【摘要】：本文通過對廣西海岸帶6根短柱樣210Pb測年、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)進行綜合分析的基礎(chǔ)上,重塑了近百年來廣西海岸帶紅樹林的生長發(fā)育狀況及其與人類活動的響應(yīng)關(guān)系。 基于CIC模型對廣西海岸帶6個柱狀樣進行210Pb年代和沉積速率計算,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。并對這六根柱狀樣的粒度特征(Mz、δ、Sk、KG)進行了綜合分析,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,本次對沉積物中重金屬濃度進行了歸一化校正,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)此將近百年來廣西海岸帶沉積物在人類活動影響下的環(huán)境質(zhì)量演變大致分為三個階段:①在上世紀(jì)40年代以前,重金屬過剩通量始終保持在一個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剩通量不斷增加(尤其近十年)。 通過典型紅樹林群落表土孢粉組合特征與植被類型的關(guān)系研究,揭示了:①局地孢粉主要受控于紅樹林主要建群類型,紅樹花粉的原位沉積表現(xiàn)值極高,另外還受花粉傳媒方式、沉積類型和水動力強度有關(guān)�？砂押可儆�10%的紅樹花粉作為異地攜入(非紅樹林區(qū))來考慮。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的相關(guān)性。可知,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發(fā)育性狀的良好指標(biāo),可以在一定程度上重塑歷史時期廣西海岸帶紅樹林生長發(fā)育特征。 通過對英羅灣O18柱和茅尾海Q37柱中孢粉圖譜特征研究發(fā)現(xiàn):①底層沉積物中紅樹孢粉含量相對較高,且紅樹孢粉含量多接近或略超過10%,表明為紅樹孢粉的原位沉積。且蕨類孢子等分異度普遍較低,表明當(dāng)時的水動力強度相對較弱,可能與其灘面上覆的紅樹植物茂盛有關(guān)。②表層沉積物中紅樹孢粉含量減少趨勢明顯,均不超過10%;表明紅樹孢粉多為異地攜入,紅樹林灘涂原地退化趨勢明顯。Pinus(松屬)的增多應(yīng)與沿海防護林的不斷種植有關(guān),Poaceae(禾木科)的增多反映了人類活動對海岸帶區(qū)域的開墾種植強度增強。同時,紅樹林灘涂的退化相應(yīng)導(dǎo)致原位水動力強度增強,致使蕨類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三端元混合模型對沉積物中有機碳的來源進行了示蹤(海洋浮游藻類、陸源河流輸入和紅樹林源),并對近百年來有機碳的埋藏通量和各端元(尤其是紅樹林源)的貢獻量進行了重建。發(fā)現(xiàn):①δ~(13)Corg的低值與C/N的高值近乎呈現(xiàn)一一對應(yīng)的關(guān)系(均與δ~(15)N間無明顯線性關(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質(zhì)的貢獻量時依然具有重要指示意義,盡管有機質(zhì)不可避免的受到沉積物早期成巖和降解作用的影響。②O18柱中的有機質(zhì)來源主要為紅樹林源和海洋浮游藻類,陸源輸入的貢獻量相對較低,這與該柱附近無大型河流在此入海有關(guān);且紅樹林源有機質(zhì)在12 cm~4 cm(1980年~1997年)內(nèi)減少趨勢顯著。而Q37柱中的有機質(zhì)來源在90 cm至50 cm(1864年~1927年)內(nèi)主要受控于紅樹林源,之后主要受控于陸源河流輸入。造成近期O18柱和Q37柱中紅樹林源有機質(zhì)貢獻量急劇減少的主要原因可能與原位潮灘的人類活動有關(guān),如人工養(yǎng)殖池(或灘涂養(yǎng)殖)的興建與紅樹林爭奪其必要的生存空間。 在綜合利用O18柱和Q37柱中孢粉和有機碳同位素信息(以及沉積物粒度特征)重塑近百年來紅樹林生長發(fā)育狀況的前提下,對紅樹林生長發(fā)育與人類活動的關(guān)系進行了探討,研究發(fā)現(xiàn):①這兩根柱中紅樹孢粉和紅樹林源有機碳(δ~(13)Corg和C/N)記錄的近百年來紅樹林生長演化的信息相吻合,相互印證了二者用于重塑近期廣西紅樹林生長發(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)對紅樹林生長發(fā)育的影響關(guān)系打下良好的基礎(chǔ)。②相比巖芯百余年來的時間跨度而言,廣西社會統(tǒng)計資料記錄的年限較短,無法滿足本次研究較長時間的需求。有鑒于此,柱狀巖芯中記錄的人類活動信息(重金屬過剩通量、松屬花粉、禾本科花粉)就成為發(fā)展中國家良好的替代指標(biāo)。并最終揭示了人類活動指示因子、沉積物粒度特征與紅樹林生長發(fā)育狀況(紅樹孢粉和C紅樹林百分含量)之間的響應(yīng)關(guān)系。
【學(xué)位授予單位】：中國海洋大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號】：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，地勢平坦，略向南傾斜。西部地區(qū)主要由下古生界多級基巖剝蝕臺地。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 萬畝，欽州市約 37 萬畝、北海市約 105 萬畝。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：茂密的紅樹林泥灘；24：茂密的紅樹林砂泥灘；25：茂密的紅樹林沙灘；26：茂密的紅樹林碎石灘；27：稀疏的紅樹林泥灘；28：稀疏的紅樹林砂泥灘；29：稀疏的紅樹林沙灘；30：稀疏的紅樹林碎石灘；31：泥質(zhì)草灘；32：砂泥質(zhì)草灘；33：砂質(zhì)草灘；34：稀疏紅樹砂泥質(zhì)草灘；35：砂礫灘；36 巖灘（海蝕平臺）；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。本段海岸潮間帶動力地貌過程表現(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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本文編號：2766258