我國東部陸架海全新世生態(tài)環(huán)境演變規(guī)律及控制機(jī)制.pdf

1、面對21世紀(jì)人口增多、社會發(fā)展的壓力，海洋產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為推動(dòng)全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要引擎。維護(hù)近海生態(tài)環(huán)境安全是社會和諧和經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的保障。近年來隨著全球變暖和人類活動(dòng)影響加劇，海洋生態(tài)災(zāi)害開始頻繁爆發(fā)。了解海洋生態(tài)環(huán)境演變的過程和機(jī)制、預(yù)測未來變化趨勢顯得迫在眉睫。而長時(shí)間尺度自然演變規(guī)律的揭示是研究生態(tài)環(huán)境演變機(jī)制的前提，也是國際海洋科學(xué)中熱點(diǎn)研究方向之一。我國東部陸架海地處東亞季風(fēng)區(qū)，東臨西邊界流黑潮，西靠沿岸經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)區(qū)并受大河的輸入

2、影響，其生態(tài)環(huán)境變化受到氣候變化和人類活動(dòng)的共同驅(qū)動(dòng)。為了開展我國東部陸架海生態(tài)環(huán)境演變規(guī)律與機(jī)制的研究，正確的預(yù)測未來生態(tài)環(huán)境變化趨勢，本論文選擇我國東部陸架海典型泥質(zhì)區(qū)（濟(jì)州島西南泥質(zhì)區(qū)和黃海中部泥質(zhì)區(qū)）為研究區(qū)域，利用多參數(shù)生物標(biāo)志物方法對多個(gè)巖心全新世以來生態(tài)環(huán)境的時(shí)空格局進(jìn)行了重建。主要涉及的溫度指標(biāo)有UK'37和TEX86指標(biāo)，分別用來重建表層和次表層海水溫度;海源生物標(biāo)志物有菜子甾醇、甲藻甾醇和C37長鏈烯酮，用來重建浮游

3、植物生產(chǎn)力和群落結(jié)構(gòu);陸源指標(biāo)有BIT和TMBR'，分別用來重建土壤和植被有機(jī)質(zhì)比例。
　　全新世以來濟(jì)州島西南表現(xiàn)出表層海水溫度逐步下降，次表層海水溫度逐步上升，從而層化現(xiàn)象逐漸減弱的趨勢。海源生物標(biāo)志物含量指示全新世浮游植物生產(chǎn)力逐漸上升。這里的生態(tài)環(huán)境演變可劃分3段:早全新世(6-10 ka)濟(jì)州島西南是一個(gè)相對封閉的海域，有著強(qiáng)的層化現(xiàn)象和低的浮游植物生產(chǎn)力，主要由于環(huán)流系統(tǒng)尚未建立和受到全球氣候變化的影響。中全新世(2.

4、5-6 ka)環(huán)流系統(tǒng)的初步形成導(dǎo)致層化現(xiàn)象的減弱和浮游植物生產(chǎn)力的增加。晚全新世(0-2.5ka)環(huán)流系統(tǒng)和冷渦系統(tǒng)的加強(qiáng)使層化現(xiàn)象大幅度減弱，浮游植物生產(chǎn)力大幅度提升并伴隨硅藻主導(dǎo)的群落結(jié)構(gòu)。
　　黃海中部表層海水溫度在早全新世波動(dòng)大，進(jìn)入中晚全新世開始穩(wěn)定;次表層海水溫度全新世以來逐漸下降;海源生物標(biāo)志物則一致表現(xiàn)出逐漸上升的浮游植物生產(chǎn)力。在早全新世(6-10 ka)，黃海動(dòng)蕩的海洋環(huán)境導(dǎo)致表層海水溫度發(fā)生巨大波動(dòng)。另外環(huán)

5、流系統(tǒng)尚未形成，這時(shí)浮游植物生產(chǎn)力很低。中全新世(2.7-6 ka)環(huán)流系統(tǒng)初步形成使浮游植物生產(chǎn)力和顆石藻貢獻(xiàn)比例開始增加。晚全新世(0-2.7 ka)隨著東亞冬季風(fēng)的加強(qiáng)黃海暖流開始加強(qiáng)，環(huán)流系統(tǒng)的完善使浮游植物生產(chǎn)力和顆石藻貢獻(xiàn)比例繼續(xù)增加。另一方面通過與黃海已發(fā)表表層海水溫度記錄的比較，發(fā)現(xiàn)中晚全新世(0-6 ka)表層海水溫度在黃海西部有明顯的升高趨勢，而在東部的升高并不明顯。我們認(rèn)為這種現(xiàn)象主要由于黃海暖流主軸東西擺動(dòng)所致。

6、中全新世較弱的黃海暖流沿黃海深槽直接北上（主軸偏東），晚全新世加強(qiáng)的黃海暖流沿海槽西側(cè)北上（主軸偏西）。
　　通過比較黃海、濟(jì)州島西南以及已發(fā)表沖繩海槽北部的表層和次表層海水溫度記錄，發(fā)現(xiàn)冰消期以來冷水團(tuán)在我國東部陸架海的演變過程存在3個(gè)階段:在冰消期（10 ka之前）沖繩海槽北部存在冷水團(tuán)影響，表現(xiàn)為次表層低溫和強(qiáng)層化現(xiàn)象。進(jìn)入早全新世(6-10 ka)，這種現(xiàn)象主要發(fā)生在濟(jì)州島西南海域，說明冷水團(tuán)形成于濟(jì)州島西南海域。到了中晚