北部湾北部近岸全新世沉积环境变化及对8.2 ka小冷期的响应

【目的】北部湾北部是东亚夏季风、印度季风以及蒙古冷高压影响的交汇处,对气候变化敏感,该区沉积物要素在全新世的分布与变化,可反映该区气候波动特征和海岸格局演进之影响因素。【方法】在北部湾北部广西水域依次钻取3孔岩芯并进行粒度、矿物、元素、微体古生物测试鉴定以及~(14) C测年,综合分析对比沉积物要素的垂直分布、变化以及响应特征。【结果】全新世孢粉组合为热带-亚热带山地组合。岩芯粒度波动旋回变化,经历了自河床向浅海湾的变迁,沉积物具有陆源性,元素等几乎与沉积旋回细组分同步变化。早期三角洲盆地钻孔显示为盐沼环境;相对晚更新世或者末期,全新世早期沉积物颗粒粗减细增,有机质增幅超过700%。碎屑矿物种类增加,孢粉和硅藻化石逐步丰富,硅藻属种数也保持增加趋势,沉积速率为全新世平均值的1.36~1.85倍,具有风化较强、水沙丰沛、沉积快、物质分配活跃、生物较为繁盛的特点,与邻区全新世中早期气候适宜期相符合。早期气候仍然波动,可辨认出8.2ka小冷期事件的影响,Sr/Ba比值偏低。【结论】研究区作为东亚低纬度季风区海陆过渡界面,其环境变化与气候变化相联系。     

全新世以来广西主要河口近岸沉积物粘土分布及富集特征

【目的】了解粘土在广西主要河流出海口近岸的分布、变化、联系和富集特征。【方法】对钦州湾-廉州湾近岸浅海区沉积物进行取样测试,分析了4个钻孔43个岩芯样品和表层样品52个,阐明了该河口湾区全新世以来粘土分布、粒级分配、相互联系以及沉积环境、物源与富集。【结果】该区粘土广泛分布,钻孔粘土为0%~48.64%,表层为0%~62.10%,来源以河流和海岸侵蚀为主;垂向上粘土随环境变化而波动,总体上为下降趋势或者波动维持,但自晚全新世1m以来均为转折增加,多是F粒级的升高;粘土最细F粒级为主导因素,粒级分配显示该区粘土有一定的内在稳定性,与陆架浅海反相,高F粒级及其比例具有河相和河口湾指示意义。表层粘土是对全新世以来的继承和发展,F粒级比例在0.65以上,最高达0.84,显示河流影响的稳定性和加强迹象;粘土对动力沉积环境变化响应灵敏,环境选择性强。【结论】结合了粘土本底值的表层沉积物粘土富集系数C/C′显示,粘土主要在钦州湾口水下斜坡、钦州湾口与三娘湾的结合部近岸以及湾口西南部富集,与潮流控制的低能动力沉积环境分区相对应。     

北部湾海槽中全新世以来气候变化与重金属积累关系

【目的】为了探寻北部湾湾口重金属沉积规律,研究中全新世以来该地区海槽重金属分布、累积及联系。【方法】在北部湾南部海槽处钻取200cm长度岩芯进行垂直分样,并对典型重金属Pb、Cr、Zn,微量元素,粒度,矿物,14 C定年等指标进行综合测试及分析。【结果】岩芯沉积物的化学蚀变指标CIA显示,气候波动变化,总体上气候趋向暖湿,陆源供给加大,可分为两个基本气候阶段;重金属具有陆源性,且细粒级与重金属对气候波动响应明显,含量随深度变浅,即随气候演进而呈增加趋势;岩芯沉积物组分以悬移质为主,与海水悬移质粒级有对应性,其中重金属来自吸附与再沉积,6~9φ为吸附粒级;重金属积累系数fa变化曲线显示,重金属自25cm以来积累加快,Pb的相对斜率增加且分化明显。【结论】重金属含量变化是对气候波动的响应,晚全新世后期重金属(尤其是Pb)积累有加快趋势,可能与人类活动有关。     

北部湾近岸海域夏季海洋环境质量评价

【目的】调查和评价广西北部湾近岸海域的污染状况。【方法】2010年6月从广西北部湾近岸海域采集46个海水样品和24个表层沉积物样品,测定海水中14种元素和沉积物中12种元素的含量,并采用单因子指数法和内梅罗指数法对海水及表层沉积物污染特征进行分析和评价。【结果】该海域中海水平均单项污染程度依次为铅无机磷无机氮=锌汞pH值溶解氧化学耗氧量油类铜镉DDT砷总铬,其中铅和无机磷平均含量超过国家一类海水水质标准;表层沉积物中平均单向污染指数大小顺序为砷石油类铅铬锌汞=铜有机碳DDT镉多氯联苯硫化物,平均含量单项污染指数均小于1,主要污染物为砷、石油类、铅、铬。【结论】内梅罗指数综合评价结果显示,广西北部湾近岸海域海水处于较清洁状态,沉积物质量环境状况良好;综合评价结果显示,该海域海水处于清洁状态。     

北仑河口附近海域冬季海洋环境质量评价

【目的】调查和评价广西北仑河口近岸海域的污染状况。【方法】2011年11月从广西北仑河口附近海域在大潮期采集20个海水样品和10个表层沉积物样品,在小潮期采集17个海水样品,分别测定海水中13种元素和沉积物中10种元素的含量,采用单因子指数法和内梅罗指数法对海水及表层沉积物污染特征进行分析和评价。【结果】在大潮期,该海域中海水平均单项污染程度依次为铅锌汞溶解氧化学耗氧量无机氮pH铜油类镉无机磷砷总铬;小潮期海域中海水平均单项污染程度依次为无机磷无机氮油类溶解氧pH化学耗氧量锌汞铅铜镉砷铬;表层沉积物中平均单向污染指数大小顺利分别为石油类铅镉硫化物有机碳锌铜砷汞铬,均达到国家一类沉积物标准,主要污染物为石油类、铅、镉。【结论】广西北仑河口近岸海域海水在大潮期处于较清洁状态,在小潮期处于轻污染状态,沉积物质量环境状况良好。     

长江三角洲南翼PJ孔岩芯沉积特征及环境指示意义

根据对长江三角洲南翼第四纪沉积物的磁化率、粒度、地球化学元素、色度等环境指标的综合分析,试图重建该地区全新世气候变化序列,可划分为五个冷暖旋回阶段:1)10.4~8.8kaBP末次冰期结束快速升温的早全新世;2)8.8~5.4kaBP温暖湿润的早中全新世;3)5.4~2.8kaBP频繁波动相对趋冷的中晚全新世;4)2.8~1.2kaBP气候有所回暖的晚全新世;5)1.2~0.4kaBP,气候快速变冷期。在此基础上,与中国西北及其他地区全新世研究成果对比分析,旨在说明长三角沉积物记录的全新世气候变化具有普遍性。     

海南岛三亚湾全新世以来沉积特征与古环境演变

根据海南岛三亚湾SY01钻孔AMS~(14)C测年建立沉积物年代框架,结合粒度、烧失量、色度和有孔虫等分析研究了三亚湾地区的海平面变化、沉积相和古环境演变过程。结果表明,SY01钻孔的沉积物呈现5个变化阶段:含砾粉砂层-含粗砂粉砂层-含中砂粉砂层-含细砂粉砂层-粉砂层;有孔虫和介形虫的分析结果显示出其主要出现在8.1～3.7 cal ka BP期间,且含量最丰富的层位在5.2～4.7 cal ka BP;烧失量的分析结果表明有机质和碳酸盐在5.2～4.7 cal ka BP期间的含量相对较高,揭示该时期陆地或海洋生物较为繁盛;色度值的结果也反映该阶段处于还原状态的沉积环境。因此,综合各个环境代用指标,研究区域的沉积过程划分为5个阶段:洪积相内侧-洪积相远端-滨岸相-海湾相-潟湖相;三亚湾地区从～9 cal ka BP开始沉积,全新世海侵高海平面期为～5 cal ka BP,之后进入晚全新世海退阶段,河流泥沙输送形成了三亚湾砂质海岸。     

钦州湾口沉积物中重金属变化特征及其与粒度的关系

【目的】开展钦州湾口晚全新世以来沉积物中重金属变化特征及其与粒度关系的研究,为掌握近岸海区重金属分布、迁移、积累规律提供依据。【方法】利用钦州湾口内和湾口外水下斜坡沉积物样品测试数据,着重分析近2.20m深度即晚全新世以来重要重金属Pb、Cr、Zn的变化特征及其与沉积物粒度的关系,并与其在表层沉积物的积累行为进行比较。【结果】重金属Pb、Cr、Zn具有陆源性,相对含量介于0.0328~0.3630,变异性以Cr最大,Zn最小,在垂向上呈现分段变化;岩芯沉积物颗粒主要分布在1φ~F,主成分为8φ~F,临界粒级为3φ~4φ;在与粒级关系上,Pb、Zn满足粒度控制律,Cr为反粒度控制律,均与其相态有关,同步变化概率P曲线、重金属对粒级变化的响应率k的共轭特征也进一步佐证;Cr具有正响应区间窄、负响应区间宽的特征,而Pb、Zn则相反;在表层沉积物中,Cr与粒度之间的关系已经与Pb、Zn趋向一致,且临界粒级有所右移,表明重金属对细颗粒的选择性增强。【结论】重金属与粒度的关系反映出钦州湾口沉积环境的演变情况;Cr对环境变化敏感,其与粒度的关系具有环境变化示踪意义。     

南黄海表层沉积物中生源要素的分布规律及其环境意义

【目的】研究南黄海表层沉积物中生源要素的分布规律及其影响因素。【方法】通过测定南黄海82个站位表层沉积物样品中生源要素的含量及表层沉积物的平均粒径,分析研究区表层沉积物中生源要素和沉积物粒径的分布特征,并从表层沉积物中有机质来源、沉积物粒度、水动力作用和环境等因素探讨其对生源要素分布的影响。【结果】南黄海表层沉积物中生源要素总有机碳(TOC)、总氮(TN)及总磷(TP)的含量与平均粒径存在显著的相关关系,近岸沉积物粒度较大,对应生源要素的含量较低,在南黄海中部海区的沉积物粒度较细,各生源要素的含量较高。【结论】表层沉积物的粒度是影响生源要素含量分布的主要因素,即粒度越细,表层沉积物中生源要素含量越高。同时,有机质来源和水动力作用在一定程度上也影响和控制着表层沉积物粒度及生源要素的分布。生源要素TP分别与TOC、TN之间相对较弱的相关关系和近岸河口等地生源要素的高值表明,可能存在其他外部环境因素也会对其含量造成影响。     

广西沿海主要岛屿区海滩沉积

广西沿海主要岛屿区海滩沉积物分为砾质沉积、砂质沉积、生物碎屑沉积．研究了岛屿区海滩沉积的结构、构造、物积组成特征，并论述了海滩沉积物的分布规律及其厚度变化．     

25年来广西滨海红鳞蒲桃群落的变化特征

【目的】研究广西滨海红鳞蒲桃群落1986年和2012年两个时期的群落变化特征,为其保护、恢复和重建提供群落学基础。【方法】运用α多样性指数和β多样性指数对比分析1986年和2012年两个时间梯度红鳞蒲桃群落物种组成和物种多样性的变化特点,初步掌握其群落变化特征。【结果】相对于25年前,红鳞蒲桃群落的优势种红鳞蒲桃的地位更加明显,由于边缘效应,群落物种丰富度总体上升。两个时间梯度的群落存在物种组成结构异质性,灌木层消失和增加的种类都较多,其异质性主要表现在灌木层上,其次为乔木层。【结论】25年间,广西滨海的红鳞蒲桃群落存在物种组成结构异质性,物种的替代和更迭无一定规律,但群落物种组成未发生质的变化,群落整体空间格局相对完好,仍保持地带性植物群落的结构和功能特征,可为改造和建立广西海岸带防护林及其地带性植被提供群落学基础。     

广西近岸海域水下平原表层沉积物中有机质分布及其积累

【目的】研究广西近岸水下平原表层沉积物有机质的分布和积累,了解有机质的扩散和现状。【方法】以钦州湾口水下斜坡为界,东至铁山港口外古滨海平原的20m以浅的广西近岸水下平原为研究区,依据2007~2010年广西近岸海洋环境地质调查资料,分析该区海底表层沉积物和钻孔有机质的分布、关系和积累特征。【结果】表层沉积物有机质含量频率f分布不均;研究区可划分出3大类沉积环境和5种亚环境,在其间的有机质分布含量差异较大,对沉积环境的选择性较强;有机质分布与沉积物粒度参数也有较大关系,随着粒径(φ)和分选系数增大而升高,沉积物粒度正偏有利于有机质积聚;有机质随沉积动力减弱而聚集,以平均粒径衡量的话,呈现指数增长规律;在不同的沉积环境有机质序列有指数、线性、对数递增关系,表明不同的积累阶段;随着沉积物粒级变细,在3~6φ粒级段出现有机质吸附积累拐点,而且有机质与粘土有共聚性;在研究区西北部监测站位的有机质具有明显的年际变化,观测期间总体增幅0。【结论】虽然根据沉积物质量评价标准表层有机质尚未超标,但结合本底值计算得出的积累系数显示水下平原西北部、西南部、南部位置均出现富集,对应着不同的来源和影响程度,是陆源输入在水动力分配下聚集的结果。     

广西主要海洋灾害风险分析

收集1949~2010年发生在广西沿海地区的主要海洋灾害情况,并对其进行风险影响分析。在影响广西沿海地区的主要海洋灾害中,风暴潮灾害最严重,造成的损失最大,直接危及到国家财产、沿海人民生命生活安全以及社会经济的可持续发展;其次是赤潮灾害和海水入侵灾害。气候变化与人类活动是引发这些灾害的主要影响因素。气候变化影响下的海平面上升使风暴潮的致灾程度加剧,海岸侵蚀、岸线变迁、海水入侵和土地盐渍化加重;人类大规模的围填海活动使潮滩湿地消失、生物多样性减少、赤潮危害加重、生态环境资源遭到破坏,加重灾害的危害程度。应采取工程与生态相结合的立体防护体系,提高海岸自然抗灾能力,将灾害损失及风险降至最低。     

广西近岸海域水下平原表层沉积物中重金属分布及其积累

【目的】研究广西近岸水下平原沉积物重金属分布和积累特征,促进对重金属自河口海湾向陆架扩散规律的对比与把握。【方法】从广西近岸水下平原采集表层沉积物和岩芯,通过实验测试的手段,分析表层沉积物重金属Pb、As、Hg的分布和积累特征。【结果】广西近岸水下平原表层沉积物中Pb含量为8.0×10-6~44.7×10-6,As含量为1.6×10-6~31.4×10-6,Hg含量为0.001×10-6~0.086×10-6,变化较大;Pb、As、Hg的分布受沉积环境和沉积物类型影响,As含量在水下平原北部水动力作用强烈之处出现局部高值,与含As的母岩风化有关;Pb、As、Hg有一定的共聚性,并显示亲Ni、Zn、Ga、Zr和疏Sr的特征;Pb、As、Hg与粒度参数有线性和聚类关系,对粒级响应性即斜率k的拐点在~0.125mm至~0.063mm之间,视沉积环境和沉积物的不同而有所移动;贫有机质站位由于水动力作用强烈,以自然风化的物理过程为主,重金属含量很低,而有机质积累成因为主的站位重金属含量积累增幅区间的频率,Pb的以40%~60%最高,As和Hg的均是60%~80%最高,增幅序列均遵循单增自然对数关系,曲线分段对应不同的沉积环境。【结论】广西近岸水下平原表层沉积物质量总体较好,但相对区域本底值来看,Pb积累性比较突出,As次之。     

1995年-2015年广西海岸带养殖用地的时空分布

[目的]海岸带由于其生态功能的重要性和脆弱性,一直是生态相关研究的焦点区域,其景观格局变化及环境效应尤受关注.由于广西北部湾滨海养殖用地的快速扩增,导致该区景观格局显著改变,因此开展其时空演变特征研究,以综合评价其环境效应.[方法]以北部湾滨海1995年、2000年、2005年、2010年和2015年Landsat多光谱遥感影像为数据源,采用MNDWI水体指数(Madify Normalize Difference Water Index)和面向对象分类方法,提取各期研究区养殖用地信息,并基于土地利用动态变化模型,综合分析研究区养殖用地20年的时空演变特征.[结果]20年来北部湾滨海养殖用地时空演变显著,在数量上先增后减,养殖面积由1995年的9 024.03 hm2增加到2010年的41 153.58 hm2,而后逐年减至2015年的38 903.95 hm2;空间上逐年向西北移动,并整体分布于北海滨海一带.[结论]北部湾滨海养殖用地的增长源主要为耕地和近岸海域,而去向则主要为建设用地和废弃地,导致该区高生态服务价值用地(耕地、滩涂等)减少,环境效应出现负面趋向(养殖污染、自然岸线破坏等).     

广西红树蚬的分布特征及影响因素分析

【目的】研究红树蚬(Polymesoda erosa)分布密度与潮高、底质和红树根际等环境因子的关系。【方法】在广西廉州湾和珍珠湾红树林设置5条断面25个取样站进行采样调查,运用单因素方差分析(one-way ANOVA)和主成分分析的统计方法对数据进行分析。【结果】红树蚬多见于高潮带而鲜见于低潮带,红树蚬分布密度从高潮位向低潮位递减。红树根际与林内空地红树蚬分布密度差异不明显(P0.05),不同红树植物树种根际红树蚬的分布密度差异不明显(P0.05)。【结论】沉积物紧实度和盐度是红树蚬分布的影响因素。     

广西北部湾河口及海湾沉积物中137Cs含量分析

【目的】了解广西北部湾河口及海湾沉积物中~(137)Cs的含量,为定量研究北部湾沿岸区域土壤侵蚀和堆积状况,以及评价防城港红沙核电站运行对周围环境的影响提供科学依据。【方法】在广西北部湾河口及海湾中采集32个沉积物样品,利用高纯锗γ谱仪测定样品中~(137)Cs的含量,并与周边的背景值进行比较。【结果】在河口、海湾的表层样中,~(137)Cs比活度较低,范围为0.10~5.94Bq/kg,平均值约为1.23Bq/kg。【结论】表层沉积物中,~(137)Cs含量相对陆地含量要低,主要原因可能是沉积物样品中含沙量大,~(137)Cs吸附量相对较少导致。同时,自然因素和人为活动对~(137)Cs在河口及海湾沉积物中的再分配起重要作用。     

Reconstruction of flood events over the last 150 years in the lower reaches of the Changjiang River

The reconstruction of paleofloods in the Holocene has become one research highlight for the present global change study. The core sediments from one newly-emerged bar in the lower Changjiang River (Yangtze River) mainstream were collected for grain size and organic elemental measurements, with aim to reconstruct the flood events over the past 150 years. Major grain size parameters such as mean grain size, probability cumulative curve and C-M diagram of the core sediments clearly indicate the flood event deposition. Furthermore, the TOC/TN ratios in the sediments can indicate flood events considering that during the flash floods, strong surface erosion in the upper and lower reaches of the Changjiang River can transport a large amount of undecomposed plant debris and organic components with relatively low C/N ratios into the lower mainstream. Based on 210Pb dating and sedimentary geochemical results, the research profile recorded several large floods happened from 1850 to 1954, which agrees well with the historical documents and hydrological observations. Interesting to note that the flood events since the 1960s cannot be distinctly recognized on the basis of sediment grain size and organic elemental compositions of the profile, which mainly reflects the intensive human activities over the last fifty years, especially condense dam construction, have significantly changed the characters of suspended sediment into the lower mainstream.