东海闽浙沿岸泥质区柱样的木质素特征和环境演变意义
陆架边缘海由于其高的生产力和有机碳埋藏，在全球碳循环中占重要的地位。沉积物保存着长期且较为连续的有机碳埋藏记录，通过对其中有机物的分析测定，可以重建过去变化趋势、寻找规律，为建立模型提供必要的数据。木质素是维管植物的特有组分，具有较高的化学稳定性和抗降解能力，是良好的陆源有机物生物标志物，在地球化学研究中得到广泛应用。 本文测量了东海内陆架闽浙沿岸泥质区T08柱样沉积物的木质素参数，并结合前人的TOC、C/N和δ13C数据，讨论了T08柱样沉积物中TOC、δ13C、C/N、木质素含量Σ8、Λ8的分布规律；根据S/V、C/V、(Ad/Al)V和(Ad/Al)S等参数，分析了陆源有机碳的植被来源及降解情况；并根据邻近站位PC-6柱样粗略估计了T08柱状样的沉积年龄，结合木质素含量的垂直分布特征，研究了环境气候变化对陆源有机物的输入、迁移、埋藏的影响。主要研究结果如下： （1）T08柱样沉积物的TOC％在0.35%~0.86%范围内变化，总体上呈现随着深度增加而波动减小的趋势。柱样 TN%含量介于0.001%~0.13%，-68cm以浅阶段，TN含量均较低，整体上呈现随深度增加而波动减小的趋势；而-68cm以深阶段，TN含量整体上也呈现随深度增加而波动减小的趋势，但其含量显著高于表层到-67cm阶段。此外，TN与TOC相关性较差。 （2）T08柱样沉积物中的C/N值可以分三个阶段，表层至-28cm阶段，整体上呈现随着深度增加而波动增加的趋势，其变化范围为10.12~25.50，平均值为14.70；-29~-67cm阶段，整体波动范围比较大，其变化范围为20.47~348.41，C/N的比值随着深度增加先波动增加，然后再逐步减小，-68cm以深阶段，其变化范围为5.13~9.63，平均值为6.85。总有机质δ13C‰值的变化范围为-22.42‰~-21.51‰，平均值为-21.96‰，总体上呈现随着深度的增加波动上升的趋势，表明从现在到过去陆源输入比例总体上是减小的，同时还说明T08柱样沉积物的有机物主要来自海源。 （3）T08柱样的Σ8和Λ8的变化范围分别为0.141～0.476mg/10gds和0.249～0.741mg/100mgOC，整体上-110cm以浅大于-110cm以深。此外，木质素含量Σ8和Λ8都与TOC%没有明显的相关性(R2Σ8≈0.32，R2Λ8≈0)，说明海源有机物可能是T08柱样中有机物的主要来源。T08柱样中的P、S、V和C系列单体的含量与木质素产生的11种单体的含量之和(Total Lignin Phenols,TPL,mg/10gds)相关性系数分别为 R2P≈0.56，R2S≈0.75，R2V≈0.90和R2C≈0.30。S系列和V系列单体在垂向上分布变化规律相似，说明二者具有相似来源，C系列单体分布趋势与S、V系列不太相同 （4）T08柱样中S/V的变化范围为0.29~1.14，平均值为0.73，C/V的变化范围为0.03~0.33，平均值为0.12。S/V和C/V的总体关系反映，T08柱样沉积物中的木质素来源主要为被子植物草本组织，少量区段有木本组织的输入；而从 LPVI来看，整体上可分三段，表层到-55cm，沉积物中木质素的LPVI平均值为47.6；-56cm~-69cm变化比较特殊，大部分样品的LPVI值在8~27的范围内，只有-59cm、-61cm、-65cm、-68cm处的LPVI值大于27，-59cm和-61cm处的LPVI值甚至大于67；-70cm以深，LPVI平均值为69，变化范围是29.6～172.9，大部分区段的LPVI值大于67。从LPVI参数来看，T08柱样沉积物中木质素植被来源应为被子植物木本组织与裸子植物草本组织混合来源。T08柱样的木质素参数Pon/P介于0.049~0.172，平均值为0.099，总体而言T08柱样Pon/P值较低，反映该柱样沉积物中陆源维管植物来源的有机物较少。 （5）T08柱样沉积物木质素参数(Ad/Al)V平均值为0.38，大部分样品的(Ad/Al)V在0.3~0.5范围内浮动变化，(Ad/Al)S平均值为0.31，与(Ad/Al)V垂向分布具有相似的规律。P/(V+S)的平均值为0.41，-121cm以浅P/(V+S)的平均值为0.38，小于0.39，表明该阶段沉积物中木质素的去甲基/去甲氧基降解程度总体上较弱；-121cm以深P/(V+S)的平均值为0.45，介于0.39~0.63范围，表明此阶段沉积物中木质素的去甲基/去甲氧基降解程度总体上中等。通过综合分析木质素的降解参数，可知 T08柱样经历了中等偏低程度的微生物降解。T08柱样木质素参数 Pon/P与 P/(V+S)存在一定的负相关性，指示了随着去甲基/去甲氧基降解的加强，其它来源对 P系列的贡献增加而木质素的贡献减小。Λ8与P/(V+S)也存在一定程度的线性负相关，表明去甲基/去甲氧基过程是T08柱样中木质素降解的一个重要过程，影响着木质素的含量。 （6）根据相近地理位置上的PC-6柱样大致粗略地推断T08柱样的沉积年龄为3.0~4.0ka B.P。T08柱样的-75cm~-219cm区段，木质素含量总体上波动范围大，反映了出该历史阶段东亚冬季风比较强盛；表层至-75cm区段，木质素含量整体上比较稳定，表明该历史时段东亚冬季风比较稳定。T08柱样-75cm以浅，木质素含量变化幅度不大，反映了该历史阶段气温变化幅度较小的情况；-75cm~-161cm，木质素含量波动较多较大，甚至出现了几个高值和低值区，表明该历史时期上气温交替频繁，气候冷暖变化极其不稳定；-161cm以深比-161cm以浅的降解程度大，反映了前者所处年代的气温比后者的要高。
东海闽浙沿岸泥质区;木质素特征;T08柱样沉积物;分布规律
中国海洋大学
硕士
海洋化学
李先国
2013
中文
P736.2;P734
64
2013-09-02（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）