足。本试验在地势平坦的缓坡丘陵梁地和丘间低地, 选择8年生旱地紫苜蓿试验地作为研究对象, 采用稳定同位素技术, 研究了不同海拔的4个坡位(海拔自低到高分别为: 坡1、坡2、坡3和坡4)紫苜蓿的水分来源及其生长生理表现。结果表明: 坡位对0-300 cm土壤剖面含水量有显著影响, 海拔最低的坡1土壤含水量最高。土壤水和植物茎秆水δ ¹⁸O-δD坐标点大部分位于中国西北地区地方大气降水线(LMWL)的右侧, 说明植物利用的水源氢氧同位素组成受到蒸发的影响而发生了富集作用。0-450 cm土壤剖面水δ ¹⁸O值随着海拔高度的增加而增大。同一坡位土壤水δ ¹⁸O值随着土壤深度的增加逐渐下降。深层土壤水δ ¹⁸O值与地下水δ ¹⁸O相近, 说明地下水通过土壤毛细管上升而补充其上层土壤水分。0-40 cm土壤水δ ¹⁸O值随季节波动较大, 270 cm以下土壤水δ ¹⁸O值较为稳定。4、7、8月份坡1紫苜蓿茎秆水δ ¹⁸O值显著低于其他3个坡位(p < 0.001)。在4、6、7三个月, 坡位1紫苜蓿对深层土壤水(270 cm以下)的利用率最高。而在8月份, 坡1、坡3、坡4紫苜蓿主要利用150-270 cm、270-450 cm土层土壤水以及地下水, 坡2对表层(0-20 cm)土壤水利用率最高。坡1紫苜蓿的产量、整株Δ ¹³C值及气孔导度显著高于其他3个坡位。本研究表明: 在平均年降水量只有280 mm的西北半干旱地区种植旱地紫苜蓿要尽量选择地势较低的滩地, 使其能够利用到埋深较浅地下水, 以满足植物生长发育的需要并取得较好的生态和经济效益。     

藏南江孜所金混杂堆积中灰岩块体里的浮游有孔虫

通过对藏南江孜所金北剖面混杂堆积中灰岩块体的分析,在2块样品中发现了丰富的浮游有孔虫化石。样品SJ-28含5属12种或未定种,包括Contusotruncana fornicata,C.patelliformis,C.plummerae,Globotruncana arca,G.falsostuarti,G.linneiana,G.ventricosa,Globotruncanita atlantica,Gl. sp.,Gl.stuartiformis,Pseudotextularia nuttalli和Muricohedbergella sp.等,指示的地层时代为晚白垩世中坎潘期至晚坎潘期。样品SJ-18发现5属9种或未定种,主要有Contusotruncana fornicata,C.patelliformis,C.plummerae,Globigerinelloides sp.,Globotruncana arca,G.falsostuarti,Globotruncanita sp.,Gl.stuartiformis和Muricohedbergella sp.等种,指示的时代为晚白垩世中坎潘期至马斯特里赫特期。因此,这些产有孔虫灰岩块体的形成时代应为中坎潘期至马斯特里赫特期,这为探讨该地区混杂堆积的形成时代提供了新的化石证据。上述有孔虫组合的主要面貌特征是化石丰度较高,分异度中等,全部由浮游有孔虫组成,未见底栖有孔虫,反映了远洋深海的沉积环境,可与附近床得剖面和勇拉剖面出露的床得组红层中所产的有孔虫动物群进行对比。这些灰岩块体的沉积环境可能与江孜地区的床得组红层相当。     

西藏定日县贡扎上白垩统浮游有孔虫与桑顿阶/坎潘阶界线的厘定

白垩纪是大洋缺氧及生物灭绝等重大地质事件频发的一个时期,也是全球气候变暖的重要时期。因此,白垩纪研究对于探讨地质历史时期地球的系统演化,尤其是生物与环境之间的协同演化关系,具有十分重要的意义。西藏定日贡扎剖面保存着上白垩统较为完整的地层序列,文中对上白垩统岗巴村口组和宗山组剖面岩石样品中获得的有孔虫化石进行研究,鉴定出有孔虫化石8属22种,识别出Dicarinella asymetrica、Globotruncanita elevata、Globotruncana ventricosa、Radotruncana calcarata等4个有孔虫化石带。根据有孔虫化石确定贡扎剖面的地层时代为晚白垩世桑顿期(Santonian)至坎潘期(Campanian),桑顿阶/坎潘阶界线位于Dicarinella asymetrica带与Globotruncanita elevata带之间。     

陕北黄土区大气降水同位素特征及其水汽来源

为探究陕北黄土区大气降水氢氧稳定同位素特征及其水汽来源,以陕西省定边县为研究区,于2018—2020年共收集107次降水事件样品,分析了该区降水中δ¹⁸O和δ²H组成特征,并探讨了不同季节的水汽来源。结果表明: 定边氢氧稳定同位素存在明显的季节变化,湿季(6—9月)偏贫化,干季(4—5月、10—11月)偏富集;氘盈余呈现干季高湿季低的特点。当地大气降水线方程为δ²H=7.35δ¹⁸O+4.19 (R²=0.96, P<0.01),斜率和截距均小于全球大气降水线,表明该区域降水受到一定程度的蒸发分馏影响。全年降水同位素组成表现出温度效应,而湿季和干季差异较大,仅干季存在温度效应,湿季降水同位素组成可能受温度和降水量的共同影响。HYSPLIT气团轨迹模型表明,干季水汽主要来自大西洋和极地北冰洋地区,而湿季降水主要来自印度洋和太平洋,同时受到西风带的影响。     

豆科黄华族植物地理学的初步研究

在系统学业伦和地理分布及古植物学资源的基础上,利用形态－地理学的原理和方法,对豆科Papilionaceae黄华族和Tribe Thermopsideae进行了植物地理学的初步研究。结果表明,（１）黄华族可能是古地中海起源的,它的起源地在古北大陆的南岸,大约相当于现在的中纬度地区;（２）起源时间能早于第三纪,大约处白垩纪末和始新世之间。当时有一个所谓的“北热带植物群”Ｂoreotropical Flora发生;（３）本族６个属基本上构成一个比较自然的单元。它们是由原始槐族类祖先演化而来的;（４）木本类是本族原始的,早出的类群,它们基本上处于遗状态;草本类是本族进化的、晚出的类群,们种类多,分布区有扩大的趋势;（５）Ｔhermopsis间断分布于亚洲（包括中亚和东亚）、北美（包括北美东部和北美西部。东亚太平洋沿岸和北美大西洋沿岩最有可能是它的原始保存地,而不是起源地,它们主要是通过古地中海海道而发生联系的,造成原始类群星散分布的格局不是由一次,而是多次地史和气候变化的结果;（６）晚第三纪亚洲腹地造山运动引起的喜马拉雅山的降起和青藏高原的抬升,以及北美落基山山体抬升引起的水温条件的急剧变化是某些类群（包括Piptanthus和Thermopsis)物种局部分化的主要动力。     

脂类抽提对北太平洋柔鱼肌肉碳、氮稳定同位素测定结果的影响

稳定同位素技术可深层次地分析头足类的摄食习性和栖息地等方面的重要信息.稳定同位素分析多选取动物肌肉为研究组织,然而,肌肉中的脂类含量会影响对其稳定同位素信息的准确解析.北太平洋柔鱼是重要的大洋经济性头足类,在海洋生态系统中具有重要的生态地位.本研究选取了53尾北太平洋柔鱼,通过分析脂类抽提对胴体肌肉稳定同位素比值的影响,探讨脂类物质对稳定同位素比值的干扰机制,对比不同碳稳定同位素比值校正模型的适用性,并提出适用于北太平洋柔鱼胴体肌肉δ¹³-C校正模型.结果表明： 北太平洋柔鱼肌肉的脂类抽提会引起稳定同位素测定结果的显著变化,δ¹³-C和δ¹⁵-N分别平均升高0.71‰和0.47‰,在分析组织碳稳定同位素比值时,脂类抽提在样品预处理过程中十分必要,其能消除脂类对样品稳定同位素分析的干扰,从而更加准确地分析研究对象食性与栖息地的变化.在单独进行氮稳定同位素比值分析时,则不需要进行脂类抽提.     

南海北部珠江口盆地深水区LW5井晚渐新世——早中新世孢粉组合

本文对南海北部珠江口盆地深水区LW5井3 070—3 480m井段81个孢粉样品进行了分析,共鉴定86个孢粉属种类型;另有沟鞭藻和有孔虫内膜。根据孢粉和藻类化石组合面貌、丰度变化和特征分子的分布规律,将研究井段地层划分为2个孢粉组合:3 070—3 325m井段为Polypodiaceaesporites-Dinocysts组合,层位相当于珠江组,时代为早中新世。本组合含丰富的沟鞭藻和微有孔虫,孢粉以Graminidites,Zonocostatites和Chenopodipollis等为主,沉积环境为滨浅海,气温较高,指示了湿润的热带、亚热带古气候;3 330—3 470m井段为AlnipollenitesPinuspollenites组合,与珠海组层位相当,地层时代为晚渐新世。本组合沟鞭藻和微有孔虫少量出现,孢粉含丰富的Pinuspollenites和Abietineaepollenites,出现较多的Cedripites等,反映海陆交互的古环境,显示了气温低的亚热带古气候。     

末次冰消期以来南海北部表层海水盐度变化

对南海北部MD05-2904孔上部0-398cm段共152个样品的硅藻鉴定结果进行主成分分析.根据主成分分析结果,探讨了末次冰消期以来南海北部表层海水盐度(SSS)变化历史,并分析其变化的主要原因.末次冰消期以来南海北部表层海水盐度呈阶段性变化,与季风降水强度变化趋势基本一致,表明季风降水强度变化可能是南海北部表层海水盐度变化的主要影响因素;珠江冲淡水是南海北部表层海水盐度变化另一个比较重要的影响因素,但其影响程度在全新世中晚期有所减弱.末次冰消期南海北部表层海水盐度变化硅藻记录还明显反映了新仙女木(Younger Dryas)这一短期气候事件,事件发生期间南海北部表层海水盐度明显上升,主要与当时季风降水明显减少有关.MD05-2904孔硅藻盐度记录基本可以与17940孔有孔虫盐度记录相对比,但也存在一定差异,尤其在全新世中晚期,主要与两者代表不同盐度含义有关,后者代表由局地淡水收支变化引起的盐度变化,而前者代表所有影响因素综合作用下的盐度变化.     

川东北二叠纪长兴晚期微生物丘:大灭绝事件过程的征兆?

虽然二叠系-三叠系界线附近的微生物岩是研究生态环境转折期海洋环境的热点素材,但以往所发现的实例都赋存于显生宙最大灭绝事件界线之上,还未报道过位于灭绝界线之下的微生物岩。川东北地区长兴组上部发育骨架礁层位之上的微生物丘,其中以尖山微生物丘最为典型,具三个生长旋回。根据微生物丘地层中所含牙形刺,和有孔虫,其时代为长兴晚期,处于大灭绝界线之下,其顶部距Hindeodus parvus带7.5m。碳同位素及微量元素分析揭示,从晚二叠世晚期开始,海洋生态环境条件的幕式不稳定性就已经显现并持续发展,导致生物危机也呈多阶段性特征。川东北晚二叠世微生物丘记录见证了重大地质转折期将至时生物与环境的相互作用关系。     

内蒙古荒漠草原植物水分利用特征差异及对环境因子的响应

水分是干旱半干旱地区植被生长的主要限制因子,水分利用是反映植被对环境变化响应的关键生态水文过程。目前缺少对干旱半干旱区草原不同科、属植物水分利用特征差异的系统分析,且植物水分利用特征与环境因子的定量关系需要进一步研究。在内蒙古荒漠草原进行样带调查,采集7个样地0—100 cm深度土壤样品和15种植物根茎结合部(茎秆)、叶片样品,测定土壤水、植物水中δ²H和δ¹⁸O和植物叶片δ¹³C的同位素,利用MixSIAR模型确定不同科、属植物水分来源比例,分析不同科、属植物水分利用来源和水分利用效率的差异,并建立植物水分来源比例及水分利用效率与各环境因子的定量关系。结果表明：(1)禾本科和菊科植物主要利用0—30 cm深度土壤水(55.63%和51.84%),其叶片δ¹³C(-26.61‰和-27.91‰)均低于其他科(包括柽柳科、藜科和蔷薇科)(-26.36‰),且其他科主要利用60—100 cm深度土壤水(36.83%),水分利用策略更有利于在干旱条件下生存。(2)针茅属植物对0—30 cm深度土壤水的利用...     

珠江河口区大型底栖动物群落结构

河口区大型底栖动物具有的重要群落特征往往可以反映群落所经历的环境污染。为更好地了解珠江河口区大型底栖动物群落结构, 作者于2014年11月至2015年8月进行了4个季度的大型底栖动物调查, 并利用PRIMER 6.0软件进行群落生物多样性指数计算、群落等级聚类(Cluster)和非度量多维标度排序(nMDS)分析。研究结果显示: 珠江河口区共获得大型底栖动物52种, 优势种包括光滑河篮蛤(Potamocorbula laevis)、中国绿螂(Glaucomya chinensis)、焦河篮蛤(Potamocorbula ustulata)和羽须鳃沙蚕(Dendroneris pinnaticirrus)。大型底栖动物年平均密度为269.3 ind./m ², 年平均生物量为129.61 g/m ²。12个站次的丰富度指数(D)、均匀度指数(J')和Shannon-Wiener多样性指数(H')平均值分别为1.81 ± 1.38、0.50 ± 0.27和1.60 ± 1.13。该结果显示除P01断面的秋季和冬季环境质量为优良外, 其他站位在不同季度都显示出轻度到重度的污染。Cluster聚类分析和nMDS标序结果表明, P01断面与P02和P03断面群落相似度较低, 与断面地理分布情况一致; P02断面和P03断面存在交叉聚集, 群落相似度较高。结合环境因子结果可知, 沉积物理化因子与群落分布特征相关性较大, 其中最能解释珠江河口区群落多样性分布特征的环境因子为盐度和pH值。     

南海中央海盆更新世以来浊流沉积层的有孔虫记录及古环境意义

本文研究IODP349航次U1433站岩芯上部0～300m更新世沉积物样品中的有孔虫,目的是寻找深水海盆钙质沉积的证据并探讨其古环境意义。该站位于南海西南次海盆残留扩张脊,水深4 379m。沉积物主要由泥质、砂质及钙质软泥层组成,具明显的深海浊流沉积特征。结合古生物、古地磁和颜色反射率的年龄框架指标,确定本段岩芯年龄为0-2.23Ma,包含氧同位素MIS 1-85期。结果显示,有孔虫丰度变化很大,个体普遍较小、分选好,持续分布差,属典型的远端浊流沉积。不同沉积层之间相对应的有孔虫特征(如丰度和保存情况)不对称,可识别17个浊积层组,标志超冰期尺度的浊流活动大事件。浊积物的源区,主要为南海西北部河流以及南部的巽他陆架和婆罗洲-巴拉望岛以及周围岛礁,而南海东北部和西部陆源区也可能有所供给。远端物源的证据是更新世浊积物含渐新世-中新世浮游有孔虫属种,这些老地层多见于南海北部和东南部陆坡。因此我们推测,U1433站的更新世浊流沉积物,主要来自周边地区,部分原产于北部陆坡,可能以与现代相似的涡流方式被搬运至西南次海盆。