南极无冰区古气候与冰盖进退历史研究进展

环南极洲无冰区就是随着气候变暖、冰川后退而出现,是研究南极乃至全球的自然环境演化历史的理想场所。本文主要介绍了国内外学者在恢复无冰区古气候、古环境演变与冰盖进退历史方面所采用的主要手段和方法,并着重论述了近几年关于南极半岛、西南极和东南极环海岸一带无冰区的冰川作用历史与古气候研究成果,指出了目前研究中所存在的问题,提出了以后研究中所要解决的问题。     

南极Fildes半岛CH4浓度监测

在南极法尔兹半岛(FildesPeninsula)6个环境小区内采集了近地面气体样品,在室内分析了其中223个样品的CH4浓度,得出了这些小区内大气CH₄平均浓度;其中沿海潮间带藻类分布区、企鹅聚集区和人类活动区CH₄浓度显著高于全球CH₄平均浓度及其他无人区,表明这些区域可能是南极地区大气CH₄主要的源;而苔藓、地衣植被区CH₄浓度显著低于内陆冰盖区和全球大气CH4平均浓度,表明苔原植被区可能是南极大气CH₄重要的汇.还分析了苔藓植被区CH₄浓度的夏季变化,在夏季2个多月内该植被区CH₄浓度呈上升趋势;在相同的天气条件下,苔藓与地衣两不同植被区CH₄浓度变化趋势基本相同;但两者土壤CH₄通量存在明显的消长关系.     

浙江朱家尖观音湾古木层的发现及其意义

浙江朱家尖观音湾古木层剖面厚达3.3 m,断面长达75m,是全新世全球海平面上升的直接证据.它提供了研究华东沿海岛屿的古文化、全新世古植物群落的生态、环境演变和海平面变化的丰富材料.本文鉴定出古木层中大量的古树茎、植物叶片、果实、种子和孢粉所属的科属,确定古木层所代表的植被类型属于亚热带常绿、落叶阔叶混交林植被;根据14C定年确定古木层埋藏年龄距今约8 500～6 200年;古木的地球化学元素特征显示古木已弱硅化,自下而上硅化程度有减弱的趋势;古木层的产状层序特征及古植物、昆虫的保存状态表明,古木层是在海平面上升水动力条件较弱的海湾环境下近距离搬运埋藏后形成的.     

西沙群岛生态环境报告

2003年初,中国科学技术大学西沙科考队在解放军总参作战部和海军的支持下,对西沙群岛的永兴岛、石岛、琛航岛、广金岛、中建岛、珊瑚岛、金银岛、东岛共8个岛屿进行了为期近两个月的野外考察和采样.考察队员们从空中从海上欣赏了祖国南海的明珠,近距离探访了宝岛的生态环境,获得了大量宝贵的第一手资料,采集了水、岩、土、气和生物样品.考察的目的在于调查西沙群岛若干鸟岛的鸟类种群和生态,并以此为背景,应用地球化学、生态学等多学科交叉的基本理论和方法研究鸟粪沉积层的生态环境记录;在历史对比的基础上探讨几千年来鸟类聚散对环境变化、人类活动的响应;拓宽鸟类生态学家对红脚鲣鸟的认识,从而更有效地保护该种群;为研究全球变化及其区域生态响应提供科学依据.     

长江以南高流燃煤的环境效应与控制

研究表明：小型高硫煤矿生产的燃料煤已成为长江以南酸雨的主要来源。S、C在自然界面上的循环可以通过酸雨作用于碳酸盐岩石来实现。在酸雨影响下,目前,我国南方每年由于石灰岩的溶蚀使大气中的CO_2增加数量为(6.48~6.73)X10~(10)mol,这是温室气体CO_2的一个未曾重视的新来源。长江以南中小城市及邻近小型煤矿的开采硫品位应控制在1.32%以下,从而使该地区大气环境质量控制在国家二级标准以内。     

北极新奥尔松地区环境演变的沉积记录

分析了北极新奥尔松地区伦敦岛的湖泊沉积物L1的16种元素(Hg、Se、Cd、As、Cu、Zn、P、Fe、Ti、K、Mn、Ca、Mg、Na、Si、Al)及TOC(总有机碳)的含量.结果表明:沉积物表层5 cm部分Hg、Se、Cd等重金属元素的污染主要是由20世纪以来新奥尔松煤矿开采活动引起的;而5 cm以下部分属于自然沉积.同时,发现最表层的Hg、Se、Cd含量有降低趋势,很可能是新奥尔松煤矿的关闭导致煤灰沉积的减少.计算了ICV等元素比值,其结果揭示了新奥尔松地区的化学风化作用十分微弱,过去几千年来,该地区气候环境经历了相对暖湿-寒冷-相对暖湿的阶段.     

南极菲尔德斯半岛N2O浓度的监测

在南极菲尔德斯半岛苔藓地衣土壤分布区、科学考察站区、企鹅聚集区等地采集了近地面气体样品,并分析了其中２１１个样品的 Ｎ２_Ｏ浓度,平均值为（３２１．３３±３．０７） ｎＬ／Ｌ．讨论了浓度随日期与温度的变化：在夏季的６０天中,近地面 Ｎ_２Ｏ浓度呈明显上升趋势,菲尔德斯半岛地区夏季地面Ｎ_２Ｏ的浓度普遍高于全球大气Ｎ_２Ｏ浓度的平均值．南极各科学考察站地区大气Ｎ_２Ｏ浓度普遍高于无人区,说明人类活动是Ｎ２Ｏ的源．唯一例外的是：巴登半岛的企鹅聚集区Ｎ_２Ｏ浓度却高于各科学考察站地区,企鹅粪土排放的Ｎ_２Ｏ是南极大气中Ｎ_２Ｏ的重要来源．这是菲尔德斯半岛地区Ｎ_２Ｏ浓度普遍高于全球大气Ｎ_２Ｏ浓度平均值３１４ｎＬ／Ｌ的重要原因．     

从南极科学考察看全球环境污染和发展绿色化学的必要性

本文通过对西南极乔治王岛及纳尔逊岛各科考站的主要污染源的调查和分析,提出了绿色化学在南极环境保护中的研究目标,以及推进绿色化学的必要性.建议绿色化学家和极地科学家联合.推进极地材料的研究、开发与应用,为维护南极这片最后的净土作出贡献.     

南澳宋城:被海啸毁灭的古文明遗址

一直以来,在中国大陆海岸线上未发现遭受海啸破坏的地质遗迹和可靠的历史文献记录.2013年,在西沙群岛的东岛发现了距今一千年前后南海古海啸存在的地质证据.模拟研究表明,海啸的地震震源位于马尼拉海沟,其影响的范围可能波及广东、海南和越南海岸带.本研究选择广东省南澳岛作为海啸波及区进行研究,结果证明南澳岛东南沿岸受到了海啸袭击,海啸沉积层内陆源动物骨骼样品的~(14)C校正年代范围是公元894～1011年;在海啸层中还保存有大量的宋代陶瓷器残片.这次海啸的破坏性是巨大的,以至于在海啸后的500年间,南澳岛的文化出现了衰退.位于不同地形的海啸剖面展示了海啸撞击海岸的结果,它们从地质学的角度证明了南海古海啸对南澳岛海岸的影响.本文表明要高度重视南海发生海啸的危险,这对于正确评估中国南海海啸风险、现代海上丝绸之路沿岸的海上交通以及沿海核电站等工程的安全和建设具有重要的科学和现实意义.同时它将推动南澳宋城的考古发掘,从而为南海沿岸的古海啸及其影响的研究提供更多证据.     

南极典型鸟类骨骼中的Ca、P、Sr的含量及Ca/P和Ca/Sr特征

应用同步辐射加速器X荧光技术(SR-XRF)和原子荧光光谱(AFS)对南极雪海燕(Pagodroma nivea)、贼鸥(Catharacta maccormicki)和三种典型企鹅(阿德利企鹅PygoscelisAdeliae、南极企鹅Pygoscelis antarctica、金图企鹅Pygoscelis gentoo)的新鲜翅骨和腿骨以及沉积物中的残骨进行微区扫描和定量分析,并使用AXIL软件对扫描图谱进行解读,获取骨骼中主要元素Ca、P和微量元素Sr的相对含量.元素Ca、P和Sr在骨骼皮质骨不同部位分布不均,Ca/P计数比变异系数为4.7%,Ca/Sr计数比和质量比变异系数都超过了70%.相比其他海鸟,企鹅骨骼中的Sr含量异常偏高,Ca/Sr计数比显著小于其他海鸟骨骼,表明该比值可能是一个识别企鹅和其他海鸟骨骼的替代性指标,并初步探讨了Sr含量异常的原因.