發(fā)布時(shí)間：2020-08-04 09:03

【摘要】：沿海經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展極大地改變了海岸帶的生態(tài)環(huán)境甚至生態(tài)系統(tǒng),導(dǎo)致近海海域嚴(yán)重富營(yíng)養(yǎng)化。富營(yíng)養(yǎng)化的加劇為赤潮的發(fā)生提供了物質(zhì)條件，在受人類活動(dòng)強(qiáng)烈干擾的地區(qū),赤潮發(fā)生的頻率和強(qiáng)度都在快速增加。其中長(zhǎng)江口及其鄰近海域已成為我國(guó)富營(yíng)養(yǎng)化最嚴(yán)重的地區(qū)，極大影響著該海域的生態(tài)環(huán)境。因此，研究該海域富營(yíng)養(yǎng)化和赤潮歷史的演變有助于了解其形成機(jī)制和發(fā)展態(tài)勢(shì)，有助于了解人類活動(dòng)在赤潮和富營(yíng)養(yǎng)化關(guān)系中的作用。本文選取長(zhǎng)江口鄰近海域赤潮高發(fā)區(qū)典型站位的兩根柱狀沉積物為研究對(duì)象，在年代測(cè)定的基礎(chǔ)上，綜合地質(zhì)動(dòng)力參數(shù)、地球化學(xué)參數(shù)以及沉積硅藻參數(shù)，研究了生源要素(C、N、Si)、沉積硅藻群落組成及其隨年代的變化趨勢(shì)，結(jié)合長(zhǎng)江口及其鄰近海域水體環(huán)境的歷史調(diào)查資料，推測(cè)了富營(yíng)養(yǎng)化在上個(gè)世紀(jì)以來的發(fā)展趨勢(shì)，討論了人類活動(dòng)對(duì)長(zhǎng)江口及其鄰近海域的影響以及與富營(yíng)養(yǎng)化演變的關(guān)系。本文研究的主要結(jié)論如下： 兩根柱狀沉積物~(210)Pb測(cè)年結(jié)果表明，位于東海泥質(zhì)區(qū)的ZC13和ZA3柱狀沉積物的沉積年代分別為54年(1955~2009)和139年(1871~2010)，ZC13柱狀沉積物的平均沉積速率為0.89cm/yr；ZA3柱狀沉積物的沉積速率為：0~25cm為0.71cm/yr，26~115cm為1.78cm/yr。 兩柱狀沉積物高分辨率粒度分析結(jié)果顯示：ZC13柱狀沉積物以砂質(zhì)粉砂為主，粒徑相對(duì)較粗，粘土含量相對(duì)較少，粒度組成和粒度參數(shù)在前10cm變化較頻繁；ZA3柱狀沉積物由頂部至100cm粒度組分及相關(guān)參數(shù)變化穩(wěn)定，粘土含量高，巖性上表現(xiàn)為較細(xì)的粘土質(zhì)粉砂，100cm以后粘土含量明顯降低，砂質(zhì)組分增高，巖性總體上表現(xiàn)為粉砂質(zhì)砂，粒度參數(shù)變化較為頻繁，故選擇該柱狀沉積物0~100cm進(jìn)行生源要素以及沉積硅藻分析。兩根柱狀沉積物的巖性均表明其適合生源要素和沉積硅藻的埋藏，有助于從中提取信息。 分析測(cè)定了兩根柱狀沉積物生源要素：總有機(jī)碳(TOC)、總氮(TN)以及生物硅(BSi)的含量及其變化趨勢(shì)。結(jié)果表明：1970年以前：TOC、TN以及BSi含量在整個(gè)柱狀沉積物剖面屬于較低的水平且變化穩(wěn)定，說明在這一時(shí)期，我國(guó)工業(yè)化尚未興起，人類活動(dòng)對(duì)東海影響較少，此海域初級(jí)生產(chǎn)力水平處于較低的水平。20世紀(jì)70年代初至90年代中期：TOC、TN、BSi含量呈顯著上升趨勢(shì)，顯示了上層水體中初級(jí)生產(chǎn)力的增高，說明在這一時(shí)期，人類活動(dòng)的干擾增加了陸源物質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)元素的輸入，從而導(dǎo)致長(zhǎng)江口及其鄰近海域富營(yíng)養(yǎng)化趨勢(shì)的增強(qiáng)，造成赤潮爆發(fā)的頻率和規(guī)模越來越大。20世紀(jì)90年代中期至今：TOC、TN以及BSi含量呈波動(dòng)上升趨勢(shì)。N、P的增加會(huì)導(dǎo)致營(yíng)養(yǎng)鹽結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變，有利于除硅藻之外的其他藻類的生長(zhǎng)，最終導(dǎo)致三個(gè)參數(shù)均在此時(shí)期呈現(xiàn)波動(dòng)狀態(tài)。而甲藻赤潮在此時(shí)期于東海的大規(guī)模爆發(fā)恰好證明了這一結(jié)論。 分析研究了兩柱狀沉積物中沉積硅藻群落結(jié)構(gòu)的演替特征、方向及其對(duì)環(huán)境的指示意義。結(jié)果表明:兩柱狀沉積物中硅藻的細(xì)胞豐度、生態(tài)特征參數(shù)（多樣性指數(shù)、物種豐富度）、以及優(yōu)勢(shì)種組成發(fā)生了明顯演替。硅藻群落的組合特征不同時(shí)期之間存在明顯差異，硅藻細(xì)胞豐度自20世紀(jì)70年代開始增加，90年代中期后開始加速增加，這種數(shù)量的變動(dòng)主要是由上層水體沉積的浮游硅藻引起的，浮游硅藻的細(xì)胞豐度在20世紀(jì)70年代中期以后呈現(xiàn)出明顯的上升趨勢(shì)，90年代中期后上升速度加快，而底棲硅藻的細(xì)胞豐度波動(dòng)不明顯。與此同時(shí)，赤潮藻的細(xì)胞豐度也開始增加。相關(guān)時(shí)期文獻(xiàn)資料表明，該時(shí)期水體中由于營(yíng)養(yǎng)鹽的持續(xù)輸入，導(dǎo)致富營(yíng)養(yǎng)水平加劇。2000年以后，硅藻的細(xì)胞豐度及生態(tài)特征參數(shù)呈現(xiàn)波動(dòng)上升狀態(tài)，與此時(shí)期生源要素的波動(dòng)吻合，赤潮藻的含量亦隨硅藻豐度的變化而變化。硅藻豐度總體的增高揭示了水體中營(yíng)養(yǎng)鹽水平的增高，這與相關(guān)文獻(xiàn)中該海區(qū)進(jìn)行調(diào)查所獲得營(yíng)養(yǎng)鹽輸入的增高的事實(shí)相一致。而這種數(shù)據(jù)隨年代的波動(dòng)也從側(cè)面為一定時(shí)期的硅限制提供了依據(jù)，反映了水體中富營(yíng)養(yǎng)水平的進(jìn)一步增高導(dǎo)致浮游植物群落結(jié)構(gòu)的改變。 上述研究表明：生源要素(C、N、Si)的含量變化以及沉積硅藻群落對(duì)上世紀(jì)以來長(zhǎng)江口鄰近海域富營(yíng)養(yǎng)化演變具有指示意義，且得出一致的結(jié)論：即長(zhǎng)江口鄰近海域20世紀(jì)70年代富營(yíng)養(yǎng)化開始出現(xiàn)，90年代中期開始加劇，從而導(dǎo)致越來越多大規(guī)模赤潮的爆發(fā)。
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)科學(xué)院研究生院（海洋研究所）
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號(hào)】：X145
【圖文】：

圖 1.1 中國(guó)近海的季節(jié)性環(huán)流途徑(蘇紀(jì)蘭 2001)Fig1.1. The map of seasonal circulation in coasts of China江徑流匯入到東海后，在河口外海域與海水混合而形成沖淡水，它是影水化學(xué)要素分布、運(yùn)移的最主要水團(tuán)之一。其特點(diǎn)是高營(yíng)養(yǎng)鹽、低鹽度淡水的路徑和它的分布態(tài)勢(shì)是復(fù)雜多變的。長(zhǎng)江徑流量大小及其在各個(gè)配變化、我國(guó)東南沿岸海面坡度的存在和變化、河口外海域的流場(chǎng)和風(fēng)化等均可影響到長(zhǎng)江沖淡水的擴(kuò)散和運(yùn)移(中國(guó)海灣志編纂委員會(huì) 1998淡水有冬、夏兩條擴(kuò)展途徑：冬季，在強(qiáng)勁北風(fēng)的影響下，徑流入海后而順岸南下，稱為冬季浙閩沿岸流的主要淡水源，且流輻狹窄；夏季，水流出口門后，在慣性力的作用下，先以“射形流”的態(tài)勢(shì)直下東南，0′ ~ 122°30′E 區(qū)段，開始轉(zhuǎn)向東北，直指濟(jì)州島。毛漢禮(1963)首次報(bào)道向現(xiàn)象，蘇紀(jì)蘭(2001)將此歸為中國(guó)近海獨(dú)特的環(huán)流特征之一。在有些季，長(zhǎng)江沖淡水越過 34.0°N 緯線達(dá)到南黃海的中部。由于不同的季節(jié)

圖 1.2. 本論文思路Fig 1.2. The mentality of the paper2. 論文結(jié)構(gòu)安排根據(jù) 2012 年出臺(tái)的《中國(guó)科學(xué)院研究生院研究生學(xué)位論文撰寫規(guī)范》安排論文的結(jié)構(gòu)。在致謝、摘要、目錄后，正文共分為 5 章。第一章為緒論，包究的內(nèi)容和意義、國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀、論文的思路和結(jié)構(gòu)安排；第二章闡述樣保存、概述兩柱樣所在的海區(qū)的水體環(huán)境和沉積環(huán)境，對(duì)柱樣進(jìn)行物理性質(zhì)述，給出年代測(cè)定、粒度測(cè)定與柱狀沉積物穩(wěn)定性分析的結(jié)果，確定所選沉是否有足夠的分辨率和保存的信息來反演富營(yíng)養(yǎng)化的演變；第三章使用生源(TOC、TN、BSi)的分布特征來討論水體富營(yíng)養(yǎng)化發(fā)展的歷史；第四章是利藻的沉積記錄及其群落演替來反演水體中營(yíng)養(yǎng)鹽的輸入水平，從而對(duì)富營(yíng)養(yǎng)演變進(jìn)行推斷；第五章主要綜合二、三、四章的結(jié)果再給出結(jié)論以及本論文新性；最后是參考文獻(xiàn)、附錄和作者本人簡(jiǎn)歷。

8-20 灰褐 粘土 軟 顏色較前段偏深21-48 灰褐 粘土 軟 泥質(zhì)偏細(xì)表 2.2 ZA3 柱狀沉積物分層描述Table 2.2 Layers description of core ZA3層數(shù)(cm) 顏色 名稱 粘性 稠度 巖性狀況描述0-10 灰黑 粘土中等軟 泥質(zhì)偏細(xì)11-39 灰黑 粘土 軟 泥質(zhì)偏細(xì)40-74 灰褐 粉砂質(zhì)粘土 軟 偶見生物殼體75-99 灰黑 粘土 軟 泥質(zhì)較前段黑且偏細(xì)100-140 灰黃 粉砂 差 較硬 粉砂含量 90%左右，貝殼富集

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本文編號(hào)：2780340