西澳近岸Cygnet Bay海灣環(huán)境變化的百年反演
發(fā)布時間：2021-04-02 00:43
海岸帶是地球上最為重要的生態(tài)以及社會-經(jīng)濟(jì)體系之一。人類活動與氣候變化壓力下,近岸生態(tài)系統(tǒng)的衰退特征與機(jī)制是國際熱點(diǎn)研究內(nèi)容。然而,受海洋生態(tài)環(huán)境調(diào)查數(shù)據(jù)的限制,難以開展生態(tài)系統(tǒng)的長期演變規(guī)律研究。本研究利用古生態(tài)學(xué)技術(shù),結(jié)合碳、氮穩(wěn)定同位素及生物標(biāo)志物多個參數(shù),重建了西澳北部Kimberley地區(qū)Cygnet Bay珍珠貝養(yǎng)殖對生態(tài)系統(tǒng)的影響過程。研究結(jié)果不僅揭示了該區(qū)域長時間養(yǎng)殖活動對生態(tài)環(huán)境的影響,而且改進(jìn)了沉積物中碳、氮穩(wěn)定同位素的前處理方法。主要研究成果表述如下:（1）針對澳大利亞西海岸沉積物中富含碳酸鹽的特點(diǎn),改進(jìn)了前處理方法,減少了酸化過程對海洋沉積物δ13C分析的影響,為分析海洋沉積物δ13C提供合理、可靠的前處理方法。研究結(jié)果表明,酸洗法中6%H2SO3和1 mol/L H3PO4并不能完全去除較高無機(jī)碳含量樣品中的無機(jī)碳酸鹽;2 mol/L HCl對去除海洋沉積物中不同無機(jī)碳含量更為理想;酸蒸法并不適用于無機(jī)碳含量較高的沉積物樣品,無機(jī)碳含量較低的沉積物樣品,9小時酸蒸較為適宜;非原位酸洗不僅避免了水洗過程中酸溶性有機(jī)物的流失,而且降低了殘留酸...
【文章來源】：中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院煙臺海岸帶研究所)山東省
【文章頁數(shù)】：144 頁
【學(xué)位級別】：博士
【部分圖文】：
研究區(qū)域（CygnetBay）
圖 1-2 本論文中涉及的 GDGTs 分子結(jié)構(gòu)圖Fig. 1-2 Structures of GDGTs used in this study目前識別的GDGTs有類異戊二烯Isoprenoid GDGTs從GDGTs-0到GDGTs-8（數(shù)字 0-8 代表環(huán)戊烷數(shù)），和含有 C 骨架的支鏈 branched GDGTs 如 Damsté等（2000）命名的 GDGT-I 和 GDGT-II 及其同分異構(gòu)體 GDGTsIII、IIIa 和 IIIb 等（Schouten et al., 2000）。GDGTs 在現(xiàn)代環(huán)境中主要有 GDGTs-0，泉古菌醇（Crenarchaeol）以及 branched GDGTs。在開放的海域（不包括封閉的海灣和河口）主要以 GDGTs-0 和 Crenarchaeol 以及少部分 branched GDGTs，說明Thaumarchaeota 為 GDGTs 的主要來源，而在土壤中主要以 branched GDGTs 為主，說明 branched GDGTs 與陸源環(huán)境有關(guān)，這也是導(dǎo)致近海域相比于外海 branchedGDGTs 含量相對較高的原因（Blaga et al., 2009）�；� branched GDGTs 主要來源于陸地環(huán)境，而 Crenarchaeol主要來源于海洋環(huán)境，Hopmans 等（2004）首次定義 BIT 定量陸地土壤有機(jī)質(zhì)在海洋沉積物中總有機(jī)質(zhì)中的貢獻(xiàn)比例，公式為：
比如 Seki等（2009）用 BIT 示蹤 160 kyr 以來 Amur River 向 Okhotsk 的輸入量變化。除了 BIT 指數(shù)外，Xing 等（2011）根據(jù)陸源生物標(biāo)志物長鏈烷烴（C27、C29和 C31）以及海源生物標(biāo)志物菜子甾醇、甲藻甾醇和 C37不飽和烯酮的比值，提出了 TMBR（Terrestrialand Marine Biomarker Ratio）指標(biāo)，示蹤海洋沉積物中陸源有機(jī)質(zhì)的貢獻(xiàn)比例，其公式為 1-2（Xing et al., 2011）。澳大利亞西北部的Kimberley 邊緣分布有豐富的石油和天然氣資源，自 1967s 以來鉆井平臺和開采公司迅速增加，在運(yùn)輸或生產(chǎn)過程中部分石油會泄露到海洋環(huán)境中（Burns et al.,1999）。并且在 Cygnet Bay 的部分樣品中檢測到部分未知的碳?xì)浠衔铮║CMunresolved complex mixture），其含量為 1-81 ng/g，可能指示石油污染（圖 1-3）。因此，本研究用 C28、C30和 C32OH 長鏈正構(gòu)醇替代長鏈烷烴 C27、C29和 C31。另外，本研究樣品中未檢測到 C37不飽和烯酮，因此用菜子甾醇和甲藻甾醇代替菜子甾醇、甲藻甾醇和 C37不飽和烯酮，公式為 1-3，簡稱為 TMBR 。
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Upwelling and anthropogenic forcing on phytoplankton productivity and community structure changes in the Zhejiang coastal area over the last 100 years[J]. DUAN Shanshan,XING Lei,ZHANG Hailong,FENG Xuwen,YANG Haili,ZHAO Meixun. Acta Oceanologica Sinica. 2014(10)
[2]Soil pH impact on microbial tetraether lipids and terrestrial input index （BIT） in China[J]. YANG Huan1 2 DING WeiHua1 WANG JinXiang1 JIN ChengSheng1 HE GangQiang1 QIN YangMin1 2 & XIE ShuCheng1* 1 State Key Laboratory of Biogeology and Environmental Geology China University of Geosciences Wuhan 430074 China; 2 State Key Laboratory of Geological Processes and Mineral Resources China University of Geosciences Wuhan 430074 China. Science China（Earth Sciences）. 2012(02)
[3]大亞灣和四十里灣附近海域表層沉積物中無機(jī)碳形態(tài)研究[J]. 解學(xué)良,王允周,張培玉,高學(xué)魯. 環(huán)境化學(xué). 2011(06)
[4]渤海灣北部和西部海域表層沉積物中無機(jī)碳形態(tài)研究[J]. 王允周,高學(xué)魯,楊玉瑋. 海洋科學(xué). 2011(02)
[5]Sources and transportation of suspended matter and sediment in the southern Yellow Sea: Evidence from stable carbon isotopes[J]. CAI Deling~(1,2) SHI Xuefa~1, ZHOU Weijian~2, LIU Weiguo~2, Zhang Shufang~3, CAO Yunning~2 & HAN Yibing~1 1. Key Laboratory of Marine Sedimentology and Environmental Geology, First Institute of Oceanography, State Oceanic Administration, Qingdao 266061. China; 2. State Key Laboratory of Loess and Quaternary Geology, Instiune of Earth Environment. Chinese Aeademy of Sciences, Xi’an 710054. China; 3. Ocean Eniversity of Qingdao, Qingdao, 266003. China. Chinese Science Bulletin. 2003(S1)
[6]海洋浮游細(xì)菌的生態(tài)學(xué)研究[J]. 肖天. 地球科學(xué)進(jìn)展. 2001(01)
博士論文
[1]近海環(huán)境中無機(jī)碳的研究[D]. 李學(xué)剛.中國科學(xué)院研究生院（海洋研究所） 2004
本文編號：3114264
【文章來源】：中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院煙臺海岸帶研究所)山東省
【文章頁數(shù)】：144 頁
【學(xué)位級別】：博士
【部分圖文】：
研究區(qū)域（CygnetBay）
圖 1-2 本論文中涉及的 GDGTs 分子結(jié)構(gòu)圖Fig. 1-2 Structures of GDGTs used in this study目前識別的GDGTs有類異戊二烯Isoprenoid GDGTs從GDGTs-0到GDGTs-8（數(shù)字 0-8 代表環(huán)戊烷數(shù)），和含有 C 骨架的支鏈 branched GDGTs 如 Damsté等（2000）命名的 GDGT-I 和 GDGT-II 及其同分異構(gòu)體 GDGTsIII、IIIa 和 IIIb 等（Schouten et al., 2000）。GDGTs 在現(xiàn)代環(huán)境中主要有 GDGTs-0，泉古菌醇（Crenarchaeol）以及 branched GDGTs。在開放的海域（不包括封閉的海灣和河口）主要以 GDGTs-0 和 Crenarchaeol 以及少部分 branched GDGTs，說明Thaumarchaeota 為 GDGTs 的主要來源，而在土壤中主要以 branched GDGTs 為主，說明 branched GDGTs 與陸源環(huán)境有關(guān)，這也是導(dǎo)致近海域相比于外海 branchedGDGTs 含量相對較高的原因（Blaga et al., 2009）�；� branched GDGTs 主要來源于陸地環(huán)境，而 Crenarchaeol主要來源于海洋環(huán)境，Hopmans 等（2004）首次定義 BIT 定量陸地土壤有機(jī)質(zhì)在海洋沉積物中總有機(jī)質(zhì)中的貢獻(xiàn)比例，公式為：
比如 Seki等（2009）用 BIT 示蹤 160 kyr 以來 Amur River 向 Okhotsk 的輸入量變化。除了 BIT 指數(shù)外，Xing 等（2011）根據(jù)陸源生物標(biāo)志物長鏈烷烴（C27、C29和 C31）以及海源生物標(biāo)志物菜子甾醇、甲藻甾醇和 C37不飽和烯酮的比值，提出了 TMBR（Terrestrialand Marine Biomarker Ratio）指標(biāo)，示蹤海洋沉積物中陸源有機(jī)質(zhì)的貢獻(xiàn)比例，其公式為 1-2（Xing et al., 2011）。澳大利亞西北部的Kimberley 邊緣分布有豐富的石油和天然氣資源，自 1967s 以來鉆井平臺和開采公司迅速增加，在運(yùn)輸或生產(chǎn)過程中部分石油會泄露到海洋環(huán)境中（Burns et al.,1999）。并且在 Cygnet Bay 的部分樣品中檢測到部分未知的碳?xì)浠衔铮║CMunresolved complex mixture），其含量為 1-81 ng/g，可能指示石油污染（圖 1-3）。因此，本研究用 C28、C30和 C32OH 長鏈正構(gòu)醇替代長鏈烷烴 C27、C29和 C31。另外，本研究樣品中未檢測到 C37不飽和烯酮，因此用菜子甾醇和甲藻甾醇代替菜子甾醇、甲藻甾醇和 C37不飽和烯酮，公式為 1-3，簡稱為 TMBR 。
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Upwelling and anthropogenic forcing on phytoplankton productivity and community structure changes in the Zhejiang coastal area over the last 100 years[J]. DUAN Shanshan,XING Lei,ZHANG Hailong,FENG Xuwen,YANG Haili,ZHAO Meixun. Acta Oceanologica Sinica. 2014(10)
[2]Soil pH impact on microbial tetraether lipids and terrestrial input index （BIT） in China[J]. YANG Huan1 2 DING WeiHua1 WANG JinXiang1 JIN ChengSheng1 HE GangQiang1 QIN YangMin1 2 & XIE ShuCheng1* 1 State Key Laboratory of Biogeology and Environmental Geology China University of Geosciences Wuhan 430074 China; 2 State Key Laboratory of Geological Processes and Mineral Resources China University of Geosciences Wuhan 430074 China. Science China（Earth Sciences）. 2012(02)
[3]大亞灣和四十里灣附近海域表層沉積物中無機(jī)碳形態(tài)研究[J]. 解學(xué)良,王允周,張培玉,高學(xué)魯. 環(huán)境化學(xué). 2011(06)
[4]渤海灣北部和西部海域表層沉積物中無機(jī)碳形態(tài)研究[J]. 王允周,高學(xué)魯,楊玉瑋. 海洋科學(xué). 2011(02)
[5]Sources and transportation of suspended matter and sediment in the southern Yellow Sea: Evidence from stable carbon isotopes[J]. CAI Deling~(1,2) SHI Xuefa~1, ZHOU Weijian~2, LIU Weiguo~2, Zhang Shufang~3, CAO Yunning~2 & HAN Yibing~1 1. Key Laboratory of Marine Sedimentology and Environmental Geology, First Institute of Oceanography, State Oceanic Administration, Qingdao 266061. China; 2. State Key Laboratory of Loess and Quaternary Geology, Instiune of Earth Environment. Chinese Aeademy of Sciences, Xi’an 710054. China; 3. Ocean Eniversity of Qingdao, Qingdao, 266003. China. Chinese Science Bulletin. 2003(S1)
[6]海洋浮游細(xì)菌的生態(tài)學(xué)研究[J]. 肖天. 地球科學(xué)進(jìn)展. 2001(01)
博士論文
[1]近海環(huán)境中無機(jī)碳的研究[D]. 李學(xué)剛.中國科學(xué)院研究生院（海洋研究所） 2004
本文編號：3114264
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