山東半島沿岸顆石藻化石的長(zhǎng)期記錄及其對(duì)東亞冬季風(fēng)的響應(yīng)

趙永松 楊 庶 單秀娟2, 金顯仕2, 孫 耀2,

山東半島沿岸顆石藻化石的長(zhǎng)期記錄及其對(duì)東亞冬季風(fēng)的響應(yīng)

趙永松1,3楊 庶3單秀娟2,3金顯仕2,3孫 耀2,3①

(1. 大連海洋大學(xué)水產(chǎn)與生命學(xué)院 大連 116023；2. 青島海洋科學(xué)與技術(shù)試點(diǎn)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室海洋漁業(yè)科學(xué)與食物產(chǎn)出過程功能實(shí)驗(yàn)室 青島 266071；3. 中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院黃海水產(chǎn)研究所 農(nóng)業(yè)農(nóng)村部海洋漁業(yè)可持續(xù)發(fā)展重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室山東省漁業(yè)資源與生態(tài)環(huán)境重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 青島 266071)

本研究對(duì)南黃海西北部山東半島沿岸的沉積柱140年的顆石藻()樣品進(jìn)行了種類組成和豐度分析。結(jié)果顯示，共發(fā)現(xiàn)顆石藻8種，平均豐度為9.76×106個(gè)/g，豐度范圍為(5.07~14.21)×106個(gè)/g。其中，大洋橋石藻()和赫氏艾密里藻()是豐度較高的主要物種，平均豐度分別為4.96×106、4.55×106個(gè)/g。通過比較沉積記錄與氣候參數(shù)發(fā)現(xiàn)，顆石藻豐度的長(zhǎng)期變化與東亞冬季風(fēng)的替代指標(biāo)海平面氣壓(SLP)有一定相關(guān)性，黃海沿岸流受季風(fēng)影響，隨著東亞冬季風(fēng)的增強(qiáng)而加強(qiáng)，沿岸流帶來了物質(zhì)輸入，為研究區(qū)域的顆石藻提供了豐富的營(yíng)養(yǎng)鹽，從而支撐了較高的顆石藻豐度。

顆石藻；黃海沿岸流；沉積物；東亞冬季風(fēng)

顆石藻()具有上億年的進(jìn)化史，是一種古老的海洋浮游植物(靳少非, 2014)。如今生活在海洋中的顆石藻通常稱為今生顆石藻(Living coccolithphore) (孫軍, 2007)。今生顆石藻具有獨(dú)特的形態(tài)學(xué)特征，內(nèi)部是細(xì)胞及有機(jī)質(zhì)，外部包圍著碳酸鈣外殼(顆石粒)。今生顆石藻在海洋生態(tài)系統(tǒng)中進(jìn)行光合作用的同時(shí)，又可進(jìn)行鈣化作用。在當(dāng)今氣候變暖和海洋酸化的背景下，研究今生顆石藻對(duì)CO2的雙重效應(yīng)具有重要意義(靳少非, 2014)。關(guān)于今生顆石藻方面的研究，人們對(duì)化石顆石藻(Fossil coccolithophore)的古海洋學(xué)研究更為深入。當(dāng)顆石藻死亡后，其體內(nèi)的細(xì)胞部分腐爛分解，鈣質(zhì)外殼會(huì)隨著水體或生物糞便雜質(zhì)等自然下沉到海底并在泥層中保存下來，形成鈣質(zhì)超微化石，成為了上層水體環(huán)境和氣候的記錄者(曹奇原等, 2002)。由于顆石藻對(duì)環(huán)境變化比較敏感(Boeckel, 2006; 欒青杉等, 2013)，不同物種喜好的海洋環(huán)境也不盡相同，可依據(jù)顆石藻化石的種群結(jié)構(gòu)(如物種組成, 豐度長(zhǎng)期變化和時(shí)空分布等特征)反推古海洋環(huán)境、古氣候變化。近年來，在東北太平洋和大西洋等海域的研究表明，氣候變化可能是影響顆石藻化石長(zhǎng)期變化的因素之一，二者具有一定的相關(guān)性。因此，在研究古海洋和古氣候時(shí)，可以利用沉積物中的顆石藻化石作為相關(guān)的研究指標(biāo)(Giraudeau, 2010; Saavedra-Pellitero, 2011a,b; Schwab, 2012)。

目前，有關(guān)顆石藻化石長(zhǎng)期記錄的研究表明，顆石藻化石的大尺度長(zhǎng)期變化與氣候變化緊密相關(guān)，如太平洋年代際濤動(dòng)(PDO)、厄爾尼若現(xiàn)象(ENSO)和大西洋濤動(dòng)(AO)等。目前，相關(guān)研究大部分集中在東北太平洋和大西洋海域，在西北太平洋近海陸架區(qū)的研究鮮有報(bào)道，尤其是對(duì)我國(guó)近海顆石藻化石大尺度的長(zhǎng)期記錄研究更為匱乏。近海陸架區(qū)受陸源物質(zhì)、沿岸流、季風(fēng)等因素影響，水文環(huán)境比較復(fù)雜，較深海區(qū)研究難度也更大。

季風(fēng)的強(qiáng)度和季節(jié)性變化是影響陸架區(qū)海洋環(huán)境的重要因素，造成季風(fēng)的主要原因是由于海洋和陸地的溫度變化差異(陳隆勛等, 2007)，區(qū)域性的季風(fēng)同樣也會(huì)對(duì)全球氣候變化產(chǎn)生重要影響(徐建軍等, 1997)。東亞地區(qū)在冬季出現(xiàn)的較強(qiáng)季風(fēng)即為東亞冬季風(fēng)，而我國(guó)黃海海域正好處在東亞冬季風(fēng)區(qū)域。

除了季風(fēng)，沿岸流同樣是陸架區(qū)海域特有的現(xiàn)象。黃海沿岸流起源于渤海灣(馮士筰等, 1999; 蘇紀(jì)蘭, 2001)，其路徑走勢(shì)大體與岸線相似且基本保持不變，但流量和速度會(huì)因風(fēng)力作用或地區(qū)差異影響而不同。冬季時(shí)，影響黃海沿岸流強(qiáng)度的主要是冬季風(fēng)和鹽度差(蘇紀(jì)蘭等, 1995)。

本研究選取了南黃海靠近山東半島沿岸的站位(N02)，該站位位于黃海沿岸流流經(jīng)區(qū)域，冬季時(shí)該區(qū)域東亞冬季風(fēng)盛行。本研究對(duì)泥質(zhì)沉積物中的顆石藻化石進(jìn)行了種類鑒別和豐度統(tǒng)計(jì)，以彌補(bǔ)顆石藻化石在西北太平洋陸架區(qū)長(zhǎng)期記錄的不足，并可與環(huán)境氣候變化進(jìn)行比對(duì)，探討其對(duì)應(yīng)關(guān)系，期望對(duì)相關(guān)研究提供基礎(chǔ)資料和理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 采樣位置及方法

本研究位于南黃海西北部靠近山東半島沿岸海域(122.65°E, 36.05°N)，命名為N02 (圖1)，水深為62 m。2011年4月使用箱式采樣器采集了泥質(zhì)區(qū)的沉積柱樣品。沉積柱長(zhǎng)度為28 cm。

樣品采集后，將沉積柱儲(chǔ)存在約4℃的環(huán)境中并帶回實(shí)驗(yàn)室中切割。將沉積柱按1 cm的間隔切片來進(jìn)行顆石藻化石的鑒定。

圖1 研究海域柱狀沉積物樣品采集站位

1.2 樣品預(yù)處理和顆石粒種類鑒別

樣品的預(yù)處理過程即實(shí)驗(yàn)室制片的過程，制得的片子可以獲得顆石藻化石的物種組成、絕對(duì)豐度和相對(duì)豐度數(shù)據(jù)。本研究按照Andruleit (1996)、曹奇原(2003)和Saavedra-Pellitero等(2011a,b)的方法制備沉積物樣品。首先，稱取60~100 mg 干沉積物樣品，將其懸浮在pH約為9.0的緩沖液中，并進(jìn)行約20 s的超聲處理以完全分解沉淀物。之后把懸浮液倒入500 ml容量瓶中，定容并搖晃均勻。從容量瓶中提取20 ml懸浮液，并在低壓下通過Millipore過濾器(直徑=47 mm，孔徑=0.4 μm; Merck Millipore，美國(guó))過濾。將膜在約40℃的烘箱中干燥24 h。最后，從烘干的濾膜中央剪下一小塊(約1 cm2)，放到載玻片上，用中性樹膠封片，放置于通風(fēng)處晾干，制成永久玻片。

制成的顆石藻化石裝片是在光學(xué)偏光顯微鏡(Olympus CX31, 日本)下放大1000倍對(duì)隨機(jī)選擇的濾光片視域進(jìn)行計(jì)數(shù)，每個(gè)顆石藻樣品計(jì)數(shù)約400個(gè)以確保誤差最小。分類鑒定依據(jù)Frada等(2010)的方法。絕對(duì)豐度的計(jì)算公式：

=×/(×××) (1)

式中，為顆石粒絕對(duì)豐度(個(gè)/g)；為過濾的有效面積(mm2)；為統(tǒng)計(jì)的顆石粒個(gè)數(shù)；為統(tǒng)計(jì)的視域數(shù)；為每個(gè)視域的面積(mm2)，為分離系數(shù)(1/25)；為稱取樣品的干重(g)。

相對(duì)豐度計(jì)算公式：

=(A/)×100% (2)

式中，A為樣品中第類顆石藻的絕對(duì)豐度；為樣品中顆石藻的總絕對(duì)豐度。

1.3 顆石粒溶解指數(shù)

為了估算沉積物中顆石粒的保存程度，使用Dittert等(1999)提出的溶解指數(shù)[細(xì)孔鈣盤藻()–赫氏艾密里藻()CEX]來衡量。

溶解指數(shù)計(jì)算公式：

CEX=%/

(%+ %) (3)

1.4 測(cè)年方法

210Pb是研究海洋沉積速率的重要方法(Koide, 1972)。測(cè)定出沉積物樣品不同深度的210Pb的放射性活度，可通過放射性活度計(jì)算出沉積速率。具體計(jì)算公式為：

式中，D為沉積物的沉積速率，為樣品深度，λ為210Pb的衰變常數(shù)，0為沉積物表層的210Pb放射性活度，I為樣品深度處的210Pb放射性活度。

1.5 數(shù)據(jù)分析方法和使用軟件

采用Analy Series 2.0互相關(guān)分析軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行方析?；ハ嚓P(guān)函數(shù)是用來表示2個(gè)時(shí)間序列在任意時(shí)刻的相關(guān)程度，是信號(hào)分析里的一個(gè)概念。本研究采用互相關(guān)分析來簡(jiǎn)要說明氣候參數(shù)和顆石藻化石豐度2個(gè)時(shí)間序列變化的相關(guān)程度。

1.6 氣候參數(shù)

本研究探討的東亞冬季風(fēng)強(qiáng)度由海平面氣壓(Sea Leave Pressue, SLP)來代表。SLP的變化可以表明低層大氣環(huán)流的變化，是一項(xiàng)重要的海洋參數(shù)(周鑫, 2016)，也是本研究東亞冬季風(fēng)的替代指標(biāo)。其中，SLP數(shù)據(jù)下載網(wǎng)址為：http://climexp.knmi.nl/select.cgi? id=someone@somewhere&field=hadslp2r。

2 結(jié)果

2.1 測(cè)年結(jié)果與顆石粒保存程度

N02站位通過210Pb測(cè)年分析得到沉積速率為0.19 cm/a，1 cm代表5年，沉積柱長(zhǎng)度為28 cm，計(jì)算得到巖心年齡為140年。

本研究中，山東半島沿岸N02站位的顆石粒保存程度即CEX最小值為0.957，平均值為0.995，結(jié)果見圖2。

圖2 N02站位沉積物中顆石粒保存程度

2.2 顆石藻物種組成及豐度變化

2.2.1物種組成 物種組成是群落結(jié)構(gòu)的基本特征，通過對(duì)N02站顆石粒樣品的分析，共發(fā)現(xiàn)8個(gè)物種，分別為大洋橋石藻()、赫氏艾密里藻、貝氏布拉藻()、希布格臍球藻()、細(xì)孔鈣盤藻、美麗條結(jié)藻()、地中?；ü谇蛟?)和卡特螺旋球藻()，各個(gè)物種豐度見表1。從表1可以看出，豐度最高的2個(gè)藻種為大洋橋石藻和赫氏艾密里藻，占所有藻含量的95%以上(圖3)，該結(jié)果與黃海上層水體中的今生顆石藻群落特征基本一致(孫軍等, 2011)。

2.2.2 絕對(duì)豐度年代際變化 N02站的總顆石藻絕對(duì)豐度和8個(gè)物種的絕對(duì)豐度變化見圖4。從圖4可以看出，每一層總顆石粒的絕對(duì)豐度變化范圍為(5.07~14.21)×106個(gè)/g，平均豐度為9.76×106個(gè)/g。 8個(gè)物種中平均豐度最高的是大洋橋石藻，達(dá)到了4.96×106個(gè)/g，豐度范圍為(2.38~7.20)×106個(gè)/g；排名第2的赫氏艾密里藻的平均豐度為4.55×106個(gè)/g，豐度范圍為(1.98~6.87)×106個(gè)/g。其余物種平均豐度均較低，且有多層并未發(fā)現(xiàn)該物種。其中，貝氏布拉藻平均豐度僅有0.16×106個(gè)/g，最大豐度為0.33×106個(gè)/g；希布格臍球藻平均豐度僅為0.04×106個(gè)/g，最大豐度為0.15×106個(gè)/g。細(xì)孔鈣盤藻平均豐度僅為0.02×106個(gè)/g，最大豐度為0.12×106個(gè)/g；美麗條結(jié)藻的平均豐度僅為0.01×106個(gè)/g，最大豐度為0.12×106個(gè)/g。剩余2個(gè)物種中，海花冠球藻和卡特螺旋球藻的平均豐度均不超過0.01×106個(gè)/g。大洋橋石藻和赫氏艾密里藻分布趨勢(shì)都與總豐度的分布趨勢(shì)相似(圖4)，從1871年開始，顆石藻豐度逐漸有起伏的升高，到1898年到達(dá)峰值時(shí)開始下降，到1913年下降到1871年的水平，之后保持穩(wěn)定波動(dòng)，到1968年開始下降，1973年又逐漸上升，1993年達(dá)到峰值。貝氏布拉藻在1920年前的分布趨勢(shì)與總豐度趨勢(shì)相反，1920年后保持相似。

表1 N02站位顆石藻絕對(duì)豐度

Tab.1 Absolute abundance of the coccoliths in the sediment at Station N02

ND：未檢出

ND: Not detected

圖3 N02站位顆石藻物種的變化

2.2.3 相對(duì)豐度年代際變化 N02站位中，大洋橋石藻和赫氏艾密里藻相對(duì)豐度的平均值分別為51.18%和46.23%，二者十分接近，分布趨勢(shì)呈相反趨勢(shì)(圖5)，即一方增加而另一方減少，相對(duì)豐度范圍分別是46.26%~61.43%和37.86%~50.00%；其次是貝氏布拉藻，最大相對(duì)豐度為4.19%，平均值為1.64%。

圖4 N02站位總顆石藻和物種排名前八的顆石藻的絕對(duì)豐度(×106個(gè)/g)年代際變化

黑點(diǎn)表示原始數(shù)據(jù)，曲線擬合用的數(shù)值分析法是B-spline，下同

Dots are the raw data of relative abundance and B-spline is used for curve-fitting, the same as below

圖5 N02站物種排名前8的顆石藻相對(duì)豐度(%)年代際變化

3 分析與討論

3.1 顆石粒保存程度

顆石藻雖然可以長(zhǎng)時(shí)間保存在沉積物中，并以此來研究古海洋、古氣候，但其碳酸鈣外殼受水體環(huán)境影響還是會(huì)有一定的溶解產(chǎn)生。顆石藻外殼(顆石粒)的溶解率對(duì)顆石藻群落有著重要影響，其保存程度也對(duì)解釋顆石藻化石的長(zhǎng)期變化有著重要意義。所以，顆石粒能否較好的保存下來是研究顆石藻化石時(shí)首先應(yīng)該考慮的問題。首先，黃海泥質(zhì)區(qū)百年來的沉積環(huán)境和物質(zhì)輸入都處于比較穩(wěn)定的狀態(tài)(李鳳業(yè)等, 2002)，這有利于顆石藻化石的沉積和保存。其次，可以通過計(jì)算CEX值來得到顆石藻化石的保存程度，顆石藻化石的CEX是用細(xì)孔鈣盤藻和赫氏艾密里藻的比值來表示的，二者的比率會(huì)隨著顆石粒溶解度的變化而發(fā)生變化。雖然，這樣的CEX可能會(huì)受不同環(huán)境因素的影響，但CEX已被證實(shí)是相對(duì)可靠的(Boeckel, 2006)。當(dāng)CEX＜0.6時(shí)，說明顆石粒有較嚴(yán)重的溶解現(xiàn)象(Boeckel, 2004)。N02站位的CEX平均值為0.995，最小值為0.957。總體來說，N02站位的顆石藻化石保存程度較為完好，可以用來實(shí)驗(yàn)。

3.2 顆石藻物種組成及豐度變化

顆石藻的研究主要包含今生顆石藻和化石顆石藻。國(guó)外有關(guān)今生顆石藻的研究始于20世紀(jì)60年代對(duì)西北馬尾海域顆石藻的研究(Marshall, 1966)，從此陸陸續(xù)續(xù)展開了對(duì)其他大洋與海域的研究。我國(guó)近年來為化石顆石藻的研究提供了參考依據(jù)(孫軍等, 2011)。N02站位共發(fā)現(xiàn)8個(gè)物種，其物種組成與黃、東海今生顆石藻及表層沉積物的歷史調(diào)查數(shù)據(jù)較為一致(程振波等, 1999; 孫軍等, 2011; 欒青杉等, 2013)。其中，大洋橋石藻和赫氏艾密里藻和今生顆石藻類似，同為優(yōu)勢(shì)物種，占總豐度的95%以上，二者的絕對(duì)豐度分布趨勢(shì)與總豐度分布趨勢(shì)一致并呈線性關(guān)系(圖6)。大洋橋石藻喜歡營(yíng)養(yǎng)豐富且受季風(fēng)影響的邊緣海(Houghton, 1993)，N02站位所處的位置正符合這一點(diǎn)。而赫氏艾密里藻是一種較為典型的廣溫廣鹽物種(Paasche, 2001)，在大洋中均有分布，可能是由于黃海暖流對(duì)這一海域的影響。

顆石藻的絕對(duì)豐度能夠表現(xiàn)出顆石藻的整體數(shù)量及不同藻類的數(shù)量，而相對(duì)豐度則能反應(yīng)不同種類藻體占整個(gè)群落的比重，二者結(jié)合更能全面地體現(xiàn)顆石藻的群落特征。總體來說，N02站位絕對(duì)豐度排在前2位的依然是大洋橋石藻和赫氏艾密里藻二者絕對(duì)豐度相似，但分布趨勢(shì)呈相反趨勢(shì)。這主要是二者均為顆石藻群落中的優(yōu)勢(shì)種，占群落數(shù)量95%以上，二者在同一生存環(huán)境下可能存在競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系。

圖6 赫氏艾密里藻與大洋橋石藻豐度的相關(guān)分析

3.3 顆石藻豐度與東亞冬季風(fēng)關(guān)系

黃海是我國(guó)一個(gè)典型的半封閉陸架海，北鄰遼東半島，北黃海與渤海相連，南黃海與東海相連，西部是朝鮮半島，地勢(shì)相對(duì)平坦。由于其特殊的地理特征，黃海受陸源物質(zhì)的影響較大，并且黃海具有黃海暖流、黃海沿岸流和黃海冷水團(tuán)構(gòu)成的復(fù)雜環(huán)流系統(tǒng)，所以，其沉積環(huán)境較為復(fù)雜(石學(xué)法等, 2001)。同樣復(fù)雜的環(huán)流系統(tǒng)也為顆石藻提供了獨(dú)特的生長(zhǎng)棲息環(huán)境。而黃海的環(huán)流尤其是沿岸流會(huì)受到季風(fēng)等氣候條件的影響，東亞冬季風(fēng)驅(qū)動(dòng)的黃海暖流和沿岸流是產(chǎn)生黃海環(huán)流的重要原因(Yuan, 2008)，已有研究表明，氣候條件同樣是影響顆石藻的關(guān)鍵因素。N02站位恰好處在南黃海西北部黃海沿岸流流經(jīng)區(qū)域，受東亞冬季風(fēng)影響。

D'Arrigo等(2005)、Wu等(2002)研究表明，東亞冬季風(fēng)的強(qiáng)度與海平面氣壓的強(qiáng)度有很好的相關(guān)性，因此，可以用SLP的強(qiáng)度來作為東亞冬季風(fēng)強(qiáng)弱的指標(biāo)。SLP指的是1 cm2面積上從海平面到大氣上界空氣柱的重量(宋超輝, 1984)，氣壓變化存在明顯的季節(jié)變化和周期性變化，是重要的海洋環(huán)境參數(shù)(薄文波等, 2012)。從圖7a可以看出，陰影表示顆石藻絕對(duì)豐度較高值；從圖7b可以看出，陰影表示海平面氣壓處在正相及東亞冬季風(fēng)較強(qiáng)，N02站位顆石藻絕對(duì)豐度的長(zhǎng)期變化與SLP及東亞冬季風(fēng)強(qiáng)度有一定的相關(guān)性，東亞冬季風(fēng)較強(qiáng)時(shí)，顆石藻豐度也較高?；ハ嚓P(guān)性分析也顯示，海平面氣壓和顆石藻的絕對(duì)豐度在41~45年的周期性信號(hào)是最為明顯的，這說明沉積物中顆石粒的絕對(duì)豐度與海平面氣壓具有較好的正相關(guān)性，也是東亞冬季風(fēng)的強(qiáng)弱影響著顆石藻豐度的長(zhǎng)期變化，二者息息相關(guān)。

圖7 N02站位顆石藻化石豐度(×106個(gè)/g)與海平面氣壓(SLP)之間變化的比較

a：顆石藻化石總豐度及主要藻種豐度的長(zhǎng)期變化 (陰影表示豐度高值期)；b：海平面氣壓(SLP)變化趨勢(shì)(陰影表示海平面氣壓指數(shù)高值期)；c：海平面氣壓與顆石粒藻化石豐度的互相關(guān)分析(虛線表示95%顯著水平)；d：海平面氣壓指數(shù)譜分析(深灰色實(shí)線表示90%置信區(qū)間，淺灰色實(shí)線80%置信區(qū)間)

a: The total abundance of the coccolith and the long-term trend of the abundance of the four dominant species (Shadow indicates a high abundance period); b:The trend of sea level pressure (SLP) (Shadow indicates the high value period of sea level pressure index); c:Cross-correlation analysis of sea level pressure and coccolith abundance (Dashed line indicates 95% significant level); d:Sea level pressure index spectrum analysis (Dark gray solid line indicates 90% confidence interval, light gray solid line 80% confidence interval)

本研究表明，由于N02站位于黃海沿岸流流經(jīng)區(qū)域，而東亞冬季風(fēng)直接影響著黃海沿岸流的強(qiáng)弱，黃海沿岸流會(huì)伴隨著東亞冬季風(fēng)而增強(qiáng)(Yuan, 2008)。當(dāng)冬季到來時(shí)，南黃海西部受強(qiáng)烈季風(fēng)的影響，黃海沿岸流的流速和流幅加強(qiáng)，所帶來的物質(zhì)輸入及交換造成了南黃海西部近岸海域主要營(yíng)養(yǎng)鹽升高(韋欽勝等, 2011)，為顆石藻的生長(zhǎng)繁殖提供了良好的營(yíng)養(yǎng)鹽壞境，從而導(dǎo)致了較高的顆石藻豐度。

4 結(jié)論

本研究對(duì)山東半島沿岸黃海沿岸流流經(jīng)區(qū)域內(nèi)沉積柱中的顆石藻化石進(jìn)行了種類鑒別和豐度分析，共鑒定出8個(gè)物種，物種組成類似于該海域以往調(diào)查的今生顆石藻物種，沉積記錄與1870~2011年間氣候變化的對(duì)比發(fā)現(xiàn)，顆石藻豐度的年代際變化與東亞冬季風(fēng)的替代指標(biāo)SLP有關(guān)，而東亞冬季風(fēng)可以影響黃海沿岸流的強(qiáng)弱，所以，東亞冬季風(fēng)和黃海沿岸流可能是影響顆石藻種群的關(guān)鍵環(huán)境因素。

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Sedimentary Record ofAssemblages in the Coastal of Shandong Peninsula and Their Response to the East Asian Winter Monsoon

ZHAO Yongsong1,3, YANG Shu3, SHAN Xiujuan2,3, JIN Xianshi2,3, SUN Yao2,3①

(1. College of Fisheries and Life Sciences, Dalian Ocean University, Dalian 116023; 2. Laboratory for Marine Fisheries Science and Food Production Processes, Pilot National Laboratory for Marine Science and Technology (Qingdao), Qingdao 266071; 3. Yellow Sea Fisheries Research Institute, Chinese Academy of Fishery Sciences, Key Laboratory of Sustainable Development of Marine Fisheries, Ministry of Agriculture and Rural Affairs; Shandong Provincial Key Laboratory of Fishery Resources and Eco-Environment, Qingdao 266071)

Coccolithophores, as important primary producers in the marine ecosystem, respond sensitively to changes in environmental conditions. When coccolithophores die, the calcified plates (Coccoliths) that they secrete can reflect environmental changes. Hence, coccoliths are important indicators for studying paleoenvironmental and paleoclimatic changes. However, most studies on coccolithophore sediments have been conducted in the Atlantic and the Northeast Pacific Oceans; studies on the continental shelf in the Northwest Pacific are rarely reported. This study aims to address this shortage of long-term records for coccolithophores in the Yellow Sea. The results from these experiments can be compared with climatic changes to explore the corresponding relationship. The results will also provide fundamental data and a theoretical basis for related research. In this study, the coccolith fossils from one box core taken from a sampling position (Station N02) on the coast of the Shandong Peninsula, China, in the northwestern part of the South Yellow Sea, were used for the research. Species identification and abundance statistics were carried out and obtained for the coccolith fossils in the sediment, which scaled 140 years. Eight species of coccolithophore were found. The absolute abundance of coccoliths from the N02 Station core ranged from 5.07×106to 14.21×106coccoliths/g, with an average value of 9.76×106coccoliths/g.were the two species with the highest abundance. By comparing the sediment record with the climatic data from the station, a correlation with the sea level pressure was observed. Sea level pressure can be used as an indicator for the East Asian winter monsoon. The analysis showed that when the East Asian winter monsoon was strong, the coastal currents of the Yellow Sea provided a good nutrient-salt environment for the coccolithophores at the N02 Station, resulting in a high abundance of coccoliths.

Coccolith; Yellow Sea; Sediment; East Asian winter monsoon

SUN Yao, E-mail: sunyao@ysfri.ac.cn

* 國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃(2015CB453303)、國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(31872692；41606130)、山東省泰山學(xué)者專項(xiàng)基金項(xiàng)目和青島海洋科學(xué)與技術(shù)試點(diǎn)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室鰲山人才培養(yǎng)計(jì)劃(2017ASTCP-ES07)共同資助[This work was supported by the National Basic Research Program of China (2015CB453303), National Natural Science Fund (31872692；41606130), and the Special Funds for Taishan Scholars Project of Shandong Province and Aoshan Talents Cultivation Program Supported by Pilot National Laboratory for Marine Science and Technology (Qingdao) (2017ASTCP-ES07)]. 趙永松，E-mail: zhaoyongsong777@126.com

孫 耀，研究員，E-mail: sunyao@ysfri.ac.cn

2019-03-14,

2019-04-17

S932.7

A

2095-9869(2019)05-0062-09

10.19663/j.issn2095-9869.20190314002

http://www.yykxjz.cn/

趙永松, 楊庶, 單秀娟, 金顯仕, 孫耀. 山東半島沿岸顆石藻化石的長(zhǎng)期記錄及其對(duì)東亞冬季風(fēng)的響應(yīng). 漁業(yè)科學(xué)進(jìn)展, 2019, 40(5): 62–70

Zhao YS, Yang S, Shan XJ, Jin XS, Sun Y. Sedimentary record of coccolithophore assemblages in the coastal of Shandong Peninsula and their response to the East Asian winter monsoon. Progress in Fishery Sciences, 2019, 40(5): 62–70

(編輯 陳 嚴(yán))