發(fā)布時(shí)間：2020-07-22 19:32

【摘要】：本文通過(guò)對(duì)廣西海岸帶6根短柱樣210Pb測(cè)年、粒度特征、常微量元素地球化學(xué)特征以及具代表性的2根短柱樣的孢粉組合特征和δ~(13)Corg、δ~(15)N、TOC、TN等指標(biāo)進(jìn)行綜合分析的基礎(chǔ)上,重塑了近百年來(lái)廣西海岸帶紅樹(shù)林的生長(zhǎng)發(fā)育狀況及其與人類(lèi)活動(dòng)的響應(yīng)關(guān)系。 基于CIC模型對(duì)廣西海岸帶6個(gè)柱狀樣進(jìn)行210Pb年代和沉積速率計(jì)算,Q37、Q24、LM01、C11、O18和F14的平均沉積速率分別為0.63 cm/a、0.25 cm/a、0.61 cm/a、0.70 cm/a、0.44 cm/a和0.67 cm/a;以此計(jì)算底部年代分別約為公元1864年、1727年、1846年、1916年、1816年和1888年。并對(duì)這六根柱狀樣的粒度特征(Mz、δ、Sk、KG)進(jìn)行了綜合分析,發(fā)現(xiàn)粉砂組分是調(diào)查區(qū)沉積物的主要組成部分,其次是砂和粘土組分。 為了彌補(bǔ)重金屬元素的含量變化受沉積物粒度和常微量元素的控制作用,本次對(duì)沉積物中重金屬濃度進(jìn)行了歸一化校正,并以此確定了Al作為廣西海岸帶理想歸一化元素的地位。利用深層“清潔樣品”中重金屬與歸一化元素Al間的線性回歸構(gòu)建了廣西海岸帶沉積物中重金屬元素的區(qū)域環(huán)境背景線。并據(jù)此將近百年來(lái)廣西海岸帶沉積物在人類(lèi)活動(dòng)影響下的環(huán)境質(zhì)量演變大致分為三個(gè)階段:①在上世紀(jì)40年代以前,重金屬過(guò)剩通量始終保持在一個(gè)比較低且接近零的水平上,以自然源輸入為主;②從上世紀(jì)40年代末到80年代初,隨著局部(C11柱)海水養(yǎng)殖業(yè)的興起,如傳統(tǒng)含銅消毒劑的使用,僅Cu元素的人為輸入大幅提升;③從上世紀(jì)80年代開(kāi)始,隨著沿岸工農(nóng)業(yè)的加快發(fā)展,海岸帶沉積物中重金屬過(guò)剩通量不斷增加(尤其近十年)。 通過(guò)典型紅樹(shù)林群落表土孢粉組合特征與植被類(lèi)型的關(guān)系研究,揭示了:①局地孢粉主要受控于紅樹(shù)林主要建群類(lèi)型,紅樹(shù)花粉的原位沉積表現(xiàn)值極高,另外還受花粉傳媒方式、沉積類(lèi)型和水動(dòng)力強(qiáng)度有關(guān)�？砂押可儆�10%的紅樹(shù)花粉作為異地?cái)y入(非紅樹(shù)林區(qū))來(lái)考慮。②孢粉組合的局地分布還與植物特性有關(guān),如垌尾白骨壤花粉含量均與植物的覆蓋度、高度及胸徑具有很強(qiáng)的相關(guān)性�？芍�,表土孢粉組合特征及其濃度可以作為示蹤母體植物的物源和生長(zhǎng)發(fā)育性狀的良好指標(biāo),可以在一定程度上重塑歷史時(shí)期廣西海岸帶紅樹(shù)林生長(zhǎng)發(fā)育特征。 通過(guò)對(duì)英羅灣O18柱和茅尾海Q37柱中孢粉圖譜特征研究發(fā)現(xiàn):①底層沉積物中紅樹(shù)孢粉含量相對(duì)較高,且紅樹(shù)孢粉含量多接近或略超過(guò)10%,表明為紅樹(shù)孢粉的原位沉積。且蕨類(lèi)孢子等分異度普遍較低,表明當(dāng)時(shí)的水動(dòng)力強(qiáng)度相對(duì)較弱,可能與其灘面上覆的紅樹(shù)植物茂盛有關(guān)。②表層沉積物中紅樹(shù)孢粉含量減少趨勢(shì)明顯,均不超過(guò)10%;表明紅樹(shù)孢粉多為異地?cái)y入,紅樹(shù)林灘涂原地退化趨勢(shì)明顯。Pinus(松屬)的增多應(yīng)與沿海防護(hù)林的不斷種植有關(guān),Poaceae(禾木科)的增多反映了人類(lèi)活動(dòng)對(duì)海岸帶區(qū)域的開(kāi)墾種植強(qiáng)度增強(qiáng)。同時(shí),紅樹(shù)林灘涂的退化相應(yīng)導(dǎo)致原位水動(dòng)力強(qiáng)度增強(qiáng),致使蕨類(lèi)孢子等的分異度有所增加。 基于O18和Q37兩根短柱狀巖芯中δ~(13)Corg、δ~(15)N、TOC、TN等綜合分析的基礎(chǔ)上,利用δ~(13)Corg C/N三端元混合模型對(duì)沉積物中有機(jī)碳的來(lái)源進(jìn)行了示蹤(海洋浮游藻類(lèi)、陸源河流輸入和紅樹(shù)林源),并對(duì)近百年來(lái)有機(jī)碳的埋藏通量和各端元(尤其是紅樹(shù)林源)的貢獻(xiàn)量進(jìn)行了重建。發(fā)現(xiàn):①δ~(13)Corg的低值與C/N的高值近乎呈現(xiàn)一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系(均與δ~(15)N間無(wú)明顯線性關(guān)系),且δ~(13)Corg與C/N在垂向上呈現(xiàn)明顯的負(fù)相關(guān);這與前人在表層沉積物或懸浮體中獲得的結(jié)論較為一致。這表明δ~(13)Corg與C/N在重塑柱狀樣中各端元有機(jī)質(zhì)的貢獻(xiàn)量時(shí)依然具有重要指示意義,盡管有機(jī)質(zhì)不可避免的受到沉積物早期成巖和降解作用的影響。②O18柱中的有機(jī)質(zhì)來(lái)源主要為紅樹(shù)林源和海洋浮游藻類(lèi),陸源輸入的貢獻(xiàn)量相對(duì)較低,這與該柱附近無(wú)大型河流在此入海有關(guān);且紅樹(shù)林源有機(jī)質(zhì)在12 cm~4 cm(1980年~1997年)內(nèi)減少趨勢(shì)顯著。而Q37柱中的有機(jī)質(zhì)來(lái)源在90 cm至50 cm(1864年~1927年)內(nèi)主要受控于紅樹(shù)林源,之后主要受控于陸源河流輸入。造成近期O18柱和Q37柱中紅樹(shù)林源有機(jī)質(zhì)貢獻(xiàn)量急劇減少的主要原因可能與原位潮灘的人類(lèi)活動(dòng)有關(guān),如人工養(yǎng)殖池(或?yàn)┩筐B(yǎng)殖)的興建與紅樹(shù)林爭(zhēng)奪其必要的生存空間。 在綜合利用O18柱和Q37柱中孢粉和有機(jī)碳同位素信息(以及沉積物粒度特征)重塑近百年來(lái)紅樹(shù)林生長(zhǎng)發(fā)育狀況的前提下,對(duì)紅樹(shù)林生長(zhǎng)發(fā)育與人類(lèi)活動(dòng)的關(guān)系進(jìn)行了探討,研究發(fā)現(xiàn):①這兩根柱中紅樹(shù)孢粉和紅樹(shù)林源有機(jī)碳(δ~(13)Corg和C/N)記錄的近百年來(lái)紅樹(shù)林生長(zhǎng)演化的信息相吻合,相互印證了二者用于重塑近期廣西紅樹(shù)林生長(zhǎng)發(fā)育狀況的可靠性,為下一步研究全新世自然環(huán)境改變(海平面上升、氣候旋回)對(duì)紅樹(shù)林生長(zhǎng)發(fā)育的影響關(guān)系打下良好的基礎(chǔ)。②相比巖芯百余年來(lái)的時(shí)間跨度而言,廣西社會(huì)統(tǒng)計(jì)資料記錄的年限較短,無(wú)法滿(mǎn)足本次研究較長(zhǎng)時(shí)間的需求。有鑒于此,柱狀巖芯中記錄的人類(lèi)活動(dòng)信息(重金屬過(guò)剩通量、松屬花粉、禾本科花粉)就成為發(fā)展中國(guó)家良好的替代指標(biāo)。并最終揭示了人類(lèi)活動(dòng)指示因子、沉積物粒度特征與紅樹(shù)林生長(zhǎng)發(fā)育狀況(紅樹(shù)孢粉和C紅樹(shù)林百分含量)之間的響應(yīng)關(guān)系。
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)海洋大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類(lèi)號(hào)】：P736.2
【圖文】：

圖 1-3 廣西北部灣近岸海域冬季環(huán)流模式志留系和中生界侏羅系的砂巖、粉砂巖、泥巖以及不同期次侵入巖體構(gòu)成的丘陵層組成的古洪積—沖積平原，地勢(shì)平坦，略向南傾斜。西部地區(qū)主要由下古生界多級(jí)基巖剝蝕臺(tái)地。潮間帶表層沉積物中，粗粒砂質(zhì)沉積物比細(xì)粒泥質(zhì)沉積區(qū)分布廣泛，而粗粒砂質(zhì)沉積物中以細(xì)砂分布最廣，粗砂次之，而細(xì)粒泥質(zhì)沉積物中以泥質(zhì)砂分布最廣，組分細(xì)砂分布最為廣泛，砂-粉砂-粘土次之。由于廣西潮灘屬于典型的紅樹(shù)林灘面，從外灘經(jīng)中灘到內(nèi)灘，沉積物分別為細(xì)砂質(zhì)、泥砂質(zhì)和淤泥質(zhì)。低潮帶沉積物中小于 0.01 mm 的物理性粘粒只占13.6%；中潮帶沉積物中小于 0.01 mm 的物理性粘粒占 30.7%；高潮帶淤泥質(zhì)沉積物中小于 0.01 mm 的物理性粘粒占 88.9%。岸灘地貌 廣西潮間帶灘涂總面積約 212 萬(wàn)畝（不包括潮間帶河道和大型海汊水域），其中防城港市約 70 萬(wàn)畝，欽州市約 37 萬(wàn)畝、北海市約 105 萬(wàn)畝。其中：沙灘 1323464 畝（62.43%）、砂泥混合灘 248540 畝（11.72%）和泥灘 100789

圖 1-4 茅尾海潮間帶地貌類(lèi)型分布圖1：堆積的高潮位沙灘；2：侵蝕堆積的高潮位沙灘；3：侵蝕的高潮位沙灘；4：堆積的中潮位沙灘；5：侵蝕堆積的中潮位沙灘；6：平坦的中潮位侵蝕堆積沙灘；7：起伏的中潮位侵蝕堆積沙灘；8：平坦的中潮位侵蝕沙灘，9：起伏的中潮位侵蝕沙灘；10：堆積的低潮位沙灘；11：侵蝕堆積的低潮位沙灘； 12：起伏的低潮位侵蝕堆積沙灘；13：堆積的高潮位泥灘；14：侵蝕堆積的高潮位泥灘；15：堆積的中潮位泥灘；16：堆積的低潮位泥灘；17：堆積的高潮位砂泥混合灘；18：侵蝕堆積的高潮位砂泥混合灘；19：堆積的中潮位砂泥混合灘；20：侵蝕堆積的中潮位砂泥混合灘；21：堆積的低潮位砂泥混合灘；22：侵蝕堆積的低潮位砂泥混合灘；23：茂密的紅樹(shù)林泥灘；24：茂密的紅樹(shù)林砂泥灘；25：茂密的紅樹(shù)林沙灘；26：茂密的紅樹(shù)林碎石灘；27：稀疏的紅樹(shù)林泥灘；28：稀疏的紅樹(shù)林砂泥灘；29：稀疏的紅樹(shù)林沙灘；30：稀疏的紅樹(shù)林碎石灘；31：泥質(zhì)草灘；32：砂泥質(zhì)草灘；33：砂質(zhì)草灘；34：稀疏紅樹(shù)砂泥質(zhì)草灘；35：砂礫灘；36 巖灘（海蝕平臺(tái)）；37：碎石灘；38：養(yǎng)殖區(qū)；39：潮水溝與潮間帶河道、水道；40：海域；41：人工圍墾區(qū)及海堤。（2）沙田村—英羅港南部海岸是較典型的砂質(zhì)海岸。高潮帶沙灘狹窄。中潮帶沙灘寬闊，發(fā)育沙波群、沙脊群、縱向沙壟、灘脊—灘槽等微地貌形態(tài)。低潮帶上部也有沙波發(fā)育。本段海岸潮間帶動(dòng)力地貌過(guò)程表現(xiàn)為侵蝕—堆積作用交替。其中中潮帶沙灘侵蝕—堆積作用強(qiáng)烈，灘面微地貌豐富，地形變化劇烈（圖34 35 36 37 38 39 40 41

灘面微地貌豐富，地形變化劇烈（圖1-5）。1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1112 13 14 15 16 17 18 19 20 21 2223 24 25 26 27 28 29 30 31 32 3334 35 36 37 38 39 40 41

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