东海、黄海近代沉积物中生物硅含量的分布及其反演潜力

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简析南海沉积物生物硅的研究现状

简析南海沉积物生物硅的研究现状生物硅是指利用化学方法测定的来自于生物的无定形硅，其主要由硅藻、硅鞭毛虫、放射虫以和海绵骨针构成。

其中，硅藻被看作是浮游生物的重要类群，是海洋表层沉积物中生物硅的主要来源。

据Nelson等估算整个海洋初级生产力的40%都归因于硅藻，其每年固定的生物硅量约为240Tmol。

硅藻死亡后，其植物碎屑中的大部分生物硅成分会在真光层发生溶解并重新进入硅循环，最终只有约总量的3%被埋藏保存在海底沉积物中。

因此，沉积物中生物硅的含量在一定程度上能反映上层水体中硅藻等含硅生物生产力的分布，其时空分布还可指示古生产力的波动。

近年来，研究者围绕生物硅溶解机制做了研究。

通过研究生物硅的生成、溶解和保存过程，发现生物硅的埋藏与溶解在硅的生物地球化学循环过程中起着重要作用。

例如来自上陆坡及大陆架沉积物的证据表明，大陆边缘沉积物中生物硅的累积在海洋二氧化硅埋藏中所占的比例明显高于过去人们的认识，这对于硅在南极深海地区累积量的减少起到了补偿作用。

此外，了解沉积物中生物硅的分布还有助于对成岩作用的研究。

1 沉积物生物硅的研究方法随着生物硅研究工作的不断深入，出现了多种测定生物硅含量的方法。

目前主要有X-ray衍射法、红外光谱法、大体积沉积物化学元素正规分布法、微化石计数及化学提取法。

这些方法都是依据无定型硅的物化性质的不同、生物硅与非生物硅的化学动力学不同而提出的，因此存在着受到非生物硅污染的问题。

化学提取法是迄今最灵敏和应用最广泛的方法，其包括湿碱消解样品预处理和分光光度计测试硅溶液两个过程。

以往人们在研究南海沉积物中的生物硅时，往往直接采用提取液中硅的含量作为生物硅的含量，但实际上碱液提取法所得溶液中，硅有两种来源，除生物硅外，还含有一定比例的陆源碎屑矿物成分的贡献。

因此，通过直接测试提取液中的硅不能准确得出沉积物中的生物硅含量，需要通过修正扣除陆源碎屑的贡献量。

Kamatani等研究发现粘土矿物组分释放的硅与时间并非是一直线关系，而是一曲线，并提出用提取液中铝的含量校正生物硅的含量。

东海赤潮高发区沉积物中脂类生物标记物的分布和指示意义

东海赤潮高发区沉积物中脂类生物标记物的分布和指示意义1984年至2002年间，东海营养盐浓度大幅度上升。

由富营养化导致的东海赤潮自80年代起频次与强度逐年上升，而硅藻在赤潮种群结构中比例下降却有所下降。

浮游植物初级生产力和种群结构的变化，最终可能改变生物泵的效率进而影响了东海碳循环过程。

因此，掌握海洋生产力的长期变化对加深理解东海碳循环和生物泵具有重要意义。

本文选取了东海赤潮高发区50m等深线附近4个站位柱状沉积物，通过GC-MS分析获得正构烷烃、脂肪酸、醇三类生物标志物的特征信息，结合元素分析、碳稳定同位素等全样分析方法，并使用主成分分析的统计学方法综合探讨了调查海区有机碳来源和藻类组成结构的变化在海洋沉积中的记录。

由基于碳同位素值的两端元模型可知：陆源、海源有机碳输入基本各占一半，海源自身有机质输入随着埋藏深度的变浅所占比例上升。

C/N值同样可以指示不同来源有机质贡献，但是无法提供定量化数据，仅具有趋势上的指示意义。

同样指示了近二十年来沉积物中浮游植物贡献的海相有机碳的增加。

生物标志物方面，东海赤潮高发区沉积物中正构烷烃碳数分布在C14C36间。

双峰型分布的模式、明显的奇碳优势共同指示了陆地、海洋两端元的混合输入。

由CPI、TAR、Pmar-aq等正构烷烃分子特征反映出陆源正构烷烃的输入在调查海区中占主导，且以草本植物为主。

OEP和CPI值则表明闽浙沿岸泥质区北部站位受到了潜在石油污染。

Pr/Ph值反映出采样区域沉积环境以氧化环境为主。

脂肪酸是生物体中含量最高的脂类生物标志物，也是沉积物中含量较为丰富的一类生物标志物。

采样站位沉积物中脂肪酸95%的信息受两个主要因子控制：陆地和海洋。

检出的不同类脂肪酸可指示了微藻类、细菌、陆地高等植物3种物质来源。

东海近岸沉积物中生物硅的分布

验室将沉积物样品冷冻干燥并研碎后，用Ｈ２２和ＨＣＯ１分别去除有机物和碳酸盐，利用湿化学连续提取
法分析沉积物中生物硅的含量。１测定方法的条件控制．２
本文对Ｍｏｔｃ等【］的方法进行了细节性条件优化，选用２ｍｏ／碳酸钠为提取液，采用连续ｒｏｋｌｌ０仍ｌＬ提取法进行实验，硅酸盐的测定仍然采用硅钼蓝比色法。考虑到离心对连续提取法的影响【ｌ，本研究通过单因子法确定了如下参数：连续提取法移取上清液前的最佳离心速度为３００ｒｍｉ，最佳离心时间为０／ｎ
通讯作者：电子邮箱：ｓｉｙｕ．ｕｎｈｘ＠ｏｃｄ．ｅｃ
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基金项目：国家自然科学基金重点项目（０９２２，国家重点基础研究发展规划项目（０５Ｂ２３５４４０６）２０Ｃ４２０）共同资助
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海洋通报
２卷７
进行检验，结果表明分析数据无异常值。进而计算出两组数据的平均值分别为１２％和１１％，标准偏．２．９
差分别为００９和００６．２．３，相对标准偏差分别为２４％和３０．１．３％。由此可知该方法精密度较高，适于沉
１实验部分
１１样品的采集及测定．
２００５年５月３９日在长口邻近海域进行了大面调查，现场采用多管式重力采样器采集７个站 —

黄海和东海沉积物有机质活性及营养盐再生潜力初探

黄海和东海沉积物有机质活性及营养盐再生潜力初探陈建芳;金海燕;刘小涯;李宏亮;林以安;潘建明【期刊名称】《地球化学》【年(卷),期】2005(34)4【摘要】2000年秋季和 2001年春季,对黄海和东海 6个站位的水柱和沉积物样品进行了营养盐、沉积有机碳、有机碳同位素和氨基酸分析.结果表明, 表层沉积物的有机碳含量和有机质活性存在较明显的季节性变化,这主要由春秋两季表层水体生物量的差异引起.在泥质堆积区 E2、 E4、 E5站,春季表层沉积物有机碳的含量与活性均较高,而同期底部沉积物向上的营养盐梯度也明显增大, 显示有机碳的含量及活性与营养盐再生有密切关系.【总页数】8页(P387-394)【作者】陈建芳;金海燕;刘小涯;李宏亮;林以安;潘建明【作者单位】国家海洋局,海洋生态系统与生物地球化学重点实验室,国家海洋局第二海洋研究所,浙江,杭州,310012;同济大学,海洋地质学教育部重点实验室,上海,200092;国家海洋局,海洋生态系统与生物地球化学重点实验室,国家海洋局第二海洋研究所,浙江,杭州,310012;国家海洋局,海洋生态系统与生物地球化学重点实验室,国家海洋局第二海洋研究所,浙江,杭州,310012;国家海洋局,海洋生态系统与生物地球化学重点实验室,国家海洋局第二海洋研究所,浙江,杭州,310012;国家海洋局,海洋生态系统与生物地球化学重点实验室,国家海洋局第二海洋研究所,浙江,杭州,310012;国家海洋局,海洋生态系统与生物地球化学重点实验室,国家海洋局第二海洋研究所,浙江,杭州,310012【正文语种】中文【中图分类】P593【相关文献】1.东海和黄海表层沉积物生物标志物的分布特征及古生态重建潜力 [J], 张海龙;邢磊;赵美训;孙耀;唐启升2.南黄海、东海北部陆架区表层沉积物有机质分布特征 [J], 熊林芳;石学法;邓煜;白亚之3.东海、黄海近代沉积物中生物硅含量的分布及其反演潜力 [J], 杨茜;孙耀;王迪迪;邢磊;孙晓霞;唐启升4.黄海、东海浮游植物生长的营养盐限制性因素初探 [J], 王保栋;战闰;藏家业5.东海赤潮高发区沉积物中营养盐再生速率的研究 [J], 戚晓红;刘素美;张经;陈洪涛因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

南海东北部和南部海域表层沉积物生物硅研究

中图分类号：７６Ｐ３文献标识码：Ａ文章编号：０９５７（０００ —０００１０ —４０２１）４０４ —８
ＢｉｇｎｃｓｌａｉｕｒａｅｓｄｉｅｓｏｏｔａｔｒｎｏｔｅｎｏｅｉｉｃｎｓｆｃｅｍｎｔｆｔｎｒｈｅｓｅｎａｄｓｕｈｒｉｈｅＳｏｈＣｈｉａＳａｕｔｎｅ
热带海洋学报ＪＵＮＬＯＲＰＣＬＯＥＮＧＡＨＹＯＲＡＦＴＯＩＡＣＡＯＲＰ
２１００年第２９卷第４期：４ — ７０４
南海东北部和南部海域表层沉积物生物硅研究
周鹏，李冬梅，刘广山２，门武３利红２，纪
ＯｃａｉｍｉｉｔａｉｎＸｉｍｅ６０５Ｃｈｎ）ｅｎｃＡｄｎｓｒｔ，ａｎ３１０，ｉａｏ
Ａｂｔａｔｓｒｃ：Ｂｉｇｎｃｓｌａ（ｉｏｔｎｓｉｔｆｃｅｉｎｓｆｏｔｅｎｒｈａｔｒｏｔｉａＳａ（ＣＳｎｏｔｅｎｏｅｉｉｃＢＳ）ｃｎｅｔｎｓｉａｅｓｄｍｅｔｒｍｈｏｔｅｓｅｎＳｕｈＣｈｎｅＮＳ）ａｄｓｕｈｒｉｒＳｏｔｉａＳａ（ＣＳｕｈＣｈｎｅＳＳ）ｗｅｅｍｅｓｒｄＴｅＢＳｏｔｎｓ（ｉ％）ｒｎｔｅｒｎｅｏ．８３【１ａｄ０７％一．６ｗｉｒａｕｅ．ｈｉｎｅｔＳＯ２ｗｅｅｉｈａｇｆ１０％－．％ｎ．９９０％，ｔｃ）ｈ

东海、黄海近代沉积中有机碳源解析及对浮游植物总量的重建潜力

基金项目：家自然科学基金面卜项目（０７０８；国４８６８）国家重点基础研究发展计划（００Ｂ２９０。２１Ｃ４８０）作者简介：茜（８）女，东省青岛市人，士，要从事环境化学方面研究。Ｅｍａｌｙｑｂｂｌ３ｃｒ杨１４，山９博主ｉａｉｏ＠６．ｏｎ：＊通信作者：耀，究员，要从事环境化学方面的研究。Ｅｍａｌｓｎａ＠ｙｆ．ｃｃ孙研主 — ｉｕｙｏｓｉａ．ｎ：ｒ
式，ｊ随后Ｓｅｎ和Ｓｒｔｅｔｉａｎｈｉ分别建立了根据沉ｎ等积物中有机碳的含量来推算古生产力的经验公式。２０世纪８Ｏ年代，内对古生产力的研究国
也有了进展，１９９５年吴时国等研究南沙群岛海区有机碳沉积作用，出应用有机碳重建地质历史时得期的古生产力是一种比较理想的方法。房殿勇等］采用Ｓｒｔｅａｎｈｉｎ提出的古生产力与有机碳的关系式
标记物重建古生态
好的成果ｌＪ “。
存环境中的有机质信息及良的出口，而沉积物中有机碳的故积累与生产力在时间和空间尺度的变化有一定联
系。
中在南海，海作为我国重要的陆架海在古生产力黄重建等领域起步较晚且取得的成果较少，目前仅有少数科学家就该海域进行了古生产力及古环境的反

东海沉积物的稀土和微量元素

一、东海沉积物的稀土元素含量及分布特征
（一）稀土元素总量及分布特征东海沉积物的分布模式，大体可以归纳为 “三细三粗 ”的基本格局（赵一阳等，１９８６）即近海一带济州岛西南鸭礁周围及冲绳海槽槽底三个地带均为泥，而外陆架上的残留沉积区、冲绳海槽西坡及东坡三个区域则分布着砂。根据我们对东海不同粒径沉积物进行稀土元素总量的分析结果（表１），大体呈如下规律：东海陆架区（包括台湾浅滩）沉积物的稀土元素总量，随着样品的粒度由粗变细而逐渐增高，从属于 “元素的粒度控制律（赵一阳，１９８３）。冲绳海槽区沉积物的稀土元素总量，随着样品的分布由西向东而逐渐降低，即海槽西坡的沉积物虽然粒度较粗，大多为细砂或粉砂，但稀土总量最高。过渡到海槽底部，沉积物粒度最细（均为泥），稀土总量却降低了。到海槽东坡，沉积物粒度又变粗，稀土总量更低。
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（二）稀土元素分布模式及其特点
东海沉积物球粒陨石标准化稀土元素分布模式（图１），无论是陆架沉积物还是冲绳海槽沉积物，是粗粒还是细粒，除冲绳海槽细粒沉积物呈现ｃｅ负异常外，其余均呈现Ｅｕ负异常，且随着稀土原子序数的增加，样品与球粒陨石的稀土比值逐渐下降，从而使模式线具负斜率，与世界页岩平均值的稀土元素分布模式极为类似（Ｐｉｐｅｒ，ｌ９７４）。

大亚湾西部海域沉积物中生物硅的含量及其分布特征

大亚湾西部海域沉积物中生物硅的含量及其分布特征周鹏;李冬梅;李海涛;赵力;赵峰;郑远来;吴梅桂;余汉生【摘要】采用2.0 mol/dm3 Na2 CO3溶液5h单点化学提取-硅钼蓝连续分光光度分析法分别测定了大亚湾西部海域13个表层沉积物和1个沉积物岩芯中生物硅的含量.表层沉积物和沉积物岩芯中生物硅含量占比分别为0.69％～2.02％和1.24％～2.05％,平均值分别为1.42％和1.60％.结果证实西大亚湾沉积物中生物硅含量水平与我国南海近岸海域基本一致.在210 Pbex测年的基础上,通过分析沉积物岩芯中生物硅、有机物、无机碳等多指标,揭示近百年来大亚湾周边环境变化对海洋环境的影响,证实了上世纪80年代以来西大亚湾周边农业、海水养殖业和工业发展等人类活动加剧了该海域生态环境变化,尤其90年代核电站运行对海洋生态变化造成一定的影响.【期刊名称】《应用海洋学学报》【年(卷),期】2019(038)001【总页数】9页(P109-117)【关键词】海洋地质学;沉积物;生物硅;沉积记录;人类活动;海洋环境变化;西大亚湾【作者】周鹏;李冬梅;李海涛;赵力;赵峰;郑远来;吴梅桂;余汉生【作者单位】国家海洋局南海环境监测中心,广东广州 510300;国家海洋局南海环境监测中心,广东广州 510300;国家海洋局南海环境监测中心,广东广州 510300;国家海洋局南海环境监测中心,广东广州 510300;国家海洋局南海环境监测中心,广东广州 510300;国家海洋局南海环境监测中心,广东广州 510300;国家海洋局南海环境监测中心,广东广州 510300;国家海洋局南海环境监测中心,广东广州 510300【正文语种】中文【中图分类】P736生物硅又称生源硅或蛋白石(biogenic silica，BSi 或opal)，是一种无定型的二氧化硅，主要由硅藻、硅鞭藻、放射虫和少量的海绵骨针等组成 [1-3].由于BSi 化学性质比碳酸钙、有机碳等更为稳定，在沉积物中的埋藏效率远高于有机碳，因此，在近海或大部分海域BSi 堆积速率的变化已逐渐取代碳酸钙成为水体表层生产力的变化指标[1,4-6].沉积物中BSi 与上层水体中的初级生产力有着密切的关系，记录着溶解硅酸盐、硅质生物(主要是浮游硅质生物)生产力的历史时空变化[7]，有效反映不同时期水体中溶解硅酸盐的消耗及其生产力的变化情况 [8-10]，是海洋环境变化研究的一个重要指标.大亚湾位于南海北部，西南邻香港，西邻大鹏湾，东接红海湾，南连南海大陆架，海岸线长约92 km，面积约600 km2，平均水深约10 m[11].大亚湾是一个凹入陆地的溺谷形海湾，三面环山，地形条件相对较封闭，无大河注入，水交换能力较弱.大亚湾自然条件优越，生物资源丰富、生境多样，具有“低营养，高生产力”的显著特点，是广东省的水产资源繁殖保护区[12-13].过去大亚湾沿岸居民较少，自1986年在大亚湾的西南岸兴建我国第一座商用核电站，1992年大亚湾规划区被批准为国家经济技术开发区以来，有数十家大中型企业在此兴建.随着2002年岭澳核电Ⅰ和Ⅱ期相继商业运营，目前大亚湾已成为6台机组总装机容量超过6 000 MW的核电站群，冷却海水用量超过300 m3/s.有关研究表明，随着沿岸经济的迅速发展，就业人口猛增，工业废水和生活污水的排放以及网箱养殖的自身污染，大亚湾生态系统目前正经历着快速的退化过程，正在由贫营养状态发展到中营养状态且局部海域已出现富营养化的趋势，赤潮时有发生，海洋生物群落组成明显小型化，生物多样性降低、生物资源衰退[14-15].本研究通过分析大亚湾西部海域所采集的13个表层沉积物样品和1个沉积柱状样中BSi，结合总有机碳(total organic carbin，TOC)、总碳(total carbin， TC)、总无机碳(total inorganic carbin，TIC)、氧化还原电位(Eh)和烧失量(loss-on-ignition，LOI)及放射性测年，研究沉积物中BSi的时间和空间分布特征及其影响因素，揭示近百年来沉积物中BSi、TOC等多种要素的沉积记录对环境变化的响应.1 材料与方法1.1 样品采集本研究采样站位主要以大亚湾/岭澳核电站2个入水口和1个排水口为基准点进行布设，具体站位分布如图1所示.2010年7月28—29日采用抓斗式采样器13个表层沉积物，采用重力柱状采样器采集1个长约60 cm直径110 mm沉积物岩芯(也称沉积物柱状样).其中 1号和2号站位[沉积物岩芯样品，编号为W2(2)]分别位于核电站排水口外100 m和500 m处附近，3号和4号站位分别位于大亚湾核电站和岭澳核电站(Ⅰ和Ⅱ期)进水口附近，5～11号站位位于核电站周边8 km范围圈内；12和13号站位作为湾内对比的参照点，位于大亚湾东北部.现场采集的表层(约20 g)和岩芯(长度约60 cm)沉积物分别用塑料袋和PVC管封装，于-20℃冷冻贮存，运回国家海洋局南海环境监测中心实验室分析测定.沉积物岩芯按照每2 cm层切割分成30个样品.将表层和分割后沉积物岩芯样品置烘箱中，105℃烘干恒重后磨细、混匀、80目过筛.图1 大亚湾海洋沉积物采样站位Fig.1 Sampling stations for marine sediment in Daya Bay1.2 测定方法本研究沉积物样品中BSi含量测定采用湿碱式化学提取(简称化学提取法)，经硅钼蓝显色后采用分光光度法测定其含量.化学提取法是目前海洋沉积物中BSi含量测定的常用方法.实验中沉积物提取液中硅酸盐测定引入营养盐连续分析仪(Quik Chem 8500S2，LACHAT公司)，不仅减少人力和物力消耗，降低人为的误差和干扰，而且有效地提高连续提取的效率(简称化学提取-硅钼蓝连续分光光度分析法)[16].为了优化提取溶液和时间等实验条件有效降低BSi测量的误差，研究中特别选择了任意2个不同沉积物样品(样品A和样品B)进行BSi连续8h提取(图2).从图2中可以看出，该海域的沉积物样品中BSi在2.0 mol/dm3的Na2CO3条件下5 h后呈现稳定趋势，这说明沉积物中BSi溶解完全，而且非生源硅的溶解速度较低，这也佐证了2.0 mol/dm3 Na2CO3在第5个小时大亚湾沉积物中BSi基本提取完全[9,17-19].因此，整个研究中所有样品中BSi含量均采用2.0mol/dm3 的Na2CO3溶液5h单点化学提取-硅钼蓝分光光度法来测定，测量结果以沉积物中SiO2的含量占比表示.图2 沉积物中生物硅在2.0 mol/dm3Na2CO3条件下的化学连续8h提取曲线Fig.2 Curve of silica content leached from the sediment with time (8h) by alkaline solution of 2.0 mol/dm3 Na2CO3表层沉积物的Eh采用氧化还原电位-电位计法现场测定，表层沉积物中TOC采用重铬酸钾氧化-还原容量法在实验室中测定，方法参照文献[16].沉积物岩芯样品中TOC、TC和TIC采用总有机碳分析仪(TOC-VCPH，日本岛津公司)测量[20-22]，TOC和TIC分别采用葡萄糖(C6H12O6，优级纯)和碳酸氢钠(NaHCO3，优级纯)作为标准物质.沉积物样品的含水量的测定，取沉积物样品1～2g，置烘箱105℃烘干至恒重，通过差量法计算.沉积物中LOI是估算沉积物中总有机质含量(total organic matter，简称 TOM)的方法，取约1g的干沉积物样品，置马弗炉中550℃ 灼烧至恒重，通过重量差量法计算.2 结果与讨论2.1 表层沉积物中生物硅含量及分布特征大亚湾表层沉积物除3号和13号站位样品为灰色泥砂之外，其他站位样品均为灰色或灰黑色的泥.大亚湾表层沉积物中Eh、LOI、TOC、BSi 含量占比分别为48～156 mV、3.27%～7.51%、0.48%～1.51%、0.69%～2.02%，其平均值为126 mV、5.54%、0.81%、1.42%(表1).表1 大亚湾西部海域表层沉积物的氧化还原电位、烧失量、总有机碳和生物硅含量Tab.1 Eh, loss-on-ignition, total organic carbon and BSi contents in the surface sediments of the west Daya Bay站位水深/m沉积物类型Eh/mVTOC 含量占比/%烧失量/%BSi含量占比/%备注111.0灰色泥1560.484.700.88排水口2*13.0灰黑色泥980.50-1.28排水口附近311.0灰色泥质砂-0.923.890.69大亚湾核电进水口4**13.0灰色泥1420.566.291.40岭澳核电进水口513.8灰色泥1280.957.272.02614.5灰色泥1460.876.261.39714.5灰色泥1260.573.271.51813.0灰色泥1520.785.902.02917.0灰色泥480.957.511.521016.0灰色泥1291.067.151.751113.0灰色泥1441.15-1.541220.0灰黑色泥1381.104.821.461310.0灰色泥质砂1050.673.850.99航道平均值1260.815.541.42范围48～1560.48～1.513.27～7.510.69～2.02 注：“-”表示未检测；“*”标注的2号站采集为沉积物岩芯样品W2(2),“**”标注的4号站虽然现在为岭澳核电进水口，但在岭澳核电站运行之前是大亚湾核电站的排水口表2列出了近年来文献中所报道的我国南海海域海洋沉积物中BSi含量.从表中可以看出，本研究西大亚湾表层沉积物中BSi含量稍高于文献所报道的大亚湾海域的文献数据[28]；明显高于粤东海域(包括汕头南澳养殖区)[5，25]、粤西(海陵湾、水东港、雷州湾、流沙湾)[26]海域；与近年来珠江口[27]、南海东北部[24]和西南部(湄公河口)[31]等南海近岸海域沉积物测定结果基本一致.这可能与研究海域的水深相对较浅、泥沙稀释作用等海况有关[4, 23,33]，其次与所用提取的Na2CO3溶液浓度有关.本研究海域的BSi含量明显低于南海北部陆坡[29-30]、南海西南部[31]、南海南部[23-24]沉积物.在水深较深的近海或远海海域，死亡的硅质生源的生物比富碳酸盐溶解度较小，可以更好地保存在沉积物中，因此沉积物中保存的BSi含量越高；同时，陆源的泥沙输入量越减少，非生源物质的稀释作用较小，BSi的相对含量越高[4].表2 我国南海海域海洋沉积物中生物硅含量比较Tab.2 Concentrations of BSi in marine sediments of the South China Sea研究海域BSi 含量占比/%范围平均值测量方法、Na2CO3提取液的温度与浓度南海南部表层沉积物[23]0.30～9.004.965 h单点提取,85℃,2.0 mol/dm3南海表层沉积物[24]东北部1.08～3.011.728 h连续提取,85℃,2.0 mol/dm3南部0.79～9.064.22粤东海域表层沉积物*[5]0.43～1.44-5 h单点提取,90℃,0.5 mol/dm3汕头南澳养殖区*[25]0.51～0.64-粤西海域*[26]海陵湾-0.64续表2研究海域BSi 含量占比/%范围平均值测量方法、Na2CO3提取液的温度与浓度水东港-0.34雷州湾-0.47流沙湾-0.84整个海域0.19～1.410.58珠江口伶仃洋海域[27]焦门与洪奇门间ZJ6站0. 98～2.35 1.54 5 h单点提取,85℃,2mol/dm3磨刀门ZJ10站0. 91～1.81 1.33 大亚湾海域表层沉积物[28]春节0.60～1.511.095 h单点提取**,85℃,0.5 mol/dm3夏季0.95～1.521.21秋季0.77～1.460.99冬季0.74～1.511.092006—2007年0.60～1.521.09西大亚湾表层沉积物(本研究)0.69～2.021.425 h单点提取,85℃,2.0 mol/dm3南海ODP1143站17962沉积物岩芯[29]1.31～3.38-5 h单点提取,85℃,1%南海北部陆坡南海ODP1144站[30]-1.50(1 050～900 ka)3.80(900 ka后)5 h单点提取,85℃,1%南海西南部,湄公河口附近沉积物岩芯[31]1.04～6.51-5 h单点提取,85℃,1%-1.28～6.16-CSiO2/CTiO2比值校正大亚湾海域柱状沉积物*[32]核电站附近1.31～2.931.895 h单点提取**,85℃,0.5 mol/dm3贝类养殖区1.51～2.191.77鱼类养殖区1.57～2.522.05西大亚湾沉积物W2(2)岩芯(本研究)1.24～2.051.605 h单点提取,85℃,2.0 mol/dm3注：“-”表示文献中未给出具体数据；文中BSi 含量占比数据为SiO2的质量百分含量；“*”表示文献中BSi以Si质量百分含量表示，本研究将其折算为SiO2的质量百分含量来表示；“**”表示原文献方法描述有误，其方法实际为单点提取法，而非化学连续提取法本研究对大亚湾西部海域表层沉积物中BSi、Eh、TOC和LOI等要素的分布规律及其影响因素进行分析，其平面空间分布见图3.由于海洋表层沉积物暴露于底层海水中，两者之间存在充分的物质交换，因此表层沉积物中BSi、Eh、TOC和LOI的分布特征与上覆水体的性质密切相关.从图3中可以看出，5、8、10号站位沉积物中BSi 含量相对较高，与核电站附近海域水文特征及其温排水影响分布基本一致[34-36].5号站位与岭澳核电站进水口(4号站)距离较近，但距离大亚湾核电的旧排水口(岭澳核电建成之前)较近；8和10号站位位于核电站现在的排水口东测海域.因此，沉积物中BSi含量分布明显受到温排水排放影响.就沉积物中Eh 分布而言，上覆底层海水的特性及其物理、化学过程特别是底层海水的含氧量对表层沉积物氧化还原性的强弱有着直接的影响.核电站排水口附近1号站位和东北部区域8号站位的Eh相对较高，这与核电冷却系统的温排水排放有关.为了防止污损生物在核电冷却系统内壁附着，通常要对冷却海水作氯化处理(加入一种强氧化剂Cl2)抑制污损生物生长，因此，核电冷却系统所排放到海水中富氯且高温的温排水必然导致该海域沉积物中氧化还原电位Eh相对较高.表层沉积物中TOC含量和LOI 的分布基本一致，在核电站排水口附近LOI和TOC的含量相对较低，外部海域相对较高.LOI和TOC的含量分布与BSi相比存在着明显的差异，这可能与BSi 的化学性质有关.因为BSi比碳酸盐(钙)、TOC等更为稳定，在温排水影响的区域(水温较高且含有一定的氧化物质等)沉积物中BSi的埋藏效率远高于有机碳.图3 大亚湾西部表层沉积物中生物硅、氧化还原电位、总有机碳和烧失量的空间分布Fig.3 Spatial distribution of BSi, Eh, total organic carbon and loss-on-ignition in the surface sediments of the west Daya Bay2.2 沉积物岩芯中生物硅垂向分布图4分别给出了2号站位沉积物岩芯[岩芯编号为W2(2)]岩芯中含水量、LOI、TOC、TC、TIC和BSi的垂向分布.从图中可以看出，岩芯中含水量、LOI、BSi、TOC、TC、TIC含量范围分别为23.6%～38.1%、2.30%～6.08%、1.24%～2.05%、0.29%～0.72%、1.14%～1.45%和0.61%～1.12%，平均值为28.9%、3.73%、1.60%、0.42%、1.26%和0.85%.沉积物岩芯中BSi含量与文献所给出的大亚湾海域的沉积物岩芯中BSi 含量水平基本一致[32]，并且与南海ODP1143站[29]、南海北部陆坡ODP1144站[30]、南海西南部(湄公河口附近岩芯)17962岩芯[31]中BSi 含量水平基本吻合.从图4中可以看出，沉积物岩芯中BSi 含量极大值在8～10 cm层段(有效深度9 cm)，极小值出现在54～56 cm层段(有效深度55 cm).TOC、TC、和TIC含量最大值在26～28 cm层段(有效深度27 cm)，最小值出现在56～58 cm层段(有效深度57 cm).LOI(550℃灼烧后失去质量，它可以代表TOM含量)最大值在4～6 cm层段(有效深度5 cm)，最小值出现在36～38 cm层段(有效深度37 cm).表层沉积物的含水量最小，底层样品含水量最大；中间层段(4～58 cm)沉积物样品的含水量分布呈现很好的连续性；与中间层段(4～58 cm)相比，表层、底层样品的含水量显著性差异，这可能是保存和运输不当等原因造成的，数据不能真实地反映其沉积环境，但是中层层段含水量垂向分布的连续性和规律性较强，能够真实反映研究海域的沉积环境的特征.采用210Pbex方法计算出W2(2)沉积物岩芯的沉积速率为0.536 0 cm/a(R2=0.971 3, n=15)，质量累积沉积速率为0.542 7g/(cm2·a)(R2=0.971 5, n=15)推算得该沉积物岩芯涵盖的时间段为1895—2010年[37-38].综合放射性核素[38]、BSi和TOC等多指标，该沉积物岩芯可以分为4段：1980—2010年(层段0～18cm)、1960—1980年(层段18～28cm)、1910—1960年(层段28～52 cm)和1891—1910年(层段52～60 cm). 1980—2010年(层段0～18 cm)该层段中含水量、BSi、TOC、TOM含量(用LOI 代表)随年代显著增长.1980—1995年，BSi、TOC 和 TOM 的含量随年代明显增加，这与上世纪80年代改革开放以来该海域人类活动影响加剧密切有关.大鹏澳、哑铃湾等周图4 沉积物岩芯W2(2)中含水量、烧失量、总有机碳、总无机碳、总碳、生物硅含量以及生物硅与总有机碳含量比值的垂向分布Fig.4 Profiles of water contents, loss-on-ignition, total organic carbon, total inorganic carbon, total carbon, BSi centents and CBSi/CTOC in the sediment core W2(2)边陆地农业活动，海上的珍珠贝、网箱等海水养殖业，以及海上观光等娱乐活动越加发展；同时，大鹏、惠阳等周边工业的迅速发展，人口急剧增加，造成大量工业和生活废水排放入海，这些活动都在加剧西大亚湾海洋环境的变化.1995—2000年，TOC 和TOM含量随年代极剧增加，BSi含量明显波动并出现2个极大峰值，这可能与周边工业发展等影响加剧有关，尤其大亚湾、岭澳核电站正式投入商业运行导致核电冷却系统排放的温排水与生活污水加剧该海域环境的变化.2002(±3.6)年(层段4～6 cm)和1995(±3.7)年(层段8～10 cm)处，BSi、TOC、TOM、CBSi/CTOC比值分别出现两个峰值，并与大亚湾核电站(1994年2月1日和1994年5月6日)和岭澳核电站(2002年5月28日和2003年1月8日)投入商业运行的时间相吻合.大亚湾核电站大量温排水入海，海域温度升高，引起浮游植物和浮游动物大量繁殖，从而造成沉积物中TOM的含量呈现升高趋势.1960—1980年(层段18～28cm)BSi、TOC、含水量、TOM含量随年代而呈现递增趋势，这可能与渔业养殖和农业活动影响有关.CBSi/CTOC比值波动明显，并呈现稍微增加趋势，这可能与1960年代后沉积物中的有机质的硅元素来源正在缓慢增加有关.1910—1960年(层段28～52 cm)BSi含量随年代波动变化，但具有略微增加的趋势；TOM含量呈现递增趋势，而TOC呈现减小趋势.CBSi/CTOC比值呈现稍微增加趋势.这说明该时期内沉积物中的有机质的硅元素比例正在缓慢增加.1891—1910年(层段52～60 cm)除沉积物最底部的BSi、TOC、含水量和 TOM 含量异常外，其他各点基本上变化不大.沉积物最底部的BSi、TOC、含水量和TOM含量异常高的原因需要进一步解释.为了探讨沉积物中要素之间的相关性，本研究也对BSi、TOC、TC、TIC含量和LOI等要素进行了简单的线性分析(图5).从图5可以看出，BSi、TOC、TC和 LOI 要素之间存在一定正向相关性.LOI与TOC含量之间的线性相关性最大，说明LOI 与TOC两者均来源于生源物质，且绝大多数为同一来源.虽然BSi与LOI、TOC、TC含量之间存在一定的正向相关性，但相关性不够明显，其中BSi与LOI的正向相关性较大，BSi与TOC的正向相关性次之，BSi与TC的正向相关性最小.这说明虽然BSi与TOC(或LOI)要素均来自上层水体中的生源物质，但生源物质的性质和来源存在一定的差异，是具有不同性质的2种水体中生源要素变化的指示指标.TIC 与BSi 含量之间存在负向相关性，说明2种要素的性质之间不仅存在显著差异，而且来自于2种不同的物质来源.事实证明，沉积物中BSi是一种很好的指示海洋地球化学，尤其海洋中硅地球化学的指标.由于影响海洋环境的因素是相当复杂的，沉积物中BSi的分布也是众多海洋要素综合作用的结果.沉积物中BSi含量变化主要由海水中可溶性硅酸盐和硅质浮游生物的生产力决定.人类活动会加剧近岸或海湾等海洋环境水体的氮、磷和硅等营养物质的结构变化，从而导致海洋生物种群结构的变化，最终进入沉积物而被记录或保存.同时，化学提取法对沉积物中BSi含量的影响也不可忽视，尤其对于陆源输入明显、BSi含量较低、沉积速率高的沉积物，测量时所采用提取溶液的种类、碱度等所造成的误差更加明显，必然会限制沉积物中BSi指示环境变化的应用.图5 沉积物岩芯W2(2)中生物硅、总有机碳、总无机碳和烧失量之间的相关性分析Fig.5 Relations among BSi, total organic carbon, total carbon, total inorganic carbon and loss-on-ignition in the sediment core W2(2)为进一步证实沉积物中BSi含量反映海洋生产力和生态环境变化方法的有效性和可信度, 根据文献方法通过生物硅含量占比之和与年代的线性回归来分析西大亚湾海域沉积物中BSi的稳定性[39-40].从图6看出，近120a来BSi几乎没有发生降解，能够稳定地保存于沉积物中，可以初步判断沉积物中BSi 可作为古生产力指标来反演古生产力的潜力(R2=0.994 4，n=30)；近10a来BSi含量之和不稳定，具有一定的年代变化意义，这可能与该海域近10a来海洋生态环境变化有关.1910—2001年BSi 含量之和与年代呈显著线性相关，说明随着年代的久远BSi含量的变化稳定，因此可以认为该海域沉积物中BSi的稳定性较强.同时，BSi的稳定性也同样证明它可以作为古生产力指标来反演上层水体中初级生产力的变化.有关1892—1910年时间段，BSi含量偏低的原因还有待于进一步探讨.图6 沉积物岩芯W2(2)中生物硅含量之和与年代的线性回归Fig.6 Linear regression of total BSi with the dated years in the sediment core W2(2)3 结论从整个西大亚湾海域来看，沉积物中 BSi 的含量占比范围为1.48%～3.33%，与我国南海近岸海域沉积物中BSi 含量水平基本一致；沉积物岩芯中BSi 含量随深度呈递减趋势，从某种意义上反映了该海域水体的历史状况.结合TOC等多种指标分析可以认为，自上世纪80年代，西大亚湾周边农业、海水养殖业和工业发展等人类活动加剧了该海域生态环境变化，尤其90年代核电站运行对海洋生态变化造成一定的影响.致谢：感谢国家海洋局南海环境监测中心陈建昌、张红标、李小敏等在样品采集、前处理和测量过程中给予的大力协助！参考文献：【相关文献】[1] SUSAN M L. An introduction to marine biogeochemistry[M]. New York：John Wiley and Sons, Inc.，1992.[2] CONLEY D J, SCHELSKE C L, STOERMER E F. Modification of the biogeochemical cycle of silica with eutrophication[J]. Marine Ecology Progress Series, 1993, 101: 179-192. [3] CONLEY D J. An interlaboratory comparison for the measurement of biogenic silica in sediments[J]. Marine Chemistry,1998, 63:39-48.[4] DEMASTER D J. The accumulation and cycling of biogenic silica in the Southern Ocean: Revisiting the marine silica budget[J]. Deep Sea Research Part II: Topical Studies in Oceanography, 2002, 49: 3 155- 3 167.[5] 谷阳光, 王朝晖, 吕松辉,等. 粤东海域表层沉积物中生物硅和有机质水平分布研究[J]. 安徽农业科学, 2008, 36(30):13 323-13 325.[6] 李木军. 南海沉积物生物硅的研究现状[J].科协论坛, 2012(8，下半月):103-105.[7] LEINEN M, CWIENK D , ROSS G R, et al. Distribution of biogenic silica and quartz in recent deep-sea sediment[J]. Geology, 1986, 14: 199-203.[8] MORTLOCK R A, FROELICH P N. A simple method for the rapid determination of biogenic opal in pelagic marine sediments[J]. Deep-sea Research, 1989, 36 (9): 1 415-1 426.[9] LYLE M, MURRAY D W, FINNEY B P, et al. The record of Late Pleistocene biogenic sedimentation in the Eastern Tropical Pacific[J].Ocean Paleoceanography, 2000, 3(1): 39-59.[10] SCHELSKE C L, STOERMER E F, CONLEY D J, et al. Early eutrophication in the lower Great Lakes: New evidence from biogenic silica in sediment[J]. Science, 1983, 222: 320-322.[11] 广东省海岛资源综合调查大队, 广东省海岸带和海涂资源综合调查领导小组办公室. 大亚湾海岛资源综合调查报告[M]. 广州: 广东科技出版社, 1993: 1-17.[12] 丘耀文, 王肇鼎. 大亚湾海域重金属潜在生态危害评价[J]. 热带海洋, 1997,16(4):49-53.[13] WANGY S. LOU Z P, SUN C C, et al. Ecological environment changes in Daya Bay, China, from 1982 to 2004[J]. Marine Pollution Bulletin, 2008, 56, 1 871-1 879.[14] 彭云辉, 孙丽华, 陈浩如, 等. 大亚湾海区营养盐的变化及富营养化研究[J]. 海洋通报, 2002,21(3): 44-49.[15] 王友绍,王肇鼎,黄良民.近20年来大亚湾生态环境的变化及其发展趋势[J]. 热带海洋学报,2004,23(5):85-95.[16] 国家海洋局. 海洋监测规范第5部分：沉积物分析：GB 17378.5—2007[S]. 北京：中国标准出版社，2007.[17] 叶曦雯, 刘素美, 张经. 黄海、渤海沉积物中生物硅的测定及存在问题的讨论[J]. 海洋学报, 2002, 24(1):129-134.[18] 叶曦雯, 刘素美, 张经. 生物硅的测定及其生物地球化学意义[J]. 地球科学进展, 2003, 18(3): 421-427.[19] 刘芳, 赵立波, 黄凌风，等. 厦门内湾沉积物中新沉积硅藻来源生物硅分离测定方法的初步研究[J]. 厦门大学学报(自然科学版), 2008,47 (2): 294-299.[20] The Standards Policy and Strategy Committee, British Standards Institution(BSI). Characterization of waste-Determination of TOC in waste sledges and sediments: BS EN 13137—2001[S]. London: BSI Standards Limited, 2001.[21] International Organization for Standardization Technical Committee (ISO/TC). Soil quality-Determination of organic and total carbon after dry combustion (Elementary analysis): ISO 10694—1995[S]. Geneve: International Organization for Standardization (ISO), 1995.[22] 田英姿, 李友明. TOC(总有机碳)分析仪测定原理及应用[J]. 造纸科学与技术, 2003, 22(2): 45-47.[23] 张兰兰, 陈木宏, 向荣, 等. 南海南部表层沉积物中生物硅的分布及其环境意义[J]. 热带海洋学报, 2007, 26(3): 24-29.[24] 周鹏, 李冬梅, 刘广山, 等. 南海东北部和南部海域表层沉积物生物硅研究[J]. 热带海洋学报, 2010,29(4): 40-47.[25] 毛洁, 杨宇峰, 谷阳光, 等. 汕头南澳养殖区表层沉积物中生源要素的分布及其污染评价[J]. 生态科学, 2012, 31(3): 252-258.[26] 谷阳光, 王朝晖, 吕颂辉, 等. 粤西海域表层沉积物生源要素分布与污染评价[J]. 深圳大学学报(理工版), 2010, 27(3): 347-353.[27] 贾国东, 彭平安, 傅家谟. 珠江口近百年来富营养化加剧的沉积记录[J].第四纪研究, 2002, 22(2), 158-165.[28] 谷阳光, 王朝晖, 杨宇峰, 等. 大亚湾表层沉积物中生源要素的季节分布及污染评价[J]. 分析测试学报, 2010, 29(9): 906-912.[29] 王汝建，李建. 南海ODP1143站第四纪高分辨率的蛋白石记录及其古生产力意义[J].科学通报, 2003, 48(1): 74-77.[30] 李建, 王汝建. 南海北部一百万年以来的表层古生产力变化来自ODP1144站的蛋白石记录[J].地质学报, 2004, 78(2): 228-233.[31] 马金龙,韦刚健, 贾国东. 碱提取法分析海洋沉积物生物硅方法中碎屑组分污染的评估及校正[J]. 地球化学, 2005, 34(3):286-290.[32] 王朝晖, 李友富, 牟德海. 大亚湾大鹏澳海域C、N、BSi的沉积记录研究[J]. 海洋环境科学, 2010,29(1):1-7.[33] 陈杰. 浙江沿海富营养化与赤潮中生物硅含量分析[D]. 杭州：浙江大学, 2004.[34] 吴传庆,王桥,王文杰,等. 利用TM影像监测和评价大亚湾温排水热污染[J].中国环境监测,2006, 22 (3): 80-84.[35] 周巧菊. 大亚湾海域温排水三维数值模拟[J].海洋湖沼通报, 2007(4):37-46.[36] 赵力, 周鹏, 张红标, 等.2005—2010年大亚湾核电站附近海域海水中总β放射性水平[J].热带海洋学报，2013, 32 (5)：107-112.[37] 李冬梅, 周鹏, 陈嘉辉, 等. 大亚湾核电海域沉积物岩心中放射性核素的垂向分布及其对沉积环境的示踪[J].海洋通报, 2013, 23(s1)：108-114.[38] ZHOU P, LI D M , LI H T, et al. Distribution of radionuclides in a marine sediment core off the waterspout of the nuclear power plants in Daya Bay, northeastern South China Sea[J].Journal of Environmental Radioactivity,2015, 145: 102-112.[39] TUNNICLIFFE V, CONNELL J M, MCQUOID M R. A Holocene record of marine fish remains from the Northeastern Pacific[J].Marine Geology, 2001，174 (1/4):197-210. [40] 杨茜, 孙耀, 王迪迪, 等. 东海、黄海近代沉积物中生物硅含量的分布及其反演潜力[J]. 海洋学报, 2010,32( 3): 51-59.。

东海、黄海近代沉积中有机碳源解析及对浮游植物总量的重建潜力

东海、黄海近代沉积中有机碳源解析及对浮游植物总量的重建潜力杨茜;宋娴丽;孙耀【期刊名称】《海洋学报（中文版）》【年(卷),期】2012(034)004【总页数】7页(P188-194)【关键词】黄海、东海海域;沉积物;有机碳源解析;浮游植物总量重建【作者】杨茜;宋娴丽;孙耀【作者单位】中国水产科学研究院黄海水产研究所,山东青岛 26607;中国水产科学研究院黄海水产研究所,山东青岛 26607;山东省海水养殖研究所,山东青岛266002;中国水产科学研究院黄海水产研究所,山东青岛 26607【正文语种】中文【中图分类】P736.4沉积物中的有机碳是指存在于沉积物总有机质中的碳，是重要的碳汇，因沉积物能够较好地保存环境中的有机质信息及良好的时间次序，同时也是碳循环重要的出口，故而沉积物中有机碳的积累与生产力在时间和空间尺度的变化有一定联系［1－2］。

利用总有机碳重建古生产力的研究，在北大西洋、大西洋西岸、印度洋和东太平洋沿岸上升流区已取得大量成果。

早在1979年Muller和Suess便提出并总结了由总有机碳近似估算古生产力的经验公式［3］，随后Stein和Sarnthein等分别建立了根据沉积物中有机碳的含量来推算古生产力的经验公式［4－5］。

20世纪80年代，国内对古生产力的研究也有了进展，1995年吴时国等研究南沙群岛海区有机碳沉积作用，得出应用有机碳重建地质历史时期的古生产力是一种比较理想的方法［6］。

房殿勇等采用Sarnthein提出的古生产力与有机碳的关系式估算了南沙海区南部的古生产力，得出此海区冰期时的古生产力高于间冰期的生产力，认为南沙海区南部亦遵循低纬西太平洋表层古生产力变化的趋势［7］。

向荣成功应用钙质生物碳酸盐与有机碳的函数关系推算出了古生产力［8］。

然而以上研究主要集中在南海，黄海作为我国重要的陆架海在古生产力重建等领域起步较晚且取得的成果较少，目前仅有少数科学家就该海域进行了古生产力及古环境的反演及反演潜力的研究，如赵美训等利用东黄海生物标记物重建古生态［9－10］，2010年孙耀等以生物硅为指标探讨其作为该海域古生产力的潜力并取得了良好的成果［11］。

南海东北部和南部海域表层沉积物生物硅研究(2010)

热带海洋学报 JOURNAL OF TROPICAL OCEANOGRAPHY2010年第29卷第4期：40−47收稿日期：2009-05-07; 修订日期：2009-08-11。

卢冰编辑基金项目：国家基础研究发展计划项目(2005CB422305)作者简介：周鹏(1976—), 男, 河南省开封市人, 硕士, 主要从事同位素海洋学研究。

E-mail: samzhou2@ 南海东北部和南部海域表层沉积物生物硅研究*周鹏1, 李冬梅1, 刘广山2, 门武2, 3, 纪利红2(1. 国家海洋局南海环境监测中心, 广东广州 510300; 2. 厦门大学海洋与环境学院, 福建厦门 361005; 3. 国家海洋局第三海洋研究所, 福建厦门 361005)摘要: 本研究测定了南海东北部和南部海域表层沉积物的生物硅含量(SiO 2%), 其含量范围分别为 1.08%—3.01%和0.79%—9.06%, 平均值分别为1.76%和4.22%。

研究结果表明, 南海表层沉积物中的生物硅含量与站位水深呈正相关关系; 南海东北部的表层沉积物中的生物硅含量与其中的矿物含量、铁离子浓度、间隙水中的营养盐浓度不存在明显的相关性; 南海南部海域表层沉积物中的生物硅含量与烧失量、有机碳含量、碳酸盐含量呈正相关关系, 与粘土矿物含量相关性不明显。

关键词: 生物硅; 表层沉积物; 南海东北部; 南海南部海域中图分类号: P736 文献标识码: A 文章编号: 1009-5470(2010)04-0040-08Biogenic silica in surface sediments of the northeastern and southern South China SeaZHOU Peng 1, LI Dong-mei 1, LIU Guang-shan 2, MEN Wu 2,3, JI Li-hong 2(1. South China Sea Environment Monitoring Center , State Oceanic Administration , Guangzhou 510300, China ; 2. College of Oceanography and Environmental Science , Xiamen University , Xiamen 361005, China ; 3. Third Institute of Oceanography , State Oceanic Administration , Xiamen 361005, China )Abstract: Biogenic silica (BSi) contents in surface sediments from the northeastern South China Sea (NSCS) and southernSouth China Sea (SSCS) were measured. The BSi contents (SiO 2%)were in the range of 1.08%–3.01% and 0.79%–9.06%, with the means of 1.76% and 4.22% for the NSCS and SSCS, respectively. The results showed that the BSi contents in surface sediments have positive correlation with water depth of the sampling locations. The BSi contents in the NSCS had no evident correlation with minerals, ferrum ion concentrations in surface sediments or nutrients in the pore waters of sediments. The BSi contents in the SSCS had positive correlations with organic material and carbonate contents but not with clay material contents.Key words: biogenic silica; surface sediment; northeastern South China Sea; southern South China Sea生物硅又称生源硅或蛋白石(biogenic silica, BSi 或Opal), 是一种无定型的二氧化硅, 主要由硅藻、硅鞭藻、放射虫和少量的海绵骨针等组成。

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第３２卷
第３期
海
洋
学
报

Ｖ０１３２。Ｎｏ．．３ＭａＯ１ｖ２０
２１００年５月
ＡＣＴＡＯＣＥＡＮＯＬＯＧＩＣＡＮＩＳＩＣＡ
东海、海近代沉积物中生物硅含量的黄分布及其反演潜力
杨茜，耀，孙王迪迪，磊，晓霞。唐启升邢孙，
定古海洋中的数据，能靠学科之间相互推测，仅从而引起诸多争议和至少百年以上的误差。因此，只有将历史事件中所测得的数据和现代生态学所测得的实验数据相结合，才能实现对古海洋的真正理解Ｅ。４３
Ｍｏｔｃｒｌｋ等在１８ｏ９９年指出沉积物中生物硅的积累反映了生产力的时空变化。Ｎｅｓｎ等在１９ｌｏ９６年的研究表明ＢｉＳ的保存效率较有机碳高。在国内
相关的生物硅含量调查。近期金海燕等、］陈建芳等通过对长江口外赤潮多发区近几十年来的古生
产力记录及环境意义的研究证明生物硅作为古生产力指标能够很好地表征近几十年来营养盐浓度及组成结构的变化对海洋古生产力的影响，以上研究均
演古生产力的潜力。
关键词：黄海、海典型海域；东沉积物；生物硅；生产力指标
中图分类号：７２５Ｐ２．Ｐ２．：７２６文献标志码：Ａ文章编号：２３４９（０００ — ０１９０５—１３２１）３０５－０
本次调查的站位分布于南黄海中部海域和长江
基金项目：国家自然科学基金面上项目（０７０８；家重点基础研究发展计划项目（０６Ｂ０６７。４８６８）国２０Ｃ４００）
作者简介：茜（９４）女，东省青岛市人，士，要从事环境化学方面的研究。Ｅｍａｌｙｑｏ＠１３ｃｒ杨１８一，山博主 — ｉａｉｂ６．ｏ：ｂｎ＊通信作者：耀，究员，孙研主要从事环境化学方面的研究。Ｅｍａ：ｕｙｏｓｒａ．ｎ — ｉｓｎａ＠ｙｆ．ｃｃｌｉ
摘要：以东海、黄海２００６年４月、Ｏ月航次采集的沉积物样品为研究对象，１结合沉积物中生物硅
（Ｓ）量的空间分布特征进而讨论ＢｉＢｉ含Ｓ的反演潜力。研究发现，调查海域表层沉积物中ＢｉＳ的含量介于００８～２５６，均值为０７６，状沉积物中Ｂｉ．１．１平．２柱Ｓ的含量波动较小，对稳定。整相
体而言ＢｉＳ含量与相应年代的浮游植物现存量变化的趋势相近。经一元线性分析发现Ｂｉ量与Ｓ含硅藻生物量的相关性显著。为进一步证实由Ｂｉ量反演古生产力的有效性和可信度，用Ｔｕ－Ｓ含采ｎ
ｎｃｉｅ等的方法探讨了ＢｉｉｆｌｆＳ含量在沉积物中的稳定性，查结果表明，１０ａ来Ｂｉ乎没有降调近５Ｓ几解，能够稳定地保存于沉积物中。综上可以初步判断沉积物中Ｂｉ量可作为古生产力指标来反Ｓ含
取得了较好的成果。
本文在以往众多专家研究的基础上，Ｂｉ以Ｓ为指标将其在沉积物中的含量与近代勘察数据相结合来探讨其对黄海、海总初级生产力反演的潜力，东希望
最终能够利用ＢｉＳ定量地探讨总初级生产力变化规律，为进一步判断古生产力总量的波动、记录海区营养盐变化以及富营养化发生和发展的历程做准备。
（．中国海洋大学海洋化学理论与工程技术教育部重点实验室，东青岛２６０；．中国水产科学研究院黄海１山６０３２水产研究所，山东青岛２６７；．中国海洋大学海洋地球科学学院，东青岛２６０）６０１３山６０３
１引言
对古海洋学的研究有利于判断古生产力总量的波动，录海区营养盐变化以及富营养化发生和发记展的历程，同时古海洋学也是一个具有预测作用的新型学科。以往对古海洋的研究得出的结论在时问
上往往超出人类文明的年限］所以无法直接测，
５２
海洋学报
３２卷
口及其邻近海域（图１。调查时间为２０见）０６年４月、Ｏ月。均使用多管沉积物采样器（１一１ｍ）０ｃ采集沉积物样品。样品以１ｎ分层后，藏保存～２ｃｎ＿冷
２实验部分
２１调查方法与站位设置．
陈美榕等［、素美等＿对生物硅的测定方法提出５刘］６了一些评述及改进口］并且在东海、，黄海进行了
收稿日期：０９０ — ６修订日期：０００ — １２０ — ７０；２１－２０。