東海閩浙沿岸泥質(zhì)區(qū)T08柱樣的木質(zhì)素特征?

許　倩, 李先國(guó)， 張大海， 杜培瑞， 王　敏

(中國(guó)海洋大學(xué)海洋化學(xué)理論與工程技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 山東 青島 266100)

東海閩浙沿岸泥質(zhì)區(qū)T08柱樣的木質(zhì)素特征?

許倩, 李先國(guó)??， 張大海， 杜培瑞， 王敏

(中國(guó)海洋大學(xué)海洋化學(xué)理論與工程技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 山東 青島 266100)

摘要：為了解古植被對(duì)氣候變化的響應(yīng)，本文對(duì)從閩浙沿岸泥質(zhì)區(qū)采集的T08柱狀沉積物的木質(zhì)素特征進(jìn)行了分析，結(jié)合TOC和δ13C參數(shù)分析，探討了2000多年以來(lái)沉積物中陸源有機(jī)碳的來(lái)源和降解變化規(guī)律。該柱樣上半段木質(zhì)素的含量(∑8、Λ8)顯著高于下半段, 表明現(xiàn)代陸源輸入的增加。紫丁香基酚類(lèi)/香草基酚類(lèi)(S/V)、肉桂基酚類(lèi)/香草基酚類(lèi)(C/V)和木質(zhì)素酚類(lèi)植被指數(shù)(LPVI)三者變化趨勢(shì)基本相同，顯示該沉積柱中木質(zhì)素主要來(lái)源于被子植物木本和草本組織，裸子植物草本組織也有一定的貢獻(xiàn)。植被參數(shù)的變化一定程度上反映了陸源植被對(duì)氣候變化的響應(yīng)，但存在時(shí)間滯后現(xiàn)象。S、V系列的酸醛比((Ad/Al)s、(Ad/Al)v)和P/(V+S)(P：對(duì)羥基酚類(lèi))分析表明木質(zhì)素經(jīng)歷了中等程度的氧化降解和去甲基/去甲氧基降解，且降解程度沒(méi)有隨著深度的增加而增加。木質(zhì)素降解參數(shù)對(duì)氣候變化的響應(yīng)，基本不存在時(shí)間滯后現(xiàn)象。

關(guān)鍵詞：陸源有機(jī)物； 木質(zhì)素； 陸源植被； 閩浙沿岸泥質(zhì)區(qū)

引用格式：許倩, 李先國(guó)， 張大海, 等. 東海閩浙沿岸泥質(zhì)區(qū)T08柱樣的木質(zhì)素特征[J].中國(guó)海洋大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)， 2016, 46(5)： 70-77.

XU Qian, LI Xian-Guo, ZHANG Da-Hai, et al. Lignin characteristics in a sediment core in the Fujian-Zhejiang coastal mud area[J].Periodical of Ocean University of China, 2016, 46(5)： 70-77.

古植被重建能夠有助于更好的了解陸地植被隨氣候變化的歷史，從而有可能評(píng)估未來(lái)氣候變化對(duì)陸地生態(tài)系統(tǒng)影響的關(guān)鍵信息。木質(zhì)素是陸生維管植物細(xì)胞壁的主要成分，具有來(lái)源單一(陸生)、存在廣泛、抗降解能力強(qiáng)和參數(shù)信息豐富等優(yōu)點(diǎn)，是陸源有機(jī)物的良好指示劑，廣泛用于古環(huán)境和古氣候的重建，以及碳的生物地球化學(xué)循環(huán)等研究[1-3]。堿性CuO氧化分解木質(zhì)素可得到四大類(lèi)甲氧基酚類(lèi)化合物：香草基酚類(lèi)(V)、紫丁香基酚類(lèi)(S)、肉桂基酚類(lèi)(C)和對(duì)羥基酚類(lèi)(P)[3]。其中V系列單體存在于所有的維管植物中，S系列單體只存在于被子植物中，C系列單體主要存在于裸子植物和被子植物的草本組織中[3-4]。這些酚類(lèi)化合物的含量和比例衍生出了豐富的木質(zhì)素植被參數(shù)(S/V、C/V和LPVI等)和降解參數(shù)((Ad/Al)v、(Ad/Al)s和P/(V+S))，可以反映樣品中的植被組織類(lèi)型和降解程度等[5]。結(jié)合定年數(shù)據(jù)，可重建沉積有機(jī)物中陸源植被的變化歷史。

東海是世界上最大的邊緣海之一，具有廣闊的大陸架。閩浙沿岸泥質(zhì)區(qū)是東?，F(xiàn)代陸架主要沉積中心之一，有高的沉積速率和相對(duì)穩(wěn)定的沉積動(dòng)力條件，能夠提供較高分辨率沉積有機(jī)質(zhì)信息[6]。很多學(xué)者以沉積物敏感粒徑、黏土礦物組合和元素組合、有孔蟲(chóng)和介形蟲(chóng)為指標(biāo)，分析了該泥質(zhì)區(qū)的沉積物物源以及古環(huán)境演變過(guò)程，但以沉積柱中木質(zhì)素為指針的研究鮮有報(bào)道[7-9]。本文分析了采自該泥質(zhì)區(qū)T08柱樣中的木質(zhì)素特征，結(jié)合TOC和δ13C數(shù)據(jù)資料，對(duì)其中有機(jī)質(zhì)的來(lái)源和降解特征進(jìn)行了討論，探討了不同時(shí)期陸源有機(jī)物輸入和沉積狀況及其對(duì)古環(huán)境、古氣候變化的響應(yīng)。

1樣品采集與分析方法

1.1 樣品采集

T08柱樣依托973計(jì)劃項(xiàng)目“我國(guó)陸架海生態(tài)環(huán)境演變過(guò)程、機(jī)制及未來(lái)變化趨勢(shì)預(yù)測(cè)”于2011年4月采自閩浙沿岸泥質(zhì)區(qū)(見(jiàn)圖1)。采樣點(diǎn)的地理坐標(biāo)為(122°28.346'E，28°30.233'N)，柱樣全長(zhǎng)219cm，站位水深64.6m，重力采樣器采集。柱樣1cm切割，密封，-20℃保存。該柱樣的沉積速率在0～-119、-119～-159、-159～-199cm階段分別為0.12、0.26、0.06cm·a-1，以-159～-199cm階段的沉積速率外推至-219cm，得到柱樣總的時(shí)間跨度約為2145年[10]。

(重繪自Guo Z.G, et al.2007[11]。TsWC：對(duì)馬暖流；TaWC：臺(tái)灣暖流；ZCC：浙閩沿岸流；YSCC：黃海沿岸流；KC：黑潮；YSWC:黃海暖流；ECS：東海。modified after Guo Z.G, et al.2007[11]. TsWC：Tsushima Warm Current；TaWC：Taiwan Warm Current；ZCC：Zhejiang Coastal Current；YSCC：Yellow Sea Coastal Current；KC：Kuroshio Current；YSWC:Yellow Sea Warm Current；ECS：East China Sea.)

圖1采樣位置及黃、東海潮流與主要泥質(zhì)沉積區(qū)分布圖

Fig.1Sampling site and the general sedimentary areas and

circulation systems in the Yellow Sea and East China Sea

1.2 木質(zhì)素的分析方法

木質(zhì)素采用堿性CuO氧化-氣相色譜法測(cè)定，具體方法參照文獻(xiàn)[12]。木質(zhì)素各參數(shù)分別具有不同的指示意義：Σ8反映樣品中木質(zhì)素總量，Λ8指示總有機(jī)碳中木質(zhì)素總量，C/V用來(lái)區(qū)分木質(zhì)素是草本組織或木本組織來(lái)源，S/V可以區(qū)分木質(zhì)素是被子植物或裸子植物來(lái)源，LPVI能夠更加準(zhǔn)確的判斷植被來(lái)源；(Ad/Al)v、(Ad/Al)s、P/(V+S)是木質(zhì)素降解程度的指標(biāo)。

2結(jié)果與討論

2.1 有機(jī)物來(lái)源

在T08柱樣中, TOC的變化范圍為0.35 %～0.86%，總有機(jī)質(zhì)δ13C變化范圍為-22.42 ‰～-21.51 ‰[13]。TOC含量分布從底層到表層呈現(xiàn)波動(dòng)上升趨勢(shì)，指示從過(guò)去到現(xiàn)在總沉積有機(jī)質(zhì)含量逐漸增加。δ13C可用于有機(jī)物來(lái)源的判斷。T08柱樣從底層到表層δ13C呈現(xiàn)出波動(dòng)下降趨勢(shì)，表明從過(guò)去到現(xiàn)在該柱樣中陸源有機(jī)物所占比例呈現(xiàn)出增加的趨勢(shì)[13]，同時(shí)也表明陸源有機(jī)物的增加是沉積有機(jī)質(zhì)含量增加的重要原因。有機(jī)物的元素和同位素組成，再結(jié)合木質(zhì)素參數(shù)，可以提供更準(zhǔn)確的沉積有機(jī)物來(lái)源和有機(jī)質(zhì)組成信息[14]。

2.2 木質(zhì)素豐度

木質(zhì)素可通過(guò)河流和海洋環(huán)流被輸運(yùn)到海洋沉積物中。研究表明，閩浙沿岸泥質(zhì)區(qū)的形成主要是由源自長(zhǎng)江的懸浮體由冬季沿岸流以懸移方式搬運(yùn)沉積的，大量營(yíng)養(yǎng)鹽通過(guò)長(zhǎng)江徑流和臺(tái)灣暖流輸入該區(qū)域[15]。長(zhǎng)江徑流、閩浙沿岸流和臺(tái)灣暖流是影響該泥質(zhì)沉積的主要環(huán)流體系。而根據(jù)王可等人的研究，臺(tái)灣暖流和閩浙沿岸流可能分別形成于8.0～5.0cal. kaBP和10.0～7.1cal.kaBP時(shí)期；自形成至今，沿岸流和臺(tái)灣暖流的強(qiáng)弱可能發(fā)生過(guò)一些變化，但其主軸并沒(méi)有發(fā)生太大的偏離[16]。

∑8(mg/10gdw)指示10g干沉積物樣品中木質(zhì)素氧化產(chǎn)物V、S和C系列單體的總量。Λ8(mg/100mgOC)指示100mg有機(jī)碳中V、S、C 3個(gè)系列木質(zhì)素單體含量，以樣品總有機(jī)碳含量歸一化。∑8和Λ8指標(biāo)通常用來(lái)估計(jì)沉積物中總有機(jī)物的相對(duì)含量[17]。

在T08柱樣中，∑8的變化范圍為0.14～0.48mg/10 gdw，平均值為0.29mg/10 gdw；Λ8的變化范圍為0.25～0.74mg/100mgOC，平均值為0.48mg/100mgOC(見(jiàn)圖2)?！?和Λ8的變化趨勢(shì)與TOC的變化趨勢(shì)基本一致。長(zhǎng)江沖淡水入海后，由于絮凝作用及臺(tái)灣暖流的阻隔，其所攜帶的泥沙和陸源物質(zhì)主要在長(zhǎng)江口和沿閩浙沿岸沉積，形成斑塊狀的長(zhǎng)江口泥質(zhì)區(qū)和條帶狀的閩浙沿岸泥質(zhì)區(qū)。自長(zhǎng)江口沿閩浙沿岸向南，隨著源自長(zhǎng)江的懸浮體不斷沉積，陸源有機(jī)物的輸送逐漸減少，因此，T08柱樣∑8和Λ8均明顯低于長(zhǎng)江口E4柱樣[18]；同時(shí)，隨著顆粒物在水中停留時(shí)間的變長(zhǎng)和輸送距離的增加，陸源有機(jī)物經(jīng)歷更大程度的微生物降解[19]，也是導(dǎo)致T08柱樣∑8和Λ8低于長(zhǎng)江口柱樣的重要原因。

T08柱樣上半段(約-110cm以淺)∑8和Λ8顯著高于下半段，表明現(xiàn)代陸源輸入的增加，這與δ13C和TOC所指示的結(jié)果是一致的(見(jiàn)圖2a)，這也說(shuō)明陸源有機(jī)物的增加是沉積有機(jī)質(zhì)含量增加的重要原因。沉積物的粒徑是影響有機(jī)物含量的重要因素，粒徑小的沉積物其比表面積大，能吸附更多的有機(jī)物[10]。該柱樣底部(-150～-219cm)粒徑比上段(0～-130cm)粒徑粗，這一研究結(jié)果與∑8和Λ8的含量變化相對(duì)應(yīng)[10]。-140～-190cm段(約1100～1800aBP)，∑8(0.14～0.25mg/10gdw)和Λ8(0.25～0.50mg/100mgOC)含量比其他時(shí)期明顯偏低。中國(guó)大陸在約1700～3000aBP時(shí)期整體處于冬季風(fēng)強(qiáng)盛期[20]，氣溫相對(duì)較低,但期間存在一個(gè)氣候溫和期(2230～2500aBP)[21]；而近1700a以來(lái)整體處于冬季風(fēng)減弱期[20]。溫度降低，陸源被子植物減少[22]，由此推測(cè)，溫暖濕潤(rùn)的氣候是導(dǎo)致T08柱樣中近代陸源維管植物信號(hào)(木質(zhì)素含量)明顯增強(qiáng)的主要原因。但是，一方面陸源植被對(duì)氣候變化的響應(yīng)相對(duì)滯后[23-24]；另一方面在進(jìn)入海洋沉積物被埋藏之前，木質(zhì)素等陸源生物標(biāo)志物很大一部分還要在陸地土壤中經(jīng)歷較長(zhǎng)時(shí)間的降解過(guò)程[19]。因此，木質(zhì)素含量對(duì)氣候變化的響應(yīng)明顯相對(duì)滯后。在該柱狀樣最底部(-190cm以深，1800～2145aBP)，∑8和Λ8又有增加的明顯趨勢(shì)，大致對(duì)應(yīng)于竺可楨研究的氣候溫和期(2230～2500)，當(dāng)然同樣存在一定的時(shí)間滯后。

( ∑8(a)和Λ8(b)隨著深度增加的變化趨勢(shì)。Variation trends of ∑8(a)and Λ8(b) with increasing depth.)

圖2T08柱狀中木質(zhì)素含量變化

Fig.2Variation of lignin content in core T08

2.3 木質(zhì)素的母源植被類(lèi)型

木質(zhì)素氧化產(chǎn)物的S/V和C/V值可用來(lái)評(píng)估母源植被類(lèi)型[3]。S/V用以區(qū)分木質(zhì)素來(lái)源于裸子植物(～0)或被子植物(0.60～4.0),C/V用于區(qū)分草本組織(>0.2)和木本組織(<0.05)[25]。

T08柱樣中，S/V的變化范圍為0.30～1.13，平均值為0.73(見(jiàn)圖3)，指示木質(zhì)素主要來(lái)源于被子植物，但近代較低的S/V值又表明其中也有一定的裸子植物的貢獻(xiàn)；C/V變化范圍為0.03～0.33，平均值為0.12(見(jiàn)圖3)，表明木本組織對(duì)該沉積柱中木質(zhì)素氧化產(chǎn)物的貢獻(xiàn)更大，但草本組織也有一定貢獻(xiàn)。另一方面，S/V對(duì)C/V交叉作圖(見(jiàn)圖4)表明木質(zhì)素的來(lái)源以被子植物草本組織和木本組織為主，裸子植物的貢獻(xiàn)相對(duì)較少(尤其是裸子植物草本組織)?？傮w來(lái)看，S/V和C/V值表明T08柱樣中的木質(zhì)素主要來(lái)源于被子植物的木本和草本組織，裸子植物貢獻(xiàn)不大。

(S/V(a)和C/V(b)隨著深度增加的變化趨勢(shì)。 Variation trends of S/V(a) and C/V(b) with increasing depth.)

圖3T08柱樣中木質(zhì)素植被參數(shù)S/V和C/V的垂直分布

Fig.3The vertical profiles of lignin vegetation parameters

(S/V and C/V) in core T08

(A-被子植物木本組織，a-被子植物草本組織，G-裸子植物木本組織，g-裸子植物草本組織。A-Angiosperm woody tissue，a-Angiosperm nonwoody tissue，G-Gymnosperm woody tissue，g-Gymnosperm nonwoody tissue.)

圖4T08柱樣中木質(zhì)素酚類(lèi)S/V與C/V交叉圖

Fig.4Cross plot of ligin phenol parameters C/V

versus S/V in samples from core T08

但是，由于木質(zhì)素各系列單體的降解速率不同(C>S>V)，利用S/V和C/V參數(shù)進(jìn)行植被來(lái)源分析的準(zhǔn)確性明顯降低，尤其在降解程度較高的沉積環(huán)境中更是如此。為此，科研工作者又提出了另一個(gè)受木質(zhì)素降解影響較小的木質(zhì)素酚類(lèi)植被指數(shù)(LPVI)參數(shù)，它對(duì)較小的植被和環(huán)境變化更加敏感，廣泛用于植被來(lái)源的判斷[26]。其計(jì)算公式如下：

LPVI=[S(S+1)/(V+1)+1]×[C(C+1)/(V+1)+1]。

其中：S、V、C分別表示S、V和C系列單體在木質(zhì)素總量Λ8中所占的比例(%)。不同類(lèi)型植被的LPVI平均值和變化范圍見(jiàn)表1[27]。

表1　木質(zhì)素酚類(lèi)植被指數(shù)(LPVI)的平均值和范圍[27]

T08柱樣中，LPVI的變化范圍為8.65～172.83，平均值為61.16(見(jiàn)圖5)，可推斷沉積物中的陸源有機(jī)物主要來(lái)源于被子植物木本組織，存在少量裸子植物草本組織。這與S/V和C/V值的判定結(jié)果略有不同。

比較圖3和5可以看出，該沉積柱樣中S/V、C/V和LPVI值的變化趨勢(shì)基本相同：都是在0～-60cm段處于相對(duì)穩(wěn)定的波動(dòng)變化狀態(tài)，-60cm以下開(kāi)始呈增大趨勢(shì)，直到大約-120cm以下再次處于相對(duì)穩(wěn)定的波動(dòng)狀態(tài)；其中S/V和LPVI值一致的變化趨勢(shì)相對(duì)于C/V值更加明顯，應(yīng)當(dāng)歸因于C系列單體更容易發(fā)生降解所致[28]。

0～-60cm段(約0～500aBP)，S/V值(范圍：0.33～0.82，均值：0.65)表明沉積物中木質(zhì)素主要來(lái)源于被子植物，但也有一定程度裸子植物的貢獻(xiàn)，LPVI值(范圍：12.16～88.61，均值：45.64)則顯示沉積物中有裸子植物草本組織的輸入；C/V值(范圍：0.04～0.19，均值：0.10)表明沉積物中的木質(zhì)素既有木本組織也有草本組織的貢獻(xiàn)。由此推斷，近500年以來(lái)該沉積柱中的木質(zhì)素主要來(lái)自被子植物木本組織和裸子植物草本組織。

-60～-120cm段(約500～1000aBP)，S/V和LPVI值開(kāi)始呈現(xiàn)明顯增大趨勢(shì)，分別由0.34和15增加到0.90和97.00，說(shuō)明在此期間，該沉積柱中兩種植被類(lèi)型來(lái)源有機(jī)物的相對(duì)貢獻(xiàn)發(fā)生了變化：陸源植被進(jìn)一步由裸子植物向被子植物過(guò)渡。這種過(guò)渡可能與溫度的變化有關(guān)。紅原泥炭記錄了該時(shí)期溫度的上升[29]，這種溫暖氣候恰好與中世紀(jì)暖期相對(duì)應(yīng)，為中國(guó)近2000年來(lái)持續(xù)時(shí)間最長(zhǎng)的暖期[30]。隨著溫度的升高，被子植物更加繁盛，其對(duì)陸源有機(jī)質(zhì)的貢獻(xiàn)進(jìn)一步增加[22]。顯然，沉積物中的木質(zhì)素參數(shù)對(duì)陸源植被類(lèi)型過(guò)渡的反映也同樣存在時(shí)間滯后。

(G-裸子植物木本組織，g-裸子植物草本組織，A-被子植物木本組織。G-Gymnosperm woody tissue，g-Gymnosperm nonwoody tissue,A-Angiosperm woody tissue.)

圖5T08柱樣的LPVI垂直分布圖

Fig.5Vertical profile of LPVI for T08 core

-120～-219cm段(約1000～2145 aBP)，S/V(范圍：0.55～1.13，均值：0.80)和C/V(范圍：0.1～10.18，均值：0.14)表明沉積物中的木質(zhì)素主要來(lái)源于被子植物草本組織，但也有一定的被子植物木本組織的貢獻(xiàn)。LPVI值(范圍：27.00～172.83，均值：75.95)則表明沉積物中被子植物木本組織的貢獻(xiàn)最大，裸子植物的貢獻(xiàn)很少。

如前所述，T08柱樣中的陸源有機(jī)物主要來(lái)源于長(zhǎng)江流域河流有機(jī)物的輸送，因此，沉積柱中不同植被類(lèi)型來(lái)源的陸源有機(jī)物相對(duì)貢獻(xiàn)隨年代的變化，反映了長(zhǎng)江流域植被類(lèi)型的歷史變遷，也是一定程度上對(duì)氣候變化的響應(yīng)。

2.4 木質(zhì)素降解程度分析

木質(zhì)素的降解主要是通過(guò)側(cè)鏈氧化和去甲基/去甲氧基兩種方式完成[31]。S和V系列的酸醛比(Ad/Al)s和(Ad/Al)v是評(píng)估木質(zhì)素氧化降解程度的重要指標(biāo)，而P/(V+S)則指示木質(zhì)素去甲基/去甲氧基降解程度的強(qiáng)弱。側(cè)鏈氧化可導(dǎo)致(Ad/Al)s和(Ad/Al)v升高[32]，新鮮植物組織的(Ad/Al)v值為0.10～0.30，而高度降解木質(zhì)素的(Ad/Al)v大于0.60[26]。通常P/(V+S)的值小于0.39時(shí)認(rèn)為木質(zhì)素的去甲基/去甲氧基降解程度較弱，處于0.39～0.63時(shí)認(rèn)為降解程度中等，大于0.63時(shí)認(rèn)為降解程度較強(qiáng)[33]。

T08柱樣中(Ad/Al)V的變化范圍為0.03～0.70，平均值為0.39；(Ad/Al)S的變化范圍為0.03～0.52，平均值為0.30(見(jiàn)圖6)。(Ad/Al)V和(Ad/Al)S分析表明木質(zhì)素經(jīng)歷了中等程度的氧化降解。(Ad/Al)V與(Ad/Al)S具有相似的垂直分布特征。自長(zhǎng)江口沿閩浙沿岸向南，隨著源自長(zhǎng)江的懸浮體在水中停留時(shí)間的變長(zhǎng)和輸送距離的增加，陸源有機(jī)物經(jīng)歷更大程度的微生物降解，因此，整體來(lái)看，T08柱樣的降解程度高于長(zhǎng)江口E4柱樣[18-19]。此外李棟等的研究也表明，從長(zhǎng)江口至閩浙沿岸泥質(zhì)區(qū)表層沉積物的(Ad/Al)V和P/(V+S)逐漸增大，表明降解程度逐漸增加[34]。

(Ad/Al)V與(Ad/Al)S沒(méi)有隨著深度的增加而增加(見(jiàn)圖6)，說(shuō)明木質(zhì)素在沉積物中被埋藏后受進(jìn)一步氧化降解的影響很小，木質(zhì)素的無(wú)氧降解緩慢也支持了這個(gè)結(jié)論[35]。一方面說(shuō)明木質(zhì)素抗降解能力較強(qiáng)，另一方面也說(shuō)明T08站位的沉積環(huán)境比較適合有機(jī)物保存。(Ad/Al)s和(Ad/Al)V在-100～-125cm段(約800～1000aBP)均出現(xiàn)了2個(gè)低值區(qū)。800～1000aBP處于中世紀(jì)暖期，該暖期是一個(gè)不穩(wěn)定的暖期，存在2個(gè)寒冷階段，分別是十一世紀(jì)前期和十二世紀(jì)[36]，溫度降低使得木質(zhì)素在土壤中以及在河流和海洋傳輸過(guò)程中受降解的影響較弱，(Ad/Al)s和(Ad/Al)V的2個(gè)低值區(qū)可能與這2個(gè)寒冷階段相對(duì)應(yīng)。但是，與前述木質(zhì)素含量和植被參數(shù)對(duì)氣候變化的響應(yīng)存在時(shí)間滯后不同，溫度變化對(duì)木質(zhì)素降解的影響是直接的，因此基本不存在時(shí)間滯后。

P/(V+S)變化范圍為0.19～0.97，平均值為0.41(見(jiàn)圖6)，表明沉積物中的木質(zhì)素發(fā)生了中等程度的去甲基/去甲氧基降解。隨著深度的增加，P/(V+S)略有增加，說(shuō)明木質(zhì)素在埋藏后受到一定程度的去甲基/去甲氧基降解。

((ad/Al)v(a)、(Ad/Al)s(b)、P/(V+S)(c)隨深度增加的變化趨勢(shì)。 Variation trends of (Ad/Al)v(a),(Ad/Al)s(b) and P/(V+S)(c) with increasing depth.)

圖6T08柱樣中木質(zhì)素降解參數(shù)

((Ad/Al)v，(Ad/Al)s和P/(V+S))

Fig.6The lignin degradation parameters(Ad/Al)s，

(Ad/Al)v and P/(V+S) in T08 core

木質(zhì)素的2種降解是同時(shí)發(fā)生的，但由于環(huán)境參數(shù)對(duì)它們的影響不同，其變化趨勢(shì)也不盡相同。由圖6可以看出，雖然P/(V+S) (c)與 (Ad/Al)v (a)和(Ad/Al)s (b)的變化趨勢(shì)大體上是一致的，但P/(V+S)在-100～-125cm段并沒(méi)有出現(xiàn)明顯的2個(gè)低值，可能是由于溫度或者沉積環(huán)境對(duì)兩種降解方式影響的相對(duì)程度不同。

3結(jié)論

(1)T08柱狀沉積物中木質(zhì)素的含量∑8為0.14～0.48mg/10gdw，Λ8為0.25～0.74mg/100mgOC。S/V為0.30～1.13，均值為0.73；C/V介于0.03～0.33之間，均值為0.12；LPVI在8.65～172.83之間，均值為61.16。S/V、C/V和LPVI表明沉積物中陸源有機(jī)物的主要植被來(lái)源為被子植物木本和草本組織，少部分來(lái)源于裸子植物草本組織。木質(zhì)素含量和植被參數(shù)的變化一定程度上反映了陸源植被對(duì)氣候變化的響應(yīng)，但存在時(shí)間滯后。

(2)該柱樣(Ad/Al)V為0.03～0.70，均值為0.39；(Ad/Al)S介于0.03～0.52，均值為0.30， P/(V+S) 為0.19～0.97，均值為0.41。(Ad/Al)S與P/(V+S)分析表明木質(zhì)素經(jīng)歷了中等程度的氧化降解和去甲基/去甲氧基降解，且降解(特別是氧化降解)主要發(fā)生在被埋藏之前。木質(zhì)素降解參數(shù)對(duì)氣候變化的響應(yīng)基本不存在時(shí)間滯后。

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責(zé)任編輯徐環(huán)

Lignin Characteristics in a Sediment Core in the Fujian-Zhejiang Coastal Mud Area

XU Qian, LI Xian-Guo, ZHANG Da-Hai, DU Pei-Rui, WANG Min

(The Key Laboratory of Marine Chemistry Theory and Technology, Ministry of Education, Ocean University of China, Qingdao 266100, China)

Abstract:In order to understand the response of paleovegetation to climate changes, we analyzed the lignin composition in a sediment Core T08 collected from Fujian and Zhejiang Coastal Mud Zone. Together with the analysis of TOC and δ13C parameters, we discussed the variability of the sources and degradation of sedimentary terrigenous organic matter. The lignin content of upper core was higher than the lower half, indicating increased input of modern terrigenous vegetation. The changing trend of syringyl/vanillyl (S/V), cinnamyl/vanillyl (C/V) and the lignin phenol vegetation index (LPVI) was basically the same, indicating that lignin of the sediment core mainly came from the woody and non-woody tissues of angiosperms and non-woody tissues of gymnosperms also had some contribution. To some extent, the change of vegetation parameters reflects the response of terrestrial vegetation to climate change, but still exist time lag phenomenon. The ratios of the total acid phenols to the total aldehyde phenols of syringyl or vanillyl units ((Ad/Al)s and (Ad/Al)v) and P/(V+S)(P: p-hydroxyl phenols)indicated that lignin in the sediment core underwent moderate oxidative and demethylation/demethoxy degradation, and the degree of degradation did not increase with increasing depth. There is no time lag phenomenon in response of degradation parameters to climate change.

Key words:terrigenous organic matter；lignin; terrestrial vegetation; Fujian-Zhejiang coastal mud area

基金項(xiàng)目：? 國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(41276067)；國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)科學(xué)研究發(fā)展計(jì)劃項(xiàng)目(2010CB428901)資助

收稿日期：2015-01-22；

修訂日期：2015-05-01

作者簡(jiǎn)介：許倩(1987-)，女，碩士生。E-mail:445410966@qq.com ??通訊作者： E-mail: lixg@ouc.edu.cn

中圖法分類(lèi)號(hào)：P734.4

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1672-5174(2016)05-070-08

DOI：10.16441/j.cnki.hdxb.20150019

Supported by National Natural Science Foundation of China(41276067); National Basic Research Program of China(2010CB428901)