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季风气候对南海北部珊瑚钙化和氧碳同位素组成的影响

2020-11-23阅读(747)

季风气候对南海北部珊瑚钙化和氧碳同位素组成的影响

论文摘要

本论文在海南岛东岸和南岸采集了滨珊瑚进行生长参数和氧碳同位素组成研究。用实测和数字图像分析方法对珊瑚生长层和生长参数的测量结果表明,南海北部的滨珊瑚存在年、半年、季和月四种级别的生长层,它们大多与光照的相应的变化周期有关;在大多数情况下;以3月下旬至4月中旬或6月下旬至9月中旬的季层高密度带为年最高密度带,最低密度带形成于4月下旬至6月中旬;珊瑚生长参数变化趋势是近几十年来密度减小、生长率增大,这一特征最明显地发生于最近20年,其中突然的变化是1986-1987年,这一趋势与近年来全球升温和大气CO2增加趋势是一致的;多数珊瑚钙化率近几十年有减小的趋势,这可能与CO2增加有关。综合分析认为,光照、温度、大气CO2和水深等因素在南海北部珊瑚生长中起着重要作用。 氧同位素分析结果表明,滨珊瑚的δ18O值季节和年际变化在冬季风盛行的季节里主要受表层海温控制,而在夏季δ18O值与表层海水盐度显示较好的相关性。海水的盐度和同位素分析结果显示,它们都与夏季风降水量相关,指示着夏季风降水对海水和珊瑚氧同位素组成季节与年际变化的决定性作用。在年代际趋势变化上,珊瑚δ18O值与大区域的盐度变化相一致,并且与当地降水关系不大,可能说明了珊瑚δ18O值年代际变化受大区域海洋环流和水文气候影响。珊瑚δ18O值空间变化与海水盐度和降雨量的变化一致,可能说明了主要受大区域降雨和淡水注入控制的海水成分对南海北部珊瑚δ18O值空间变化的主导作用。 珊瑚δ18O和δ13C值季节性变化明显失调,而珊瑚δ18C值与日照的季节性变化基本上同步并存在明显的相关性,这些特征说明了日照通过影响光合作用在很大程度上决定着珊瑚碳同位素组成的季节变化;过去30年珊瑚δ18C值最明显的年代际变化特征是1986-1987年间突然减小,这与光照的变化在时间和统计特征上都有一致性,但这一突变与云量变化关系不大,可能与光照变化有关。近几十年珊瑚δ18C值存在着明显变小的趋势,这与大气CO2碳同位素变化趋势一致,指示了大气CO2变化对珊瑚碳同位素组成变化趋势的作用。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 引言
  • 第一章 选题依据与研究意义
  • 一、南海在全球变化与季风研究中的重要地位
  • 二、珊瑚生长序列的研究历史与现状
  • 1、珊瑚生长与钙化研究
  • 1.1 珊瑚骨骼生长层的发现
  • 1.2 密度生长层的环境意义
  • 1.3 生长参数的环境因素和意义
  • 1.4 钙化与生长的生物机理及其控制因素
  • 2、珊瑚的同位素研究
  • 2.1 氧同位素
  • 2.2 碳同位素
  • 2.3 硼同位素
  • 3、珊瑚的地球化学指标
  • 3.1 Sr／Ca和Mg／Ca比值
  • 3.2 珊瑚和海水中的微量元素
  • 4、现代珊瑚的古气候重建
  • 5、珊瑚的荧光带及其环境和气候意义
  • 6、化石珊瑚的古气候记录
  • 7、中国珊瑚记录研究
  • 7.1 早期对珊瑚的地质地貌调查和生长率研究
  • 7.2 现代珊瑚的同位素和化学指标研究
  • 7.3 全新世珊瑚的研究
  • 7.4 其它研究
  • 三、本论文的选题与主要研究目标
  • 四、博士论文主要研究内容与工作量
  • 第二章 南海北部的季风气候与海洋环境
  • 一、季风气候与南海珊瑚的生长环境
  • 1、地理与地貌特征
  • 2、南海北部海域的气候
  • 二、海洋水文与环境
  • 三、研究地点的气候
  • 1、琼海海域的气候
  • 2、三亚海域的气候
  • 四、本研究采用的海洋水文数据与气候数据
  • 第三章 研究方法与技术路线
  • 一、南海珊瑚分布
  • 二、珊瑚采样与样品处理
  • 1、样品采集
  • 2、采样加工与处理
  • 三、生长参数测量
  • 1、珊瑚密度样品的加工和测量方法
  • 2、古环境记录的图像分析原理
  • 3、珊瑚X光密度图像的分析方法及古环境意义
  • 四、同位素分析
  • 第四章 珊瑚钙化与生长的影响因素
  • 一、珊瑚的钙化与生长生物学
  • 1、珊瑚虫的生物学简述
  • 2、造礁珊瑚的骨骼结构
  • 3、滨珊瑚的特征与骨骼结构
  • 3.1 珊瑚体特征
  • 3.2 滨珊瑚骨骼的显微结构
  • 4、全球珊瑚的分布
  • 5、造礁珊瑚的生态
  • 二、珊瑚钙化与生长的概念
  • 三、南海北部滨珊瑚生长层特征
  • 1、欧村滨珊瑚生长特征及生长层
  • 2、青葛滨珊瑚样品生长特征及生长层
  • 3、生长层特征总结及其环境影响因素
  • 3.1 生长层特征总结
  • 3.2 生长层环境影响因素
  • 四、珊瑚生长参数序列
  • 1、欧村珊瑚生长参数序列
  • 2、青葛珊瑚生长参数序列
  • 3、三亚西岛珊瑚生长参数序列
  • 五、珊瑚生长的环境因素与生长机制讨论
  • 1、生长参数变化的基本规律
  • 2、珊瑚生长的环境因素讨论
  • 3、珊瑚生长的机理
  • 六、对珊瑚生长与钙化研究的初步认识
  • 第五章 季风气候对珊瑚氧同位素组成的控制
  • 一、珊瑚氧同位素记录
  • 二、氧同位素与季风气候
  • 1、季节与年际变化
  • 18O值和SST'>1.1 珊瑚δ18O值和SST
  • 18O值与SSS'>1.2 珊瑚δ18O值与SSS
  • 1.3 SSS与夏季季风
  • 18O值的年代际趋势'>2、珊瑚δ18O值的年代际趋势
  • 3、珊瑚氧同位素组成的空间变化
  • 三、珊瑚氧同位素与季风气候研究的主要结论
  • 第六章 季风气候对珊瑚碳同位素组成的影响
  • 一、同位素记录
  • 二、影响珊瑚碳同位素组成的环境与气候因素
  • 1、季节与年际变化
  • 2、年代际趋势变化
  • 3、珊瑚碳同位素变化的空间分异
  • 三、珊瑚碳同位素与季风气候研究的结论
  • 结论
  • 参考文献
  • 攻读博士学位期间已发表和待发表的论文
  • 一、第一作者论文
  • 二、非第一作者论文
  • 攻读博士学位期间参加科研项目及学术会议
  • 一、参加科研项目清单
  • 二、参加的学术会议
  • 致谢
  • 声明

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