, 陈庆强, 杨钦川华东师范大学河口海岸学国家重点实验室,上海 200062
Response of evolution of the salt marsh in eastern Chongming Island to the sediment discharge from Yangtze River after mid-1950s
YAOZhenxing, CHENQingqiang, YANGQinchuan通讯作者:
收稿日期:2018-03-12
修回日期:2018-12-15
网络出版日期:2019-03-25
版权声明:2019《地理学报》编辑部本文是开放获取期刊文献，在以下情况下可以自由使用：学术研究、学术交流、科研教学等，但不允许用于商业目的.
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摘要
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Abstract
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1 引言
河流是连接陆地与海洋两大系统的重要纽带,大量物质向海输运,为河口地貌发育提供了物质基础。目前,潮滩淤积侵蚀方面的研究较多,主要利用数值模拟[1,2]、遥感监测[3]、海图研究[4]、水文泥沙观测[5]等手段,但很少从地层角度去研究河口地貌发育对流域来水来沙变化的响应。近几十年来,长江入海泥沙通量发生了巨大变化,入海泥沙量的减少对崇明岛东部盐沼发育产生了显著影响,使得淤涨速率减缓,甚至是冲刷[6,7]。但是,关于盐沼钻孔沉积物物源变化对长江入海泥沙量的响应研究尚不多见。全球范围内,盐沼主要分布在中高纬度温带和部分低纬亚热带高盐地区的淤泥质河口海岸潮间带[8,9]。根据沉积物的结构、构造和植被发育情况等,可将潮间带划分为高潮坪、中潮坪和低潮坪[10]。因此,长江口崇明岛东部盐沼的地貌范围和潮坪相当。由于盐沼地理位置特殊,其物质来源、组成复杂,陆源、海源物质相互混合。许多****利用有机质化学组成成分和稳定同位素地球化学特征等来推断河口海岸地区有机质的来源,从而推断其物质来源[11,12,13]。研究发现,崇明岛东部盐沼柱样有机碳δ13C值与长江口径流悬浮颗粒物的有机碳δ13C值相当[14,15],说明崇明岛东部盐沼物质来源于长江入海泥沙。因此,长江入海泥沙通量的变化必将导致崇明岛东部盐沼物质来源发生改变,影响其发育。
本文以崇明岛东部盐沼6个钻孔潮坪层段为研究对象,根据柱样粒度特征、碳/氮元素含量、有机碳稳定同位素组成（δ13C）和C/N比,结合长江入海泥沙通量的变化,研究20世纪50年代中期以来崇明岛东部盐沼发育对长江入海泥沙的响应。系统开展崇明岛东部盐沼发育对长江入海水沙响应的研究,查明崇明岛东部盐沼发育、演变与长江入海泥沙量的关系,对于科学评估长江入海沙量减少背景下的崇明岛东部盐沼湿地淤涨趋势具有重要意义。
2 研究区域和研究方法
2.1 研究区概况
研究区域位于长江口崇明岛东部地区（图1）,其陆域面积约为1292.28 km2（2005年数据[16]）,其形成与长江来水来沙息息相关。1951-2000年间长江年入海径流量约为9000亿m3,年入海泥沙量约为4.2亿t [17],大量的泥沙为崇明岛向海发育提供了充足的物源,目前崇明岛东部仍以较快速度向海推进[4]。崇明岛东部地处长江口咸淡水交汇地带,潮汐作用显著,为典型的非正规半日浅海潮,多年平均潮差为2.0~3.1 m,最大潮差为6 m左右[18]。
显示原图|下载原图ZIP|生成PPT图1研究钻孔位置示意图
-->Fig. 1Sketch map of the studied cores sites
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2.2 样品采集
2016年4月7-10日,在崇明岛东部地区（121o49.68′E~121o55.47′E）利用GXY-1型钻机,将内径11 cm的PVC管装入套管后采集柱状样（图1）。本次在崇明岛东部地区5个点位共钻取48根柱状样,自西向东依次为CM-1孔、CM-2孔、CM-3孔、CM-4孔、CM-5孔（表1）。2017年10月28日,在崇明岛东部现代高、中潮滩,利用人工砸取的方式,将内径11 cm的PVC管砸入地下采集柱状样CM-6孔和CM-7孔（图1,表1）。CM-2孔取样地点在54大堤至64大堤之间[19],初步可以判断其潮坪形成时间大致是20世纪50-60年代,最晚不会超过1964年;同理,CM-3孔、CM-4孔和CM-5孔潮坪应分别形成于20世纪50-60年代,20世纪70-80年代以及20世纪80-90年代;CM-6孔和CM-7孔则分别于现代滩地砸取,因此其形成年代应为20世纪80年代以后。以崇明岛东部地区历史所筑海堤位置确定采样地点,目的是为了大致确定柱样潮坪的形成时间段。样品取出后立即用盖子将PVC管两端盖密,在管身标注钻孔号、上下端和深度后运回实验室进行处理。Tab. 1
表1
表1崇明岛东部不同钻孔信息统计
Tab. 1Information statistics of different cores in the eastern part of Chongming Island
| 钻孔名称 | 经度 | 纬度 | 深度(m) | 钻孔位置 |
|---|---|---|---|---|
| CM-1孔 | 121o49.68′ E | 31o30.74′ N | 9.9 | 54大堤以西 |
| CM-2孔 | 121o51.78′ E | 31o31.34′ N | 9.0 | 54大堤、64大堤之间 |
| CM-3孔 | 121o53.08′ E | 31o31.99′ N | 8.1 | 64大堤、68大堤之间 |
| CM-4孔 | 121o53.99′ E | 31o30.55′ N | 9.0 | 68大堤、92大堤之间 |
| CM-5孔 | 121o55.47′ E | 31o30.04′ N | 7.2 | 92大堤、98大堤之间 |
| CM-6孔 | 121o56.71′ E | 31o29.13′ N | 0.79 | 98大堤以东高潮滩 |
| CM-7孔 | 121o57.30′ E | 31o28.77′ N | 0.50 | 98大堤以东中潮滩 |
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样品运回实验室后,沿深度方向剖开柱状样,拍照、描述剖开面的沉积特征,按照1 cm深度间隔连续采集样品,置于自封袋常温保存,用于各项分析。根据剖面沉积特征,区分潮坪与非潮坪沉积段。潮坪沉积段按照1 cm间隔取样进行测试分析,非潮坪沉积段按照5 cm间隔取样进行测试分析。此次主要研究潮坪的沉积层序特征,由于CM-1孔未钻取到潮坪沉积层段,因此不对其沉积层序进行研究。
2.3 粒度分析
取约0.2 g均匀湿样置于50 ml洁净小烧杯中,加入约10 ml Milli-Q水,摇晃,而后加入约10 ml 30%的H2O2,静置6 h,去除有机质;加入10 ml 10%的HCl,轻轻振荡,静置6 h,去除碳酸盐后加满Milli-Q水静置过夜;待第二天将上层清液倒出并清洗至中性;之后加入5 ml 5%的六偏磷酸钠溶液,在超声波分散仪中分散10 min,充分分散颗粒。利用LS13 320激光粒度分析仪进行粒度测试,测试范围为0.02~2000 μm。粒度参数计算采用LS13 320激光粒度仪自带软件,利用LS13 320激光粒度分析仪自带软件导出样品的平均粒径、中值粒径、标准偏差、偏态和峰态等所需数据以及粘土（< 4 μm）、粉砂（4~62.5 μm）和砂（> 62.5 μm）等的百分含量。沉积物粒级标准采用乌顿—温德华氏粒级标准（Udden-Wentworth）,沉积物命名采用Shepard图解法。2.4 总碳（TC）、总氮（TN）含量
取分取后的样品于洁净小烧杯中,置于40 ℃的恒温烘箱中至质量不再变化。待其冷却后从烘箱中取出烘干样品,在玛瑙研钵中磨细至100目以下,磨样过程中尽可能挑出肉眼可见的植物碎屑,之后进行包样,利用Vario EL元素分析仪进行样品测试。2.5 碳稳定同位素组成（δ13C）分析
取烘干磨细样品约1 g,置于50 ml洁净干燥小烧杯中,加入4 M盐酸酸化以去除土样中的无机碳,为了保证完全去除无机碳,每隔12 h摇晃一次烧杯。48 h后用Milli-Q水冲洗多次,直至接近中性,然后将样品放在烘箱中低温（< 60 ℃）烘干;之后关闭烘箱,待其冷却后再将样品从烘箱中取出,称量样品酸化前后的质量变化,然后再次将样品在玛瑙研钵中磨细,包样。利用Delta plus XP型稳定同位素比值质谱仪进行碳稳定同位素的测定,δ13C的分析精度为±0.1‰。据所测的CO2峰面积计算样品颗粒有机碳（POC）含量,分析精度不低于2%,然后根据酸化前后的质量变化,将酸化后的样品POC含量换算成酸化前的样品POC含量,计算全样的C/N比[20]。3 结果分析
3.1 盐沼粒度特征
20世纪50年代中期以来,崇明岛东部盐沼颗粒的粗、细存在明显变化,CM-2孔沉积物颗粒总体最粗,平均粒径绝大多数（97%的样品）集中在25~90 μm间,CM-3孔平均粒径全部分布在22~40 μm间,CM-4孔80%以上的样品平均粒径在20~40 μm间,CM-5孔80%的样品平均粒径位于15~30 μm间,CM-6孔和CM-7孔80%以上的样品平均粒径分布在30 μm以下（图2）。总体上,随着时间推移,从CM-2孔到CM-7孔,柱样沉积物颗粒的平均粒径存在变小的趋势。
显示原图|下载原图ZIP|生成PPT图2崇明岛东部不同钻孔盐沼沉积段颗粒平均粒径的深度变化特征
-->Fig. 2Vertical distribution of mean grain size for six cores with sedimentary section of salt marsh in the eastern part of Chongming Island
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20世纪50年代中期以来,崇明岛东部盐沼除了CM-4孔外,其余各钻孔潮坪的上部均有一段砂含量较高的层段。从柱样照片同样可以发现,这一层段存在许多砂质纹层,总体上构成砂质单层。这很有可能是由于围垦筑堤导致堤外水动力增强,波浪和潮流携带的较粗颗粒泥沙沉积所致[21],此后随着潮滩的淤涨,其上部逐渐堆积细颗粒泥沙。
20世纪50年代中期以来,崇明岛东部不同钻孔粘粒（< 2 μm）含量随深度变化同样存在差别,CM-2孔粘粒含量主要集中在4%~10%,CM-3孔多在6%~10%,CM-4孔基本在6%~14%,CM-5孔则集中在8%~16%,CM-6孔主要分布在6%~16%,CM-7孔全部在7%~15%间（图3）。从CM-2孔到CM-7孔,物质颗粒逐渐变细,这与20世纪80年代以来长江入海泥沙颗粒的变化趋势相符。20世纪50年代以后,随着流域人类活动的增加,尤其是干支流大坝及水库等建设,大量粗颗粒物质被拦截在水库中,长江入海泥沙中细颗粒的比重上升,其中< 31 μm悬沙百分比增加,> 63 μm悬沙百分比和输运量均减少,31~63 μm悬沙百分比和输运量1985年之前变化不大,1985年后同样都减少[22],导致长江入海泥沙粒径呈现变细的趋势[23,24],说明20世纪50年代中期以来崇明岛东部盐沼发育受长江入海泥沙的显著影响。
显示原图|下载原图ZIP|生成PPT图3崇明岛东部不同钻孔盐沼沉积段粘粒含量的深度变化特征
-->Fig. 3Vertical distribution of clay (< 2 μm) for six cores with sedimentary section of salt marsh in the eastern part of Chongming Island
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3.2 盐沼物质POC含量深度特征
崇明岛东部盐沼不同柱样POC含量的深度分布特征存在差异,主要表现在POC含量的分布范围和随深度分布特征方面（图4）。CM-2孔POC含量在0.108%~0.539%之间,70%左右的样品POC含量在0.2%~0.4%之间。70~87 cm层段,POC含量主要分布在0.3%~0.5%之间,由上向下逐渐减少。87~173 cm层段,近90%的样品POC含量分布在0.2%~0.4%之间,且向下逐渐增大,其中还出现两处次一级的减少。在173~216 cm层段,POC含量总体上下降。216~228 cm层段,POC含量向下略微增大,但是也都小于0.2%。228~265 cm层段,POC含量介于0.2%~0.4%,呈明显锯齿状变化,其分布范围为各层段之最,说明当时物质变化比较频繁（图4）。
显示原图|下载原图ZIP|生成PPT图4崇明岛东部不同钻孔盐沼沉积段POC含量的深度变化特征
-->Fig. 4Vertical distribution of POC content for six cores with sedimentary section of salt marsh in the eastern part of Chongming Island
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CM-3孔POC含量总体上呈增大趋势,在101 cm和131 cm处出现极大值（图4）。在总体特征下,还存在着稳定,增大,基本稳定,增大,稳定,减小,再增大的次一级变化（图4）。75%的样品POC含量介于0.2%~0.4%。
CM-4孔POC含量自上而下总体呈减小趋势,同时出现增大,减小,基本稳定,再减小,增大,又减小的次一级变化（图4）。140~180 cm层段,POC含量出现明显的锯齿状变化,其分布范围也为各层段之最,介于0.2%~0.6%。在180~245 cm的稳定层段,出现两处POC含量低值段（图4）。
CM-5孔POC含量自上而下出现明显的两段式分布。80~172 cm层段,POC含量主要分布在0.4%~0.8%间,含量为钻孔之最,自上而下POC含量呈锯齿状变化,出现几处明显的高值段和低值段。173~187 cm层段,POC含量于0.2%~0.4%间略微减小,172 cm处是其突变点,这主要是柱样沉积物中粘粒含量的迅速减少造成的（图4）。
CM-6孔POC含量自上而下呈先减小,再增大,又减小的变化趋势,38 cm处出现最大值,POC含量分布范围在0.40%~1.06%之间,相比于前几个钻孔有明显增大（图4）。CM-7孔POC含量出现若干增大与减小段,0~7 cm、11~17 cm、24~49 cm层段,POC含量随深度增加而减小,7~11 cm、17~24 cm层段POC含量则随深度增加而变大（图4）。POC含量主要分布在0.57%~0.83%之间,整体分布范围较窄。
3.3 盐沼有机碳组成（δ13C）的深度特征
崇明岛东部盐沼不同钻孔有机碳δ13C随深度的分布存在区别,主要表现在有机碳δ13C值的分布宽度和随深度变化两方面（图5）。CM-2孔有机碳δ13C值主要集中在-22.3‰~ -25.9‰,平均值为-24.1‰,在92 cm、133 cm、139 cm处出现3个低值。CM-3孔有机碳δ13C值分布在-22.9‰~-25.3‰,平均为-23.9‰,在73 cm、101 cm、150 cm处存在低值。CM-4孔有机碳δ13C值在-22.7‰~-25.1‰,平均为-24.0‰,整体分布范围较窄。CM-5孔有机碳δ13C值在-23.5‰~-26.4‰,平均为-24.3‰,在155~176 cm处出现低值。CM-6孔有机碳δ13C值在-24.3‰~-27.1‰,平均为-25.3‰,在38 cm附近出现低值。CM-7孔有机碳δ13C值在-24.7‰~-26.9‰,平均为-25.8‰（图5）。
显示原图|下载原图ZIP|生成PPT图5崇明岛东部不同钻孔盐沼沉积层段有机碳δ13C的深度变化特征
-->Fig. 5Vertical distribution of δ13C of particulate organic carbon for six cores with sedimentary section of salt marsh in the eastern part of Chongming Island
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CM-2孔70~88 cm层段,有机碳δ13C随深度呈锯齿状波动,无明显的增大或减小趋势（图5）。88~134 cm层段,有机碳δ13C随深度增加出现减小趋势,同时存在次一级的增大,减小,再增大,再减小,又增大的变化（图5）。134~187 cm层段,有机碳δ13C值随深度呈锯齿状增大,在134~160 cm深度部位,有机碳δ13C值的分布宽度较大,且主要分布在-24.5‰~-25.5‰之间,陆源性质增强（图5）。160~265 cm层段,有机碳δ13C值随深度基本稳定,但其分布宽度较大,存在于-22.5‰~-24.5‰,主要集中在-23.5‰~-24.5‰,一部分介于-22.5‰~-23.5‰,说明此处物质海源性质增强,陆源、海源物质交替沉积（图5）。
CM-3孔有机碳δ13C值总体上先增大,再减小,又增大,最后稳定于-23.5‰~-24.2‰。在54~66 cm层段,有机碳δ13C值呈锯齿状增大,同时还出现次一级的变化（图5）。在有机碳δ13C呈减小的层段（66~115 cm）,其分布范围较宽,同时在81 cm、82 cm、90 cm、95 cm、100 cm处出现5个极大值,在73 cm和101 cm处出现两个极小值。这说明这段时间内物质来源更加多样化,导致物质组成发生变化。20世纪60年代中后期是长江入海泥沙的顶峰时期,这一时期长江上游岷江高场站、嘉陵江北碚站、乌江武隆站,中游汉江皇庄站、城陵矶站,下游大通站泥沙量均为20世纪50年代后的高值[25],说明此时流域不同侵蚀区域的泥沙量多且相互混合,入海泥沙的物源相比其他时期更加多样化,有机碳δ13C值的分布范围较大（图5）。
CM-4孔有机碳δ13C值随深度总体上呈稳定后增大、再减小的变化（图5）。140~232 cm层段,有机碳δ13C值呈锯齿状变化,但是没有明显的增大、减小趋势,这可能是潮滩砂泥纹层的反映。CM-4孔有机碳δ13C值分布范围相较于CM-2孔和CM-3孔总体上较窄,这可能与20世纪70-80年代长江入海泥沙减少,长江中下游泥沙含量所占比例上升有关（图5）。
CM-5孔80~153 cm层段,有机碳δ13C值呈锯齿状变化,超过97%的样品分布在 -23.5‰~-24.5‰之间,但是随深度出现次一级的变化（图5）。153~163 cm层段,有机碳δ13C值急剧减小,163 cm处达到最小值-26.4‰。跨过这个点后,δ13C值又开始增大,最后在174~187 cm层段略微减小（图5）。
CM-6孔0~6 cm层段,有机碳δ13C随深度增加而增大。6~41 cm层段,随深度增加出现锯齿状减小趋势。41~78 cm层段,随深度呈锯齿状增大,其分布宽度相比于41 cm以上层段明显减小,说明其物质来源相比于其上层段更加单一（图5）。
CM-7孔有机碳δ13C随深度呈明显两段式的变化。0~21 cm层段,有机碳δ13C值波动变化,向下略微减小,主要介于-25.0‰~-25.5‰。21~49 cm层段,有机碳δ13C值呈锯齿状变化,主要分布在-25.7‰~-26.5‰,相比于其上层段陆源性更强（图5）。
3.4 盐沼C/N比的深度分布特征
崇明岛东部盐沼各钻孔C/N比随深度变化存在差别（图6）。CM-2孔70~87 cm层段,C/N比呈减少趋势,分布于7~14之间。87~214 cm层段,C/N比变化范围不是很大,但是其中个别部位出现极大值和极小值,自上而下出现次一级的变化。87~148 cm层段,C/N比有增大趋势,而在148~214 cm层段,C/N比呈减小变化。214~226 cm层段,C/N比呈增大趋势。226~265 cm层段,C/N比总体变化幅度较大,呈锯齿状分布于6~14之间（图6）。
显示原图|下载原图ZIP|生成PPT图6崇明岛东部不同钻孔盐沼沉积层段C/N比的深度变化特征
-->Fig. 6Vertical distribution of C/N ratios for six cores with sedimentary section of salt marsh in the eastern part of Chongming Island
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CM-3孔C/N比整体有增大的趋势。54~72 cm层段,C/N比在6~8间呈锯齿状变化。72~89 cm,C/N比呈锯齿状增大,其中在85 cm处出现极大值。89~150 cm层段,C/N比在8~10间波动变化,但是在101 cm和131 cm处出现极大值,同时115~122 cm层段和147~150 cm层段相比于其他层段,明显增大（图6）。
CM-4孔140~152 cm层段,C/N比值从7迅速增大到13左右。152~232 cm层段,C/N比分布在6~10之间,只是在204~205 cm和211~213 cm处出现极小值。自232 cm向下到285 cm处,C/N比值逐渐减小。CM-4孔C/N比总体分布较窄,与有机碳δ13C的分布宽窄较相似（图6）。
CM-5孔C/N比值主要位于8~12之间,自上而下呈基本稳定,减小,增大,再减小,再增大,稳定的趋势。总体上,从上一层段到下一层段,其值有一个突变的过程,如98~99 cm处,129~130 cm处,172~173 cm处（图6）,说明这些层段之间物质发生了变化。20世纪90年代,崇明岛东部的围垦强度非常大,不同来源、不同更新程度的有机质相互混杂,物质来源复杂多变。
CM-6孔C/N比值主要位于8~11之间,0~5 cm层段,C/N比值自上而下减小。5~78 cm层段,C/N比值随深度呈锯齿状变化,未出现明显的增大或减小趋势。在19~22 cm、38 cm、48 cm、58~61 cm、70~75 cm层段存在C/N比的高值,说明这些层段物质的陆源性更强（图6）。CM-7孔C/N比值随深度呈先增大、再稳定的变化趋势,C/N比值主要分布在7.5~11之间,相比于CM-6孔,其物质来源更加单一（图6）。
20世纪50年代中期以来,崇明岛东部盐沼不同钻孔粒度、有机质含量、有机碳δ13C值和C/N比值的变化趋势基本一致。20世纪50年代之后,长江年入海泥沙量呈先增加、再减少的变化趋势,20世纪60年代是长江入海泥沙量的顶峰时期,来自流域不同侵蚀区域的泥沙相互混杂,CM-3孔有机碳δ13C值和C/N比值的分布宽度较大。同时,20世纪50年代后,长江入海泥沙存在细化的趋势[23,24],崇明岛东部盐沼不同钻孔柱样沉积物粒度逐渐变细,粘粒含量增加,有机质含量增加。20世纪90年代,崇明岛东部的围垦强度非常大,有机质含量、有机碳δ13C值和C/N比值随深度的变化幅度大。
4 讨论
4.1 盐沼有机质的来源
有机碳δ13C是判断物源的一个稳定指标[26]。陆地植被依据其光合作用途径可以分为C3和C4植被两大类。C3植被的δ13C值一般分布在-23‰~-34.5‰,C4植被为-9‰~ -17‰;而海相物质的δ13C值则为-21.6‰~-23.5‰[15, 27]。由于氮易降解,因此仅依靠C/N比判断物源不可靠[15],但是可以结合有机碳δ13C值共同使用。陆源高等植物的C/N比高达20以上;径流浮游植物的C/N比一般为5.2~14.6,平均为7.3;海相物质的C/N比则为6.1~14.9[27,28,29,30]。在物源判断时,一般取陆源物质C/N比大于12,海相物质C/N比为6~9[27]。崇明岛东部盐沼CM-2孔至CM-4孔有机碳δ13C值绝大多数小于-23.5‰,CM-5孔至CM-7孔有机碳δ13C值则全部小于-23.5‰（图5）;CM-2孔至CM-7孔有机碳δ13C平均值分别为-24.11‰、-23.92‰、-24.02‰、-24.26‰、-25.30‰、-25.76‰,说明20世纪50年代中期以来崇明岛东部盐沼的物质来源主要为陆源,长江径流携带的流域侵蚀的悬浮颗粒物[14]是盐沼发育的物质基础,因此长江入海泥沙的变化将影响崇明岛东部盐沼发育。
崇明岛东部盐沼CM-2孔至CM-7孔有机碳δ13C与C/N比的相关关系存在差异（图7）。CM-2孔到CM-4孔相关系数（R2）呈现增长的趋势,CM-5孔略微下降,CM-6孔、CM-7孔其相关系数相比于CM-1孔到CM-5孔急剧降低（图7）。有机碳δ13C与C/N比的相关关系同样说明崇明岛东部盐沼的物源发生了变化。一般情况下,有机碳δ13C与C/N比的相关关系越好,说明其物质来源越单一,而其相关性越差,反映物质组成复杂,不同来源有机质相互混杂[20]。CM-2孔和CM-3孔有机碳δ13C与C/N比的相关性很低,主要是由于20世纪60年代是长江入海泥沙的顶峰时期,来自流域不同侵蚀区域的有机质相互混合所致。CM-3孔至CM-4孔,即20世纪60年代到20世纪80年代,长江入海泥沙量呈减少趋势（图8）,而其减少的主要是长江上游和部分支流的泥沙量[31],说明随着长江年入海泥沙的减少,长江入海泥沙中来自于中下游的泥沙所占的比重增加,长江入海泥沙的物质来源更加趋于一致,表现在有机碳δ13C值与C/N比的相关关系上便是其相关性越来越好。CM-5孔至CM-7孔,即20世纪90年代到21世纪10年代,崇明岛东部地区进行了高强度的围垦,导致不同来源、不同更新程度的有机质相互混杂,有机碳δ13C值与C/N比的相关关系变差,柱样数据点的分布最为分散。另外,由于CM-6孔只有高潮滩部分,而高潮滩由于有机质组成最复杂,陆源、滩地植被和海相有机质相互混杂,所以导致其相关系数最差;中潮滩有机质来源比光滩复杂,但是比高潮滩单一,因此其有机碳δ13C值与C/N比的相关关系比高潮滩略好,CM-7孔比CM-6孔相关性高进一步证实了上述认识。
显示原图|下载原图ZIP|生成PPT图7崇明岛东部盐沼不同钻孔柱样δ13C与C/N比的关系
-->Fig. 7Correlations between δ13C and C/N ratios for six cores of salt marsh in the eastern part of Chongming Island
-->
显示原图|下载原图ZIP|生成PPT图8大通站年输沙量(引自文献[
-->Fig. 8Annual sediment discharge at Datong Station(From reference [30])
-->
4.2 盐沼有机质赋存特征
崇明岛东部盐沼不同钻孔柱样有机质含量（POC和TN）与粒度的相关关系表明,CM-2孔柱样有机质含量与粒径小于62.5 μm的各区间颗粒含量呈正相关,CM-3孔至CM-5孔柱样有机质含量与粒径小于32 μm的各区间颗粒含量呈正相关,CM-6孔和CM-7孔柱样有机质含量与粒径小于16 μm的各区间颗粒含量呈正相关;CM-2孔至CM-7孔,相关系数（R）多大于0.5,最大可达0.89（图9）,说明盐沼柱样有机质主要赋存在细颗粒中。研究表明,崇明岛东部盐沼沉积物主要来自长江径流携带的悬浮颗粒物,其有机质也主要是由长江径流悬浮颗粒物携带而来。崇明岛东部盐沼柱样有机质含量与8~16 μm粒径区间颗粒含量相关性最高,说明8~16 μm粒径区间颗粒对盐沼沉积物有机质含量的贡献最显著,这主要与细颗粒物质的比表面积相对较大,更容易吸附有机质有关[12]。崇明岛东部盐沼不同钻孔有机质含量与各粒径区间颗粒含量的相关程度基本一致,说明崇明岛东部盐沼沉积物来源相同,都来源于长江入海泥沙;但是CM-3孔柱样有机质与各粒径区间颗粒含量的相关程度相比于其他几个钻孔明显降低（图9）,可能由于20世纪60年代中后期是长江入海泥沙的顶峰时期（图8）,大量的入海泥沙来自流域不同侵蚀区域,导致入海泥沙的物源相比其他时期更加多样化,有机质含量与各粒径区间颗粒含量的相关性下降。
显示原图|下载原图ZIP|生成PPT图9崇明岛东部盐沼不同钻孔柱样POC、TN含量与不同粒径区间颗粒含量的相关关系
-->Fig. 9Correlations between contents of organic matter (POC and TN) and contents of grains in different size fractions for six cores of salt marsh in the eastern part of Chongming Island
-->
崇明岛东部盐沼CM-4孔和CM-5孔柱样的R值在不同粒径区间的分布基本类似,说明20世纪70-90年代崇明岛东部盐沼的泥沙颗粒级配相当,沉积动力环境基本相似。CM-2孔的R值在不同粒径区间的分布和CM-4孔、CM-5孔的分布有相似的地方,也存在区别。粒径小于32 μm的区间,R值的分布与CM-4孔、CM-5孔基本相似;但是粒径区间在32~62.5 μm时,R值的分布有明显的不同（图9）。比较发现,CM-2孔中粒径区间在32~62.5 μm间,R值为正,CM-4孔和CM-5孔则为负,说明CM-2孔中粒径区间32~62.5 μm的颗粒对有机质的贡献比CM-4孔和CM-5孔大。CM-6孔和CM-7孔柱样的R值分布同样相似,但是相比于前4个孔,却存在差异（图9）。主要表现在,CM-6孔和CM-7孔柱样有机质含量与粒径区间16~32 μm的颗粒含量呈负相关。已有研究表明,20世纪60年代末期开始,长江入海泥沙量出现了减少趋势,至20世纪90年代长江入海泥沙量只有20世纪60年代的2/3[33],且减少的部分主要是粗颗粒组分[31]。因此,随着长江入海泥沙中粗颗粒含量的减少,崇明岛东部盐沼柱样中有机质含量与较粗粒径（16~62.5 μm）颗粒含量的相关性减弱,甚至出现负值。20世纪50年代至21世纪10年代,崇明岛东部盐沼柱样有机质含量与细颗粒含量的相关程度增大是长江入海泥沙中粗细颗粒含量变化的结果。因此,崇明岛东部盐沼柱样有机质赋存状态与长江入海泥沙颗粒组成紧密相关。
5 结论
20世纪50年代中期以来,崇明岛东部盐沼不同钻孔潮坪沉积层段粒度的变化趋势表明,崇明岛东部盐沼的粒度有变细的趋势,这与20世纪50年代以来长江入海泥沙颗粒粗细的变化趋势相符。20世纪50年代以后,由于流域内干支流上水库及大坝等建设,大量粗颗粒物质被拦截在水库中,导致长江入海泥沙中细颗粒的比重上升,长江入海泥沙粒径呈现变细的趋势,说明20世纪50年代中期以来崇明岛东部盐沼发育受长江入海泥沙量及组成的显著影响。20世纪50年代中期以来崇明岛东部盐沼物源变化的研究表明,20世纪50年代以来,崇明岛东部盐沼的物质来源主要是长江入海泥沙;20世纪60年代,长江入海泥沙达到顶峰,流域不同侵蚀区域的泥沙相互混杂,盐沼物质来源复杂多样,有机质含量与各粒径区间颗粒含量的相关性及δ13C与C/N比的相关程度均很小;其后,随着长江入海泥沙的减少,长江中下游泥沙所占比例上升,盐沼物质来源相对单一,有机质含量与各粒径区间颗粒含量的相关性及δ13C与C/N比的相关程度变大。20世纪90年代以来,崇明岛东部地区进行了高强度的围垦活动,导致不同来源、不同更新程度的有机质混杂,有机碳δ13C与C/N比的相关性降低。说明20世纪50-80年代崇明岛东部盐沼物源变化受长江入海泥沙控制;20世纪90年代以来崇明岛东部盐沼物源变化除受长江入海泥沙控制外,还受围垦等人类活动的显著影响。
The authors have declared that no competing interests exist.
参考文献 原文顺序
文献年度倒序
文中引用次数倒序
被引期刊影响因子
| [1] | . The effects of human activities and sea-level changes on the spatial and temporal behaviour of the coupled mechanism of salt-water and freshwater flow through the Godavari Delta of India were analysed. The density driven salt-water intrusion process was simulated with the use of a SUTRA (Saturated-Unsaturated TRAnsport) model. Physical parameters, initial heads, and boundary conditions of the delta were defined on the basis of available field data, and an areal, steady-state groundwater model was constructed to calibrate the observed head values corresponding to the initial development phase of the aquifer. Initial and boundary conditions determined from the areal calibration were used to evaluate steady-state, hydraulic heads. Consequently, the initial position of the hydraulic head distribution was calibrated under steady-state conditions. The changes of initial hydraulic distribution, under discharge and recharge conditions, were calculated, and the present-day position of the interface was predicted. The present-day distribution of hydraulic head was estimated via a 20-year simulation. The results indicate that a considerable advance in seawater intrusion can be expected in the coastal aquifer if current rates of groundwater exploitation continue and an important part of the freshwater from the river is channelled from the reservoir for irrigation, industrial and domestic purposes. |
| [2] | . The Mekong River delta plays an important role in the Vietnamese economy and it has been severely impacted during this century by a series of unusually large floods. In the dry season the delta is also impacted by salinity intrusion and tides. These effects have caused severe human hardship. To mitigate these impacts, a large number of engineering structures, primarily dykes and weirs, have been built in the delta in recent years and are still being built, mainly to control floods and saltwater intrusion. These control measures are still being upgraded. A GIS-linked numerical model shows that the flood levels in the delta depend on the combined impacts of high river flows in the Mekong River, storm surges, sea level rise, and the likely, future siltation of the Mekong Estuary resulting from the construction of dams in China as well as many other dams proposed throughout the remaining river catchment. The model suggests that the engineering structures in the delta increase the flow velocities in the rivers and canals, increasing bank erosion, and cause the water to be deeper in the rivers and canals. This increases flooding in the non-protected areas of the delta and increases the risk of catastrophic failure of the dykes in the protected areas. The model also predicts that a sea level rise induced by global warming will enhance flooding in the Mekong River delta in Vietnam, and that flooding may worsen in the long term as a result of estuarine siltation resulting from the construction of dams. At the scale of the Mekong River basin, a multinational water resources management plan is needed that includes the hydrological needs of the delta. At the scale of the delta, a compromise is needed between allowing some flooding necessary for agriculture and preventing catastrophic flooding to alleviate human suffering. |
| [3] | . 黄河是世界上含沙量最高的河流 ,每年向河口三角洲及附近海域输送数亿吨泥沙 ,使得黄河口地区成为世界上海岸线变迁最快的地区。本文以 1976年黄河改道清水沟流路以来 2 0景多时相遥感影像为主要数据源 ,经过几何精校正与配准 ,形成相对完整时间序列的遥感影像集。在此基础上 ,对影像进行监督分类处理后自动提取海岸线 ,通过GIS叠加分析 ,剖析了现行黄河河口地区海岸线演变的时空动态特征。最后 ,结合利津水文站水文统计资料 ,探讨了黄河口海岸线演变与黄河来水来沙条件之间的关系 ,并就黄河口未来水沙条件初步预测了其演变趋势 . 黄河是世界上含沙量最高的河流 ,每年向河口三角洲及附近海域输送数亿吨泥沙 ,使得黄河口地区成为世界上海岸线变迁最快的地区。本文以 1976年黄河改道清水沟流路以来 2 0景多时相遥感影像为主要数据源 ,经过几何精校正与配准 ,形成相对完整时间序列的遥感影像集。在此基础上 ,对影像进行监督分类处理后自动提取海岸线 ,通过GIS叠加分析 ,剖析了现行黄河河口地区海岸线演变的时空动态特征。最后 ,结合利津水文站水文统计资料 ,探讨了黄河口海岸线演变与黄河来水来沙条件之间的关系 ,并就黄河口未来水沙条件初步预测了其演变趋势 |
| [4] | . 根据长江口及附近、南港水道及附近、吕四港至花鸟山、横沙岛至浏河口、长江口北部、横沙岛至浏河口等区域1958—2001年的10幅海图资料,借助GIS技术平台,对崇明岛东滩所在区的海图进行地图资料处理,并依据前人研究成果与2002—2003年的实地观测资料,从断面、轴线、平面等不同角度提取近40年来崇明岛东滩的冲淤变化特征与发育可能趋势等信息。结果表明:(1)近40年来崇明岛东滩0m线约以150m/a的速度整体向外扩展,但不同部位差异较大,东北部淤积速度远大于东南部;在不同时段上,冲淤变化存在一定差异,大体以20世纪80年代末为界线,前期崇明岛东滩的淤积速度远远快于后期。(2)崇明岛东滩的发育中心轴线由东南向东北逐年偏移的倾向,角速度达到0.56°/a;(3)基于这一时段的淤积扩展分析,如果影响崇明岛东滩发育因素变化不大,据推算在118年后,崇明岛东滩将可能与顾园沙相接,206年后崇明岛东滩将会与苏北岸堤相接;但因三峡大坝的兴建以及其他高强度自然与人工因素的干扰,崇明岛东滩向北淤积的速度可能会大大减小。(4)究其原因,主要与上游来沙、高强度人类活动(围垦、护岸工程)等密切相关。 . 根据长江口及附近、南港水道及附近、吕四港至花鸟山、横沙岛至浏河口、长江口北部、横沙岛至浏河口等区域1958—2001年的10幅海图资料,借助GIS技术平台,对崇明岛东滩所在区的海图进行地图资料处理,并依据前人研究成果与2002—2003年的实地观测资料,从断面、轴线、平面等不同角度提取近40年来崇明岛东滩的冲淤变化特征与发育可能趋势等信息。结果表明:(1)近40年来崇明岛东滩0m线约以150m/a的速度整体向外扩展,但不同部位差异较大,东北部淤积速度远大于东南部;在不同时段上,冲淤变化存在一定差异,大体以20世纪80年代末为界线,前期崇明岛东滩的淤积速度远远快于后期。(2)崇明岛东滩的发育中心轴线由东南向东北逐年偏移的倾向,角速度达到0.56°/a;(3)基于这一时段的淤积扩展分析,如果影响崇明岛东滩发育因素变化不大,据推算在118年后,崇明岛东滩将可能与顾园沙相接,206年后崇明岛东滩将会与苏北岸堤相接;但因三峡大坝的兴建以及其他高强度自然与人工因素的干扰,崇明岛东滩向北淤积的速度可能会大大减小。(4)究其原因,主要与上游来沙、高强度人类活动(围垦、护岸工程)等密切相关。 |
| [5] | . 黄河淤积造陆形成黄河三角洲，黄河三角洲地区表层均为第四系全新统松散沉积物，以细颗粒的粉 砂为主，呈松散-稍密状态，孔隙度较高，稳定性较差，极易受到海洋动力侵蚀造成海岸蚀退。随着黄河断流天数逐年增多，使黄河来水来砂量逐年递减，在黄河淤 积和海洋动力交互或共同影响下，现代黄河三角洲海岸线迅速地发生着淤进蚀退交替的演变。自1976年黄河人工改道走清水沟流路以来，黄河三角洲河口段海岸 线总体处于淤进状态。对河口地区1986--2004年间遥感图像进行比较分析，发现有关岸线位置的原始数据间存在近似的二元一次线性相关关系，通过建立 回归模型，对20052010年河口地区海岸线形态进行了演变预测。预测结果表明，2005-2010年间黄河三角洲原河口沙嘴前端处于蚀退状态，而北汉 1流路附近有一直淤进扩张的趋势。 . 黄河淤积造陆形成黄河三角洲，黄河三角洲地区表层均为第四系全新统松散沉积物，以细颗粒的粉 砂为主，呈松散-稍密状态，孔隙度较高，稳定性较差，极易受到海洋动力侵蚀造成海岸蚀退。随着黄河断流天数逐年增多，使黄河来水来砂量逐年递减，在黄河淤 积和海洋动力交互或共同影响下，现代黄河三角洲海岸线迅速地发生着淤进蚀退交替的演变。自1976年黄河人工改道走清水沟流路以来，黄河三角洲河口段海岸 线总体处于淤进状态。对河口地区1986--2004年间遥感图像进行比较分析，发现有关岸线位置的原始数据间存在近似的二元一次线性相关关系，通过建立 回归模型，对20052010年河口地区海岸线形态进行了演变预测。预测结果表明，2005-2010年间黄河三角洲原河口沙嘴前端处于蚀退状态，而北汉 1流路附近有一直淤进扩张的趋势。 |
| [6] | . 利用ArcGIS对1977--2004年不同时段的长江口崇明岛向海侧水下地形测量资料进 行处理，并结合该区的潮滩历史遥感图片、现场高程测量以及同期大通站输沙率资料，探讨三角洲前缘岸滩冲淤演变对河流来沙减少响应的敏感性。结果表明：研究 区岸滩的淤涨速率总体上在年代以上时间尺度随着长江来沙减少而下降，但由于局部滩-槽演变和海洋动力条件的影响，某些年代内和某些部位可能出现相反的趋 势，使岸滩演变对河流来沙减少的响应变得复杂化。在此基础上预测今后几十年研究区的冲淤趋势。 . 利用ArcGIS对1977--2004年不同时段的长江口崇明岛向海侧水下地形测量资料进 行处理，并结合该区的潮滩历史遥感图片、现场高程测量以及同期大通站输沙率资料，探讨三角洲前缘岸滩冲淤演变对河流来沙减少响应的敏感性。结果表明：研究 区岸滩的淤涨速率总体上在年代以上时间尺度随着长江来沙减少而下降，但由于局部滩-槽演变和海洋动力条件的影响，某些年代内和某些部位可能出现相反的趋 势，使岸滩演变对河流来沙减少的响应变得复杂化。在此基础上预测今后几十年研究区的冲淤趋势。 |
| [7] | . <p>为了研究河口前缘沙洲演变过程与流域入海泥沙要素关系，建立了长江口前缘沙洲面积冲淤速率和流域入海泥沙要素关系曲线，并预测沙洲发展趋势。结果表明：长江河口前缘沙洲1958~1989年-5 m以浅面积表现为淤涨，1989~2000年为淤涨和侵蚀交替变化，但幅度较小，自2000年起为冲刷趋势发展，这一过程伴随流域入海泥沙量和含沙量的减少而产生。同时沙洲面积的锐减过程中存在临界泥沙要素条件，并建立了相应的经验曲线，当沙洲面积冲刷和淤涨达到平衡时，临界入海沙量和含沙量临界值分别为283×10<sup>8</sup>t/a，0318 kg/m3。依据以往三峡水库蓄水后入海沙量预测数据，三峡水库蓄水后60 a左右前缘沙洲-5 m以浅面积将侵蚀到1958年水平，其后沙洲面积增加趋势，面积逐渐恢复。2003~2011年长江流域入海泥沙量小于三峡水库蓄水前的预测数值，沙洲面积的冲刷趋势将加剧，应引起有关机构和部门重视</p> . <p>为了研究河口前缘沙洲演变过程与流域入海泥沙要素关系，建立了长江口前缘沙洲面积冲淤速率和流域入海泥沙要素关系曲线，并预测沙洲发展趋势。结果表明：长江河口前缘沙洲1958~1989年-5 m以浅面积表现为淤涨，1989~2000年为淤涨和侵蚀交替变化，但幅度较小，自2000年起为冲刷趋势发展，这一过程伴随流域入海泥沙量和含沙量的减少而产生。同时沙洲面积的锐减过程中存在临界泥沙要素条件，并建立了相应的经验曲线，当沙洲面积冲刷和淤涨达到平衡时，临界入海沙量和含沙量临界值分别为283×10<sup>8</sup>t/a，0318 kg/m3。依据以往三峡水库蓄水后入海沙量预测数据，三峡水库蓄水后60 a左右前缘沙洲-5 m以浅面积将侵蚀到1958年水平，其后沙洲面积增加趋势，面积逐渐恢复。2003~2011年长江流域入海泥沙量小于三峡水库蓄水前的预测数值，沙洲面积的冲刷趋势将加剧，应引起有关机构和部门重视</p> |
| [8] | . |
| [9] | . 盐沼是全球温带及亚热带地区的主要滨海湿地类型之一,在我国分布广泛。盐沼湿地生态系统敏感、脆弱且具有重要的生态系统服务功能。理解盐沼植物群落时空分布动态的一般规律与生态学机制,是开展盐沼生态系统研究的基础与关键。海陆交界的特殊环境特征是影响盐沼湿地植物群落的空间分布及演替过程的主要因素。在海洋潮汐作用下,盐沼湿地中的盐度、水淹强度、氧化还原电位等非生物因子往往呈梯度分布,这也导致了生物群落中种内、种间关系的变化。在非生物及生物因子的共同作用下,盐沼植物群落也往往沿高程梯度呈带状分布。环境变化是盐沼植物群落演替的驱动因素,在海岸线相对较为稳定的盐沼,植物群落的演替多属自发演替,而在靠近的大型河口的一些持续淤涨的盐沼,植物群落演替通常属于异发演替。沿海地区的水产业、流域上游及沿海地区的工程、污染及生物入侵等直接或间接的人类活动已对盐沼湿地植物群落的产生了深刻影响。经过数十年发展,国际上盐沼植物群落学研究的热点领域主要包括盐沼植物群落与其他生物群落的相互关系、植物群落在盐沼生态系统过程中的作用等。在全球变化背景下,盐沼植物群落对气候变化与海平面升高也日益成为盐沼植物群落学相关的热点。 . 盐沼是全球温带及亚热带地区的主要滨海湿地类型之一,在我国分布广泛。盐沼湿地生态系统敏感、脆弱且具有重要的生态系统服务功能。理解盐沼植物群落时空分布动态的一般规律与生态学机制,是开展盐沼生态系统研究的基础与关键。海陆交界的特殊环境特征是影响盐沼湿地植物群落的空间分布及演替过程的主要因素。在海洋潮汐作用下,盐沼湿地中的盐度、水淹强度、氧化还原电位等非生物因子往往呈梯度分布,这也导致了生物群落中种内、种间关系的变化。在非生物及生物因子的共同作用下,盐沼植物群落也往往沿高程梯度呈带状分布。环境变化是盐沼植物群落演替的驱动因素,在海岸线相对较为稳定的盐沼,植物群落的演替多属自发演替,而在靠近的大型河口的一些持续淤涨的盐沼,植物群落演替通常属于异发演替。沿海地区的水产业、流域上游及沿海地区的工程、污染及生物入侵等直接或间接的人类活动已对盐沼湿地植物群落的产生了深刻影响。经过数十年发展,国际上盐沼植物群落学研究的热点领域主要包括盐沼植物群落与其他生物群落的相互关系、植物群落在盐沼生态系统过程中的作用等。在全球变化背景下,盐沼植物群落对气候变化与海平面升高也日益成为盐沼植物群落学相关的热点。 |
| [10] | . 通过现场观测，将潮汐层偶的特征直接与潮汐动力进行对比，从理论上论述了潮汐周期产生潮汐 沉积韵律的可能性．但层偶的保存率很低，即使在平静天气下也约有８０％的层偶形成后又被侵蚀掉，因此 研究区发育与潮汐周期相关的潮汐韵律层序可能性极小。长江三角洲南翼泥质潮坪面向开阔的东海，受季 节性暴风浪影响，滩面出现周期性冲淤演变．实际在泥质潮坪沉积中保存下来的粗细粒交替韵律层可能是 平静和风浪天气季节性气候变化的产物。纹层的保存率和潮坪沉积率随时间尺度增大里指数降低． . 通过现场观测，将潮汐层偶的特征直接与潮汐动力进行对比，从理论上论述了潮汐周期产生潮汐 沉积韵律的可能性．但层偶的保存率很低，即使在平静天气下也约有８０％的层偶形成后又被侵蚀掉，因此 研究区发育与潮汐周期相关的潮汐韵律层序可能性极小。长江三角洲南翼泥质潮坪面向开阔的东海，受季 节性暴风浪影响，滩面出现周期性冲淤演变．实际在泥质潮坪沉积中保存下来的粗细粒交替韵律层可能是 平静和风浪天气季节性气候变化的产物。纹层的保存率和潮坪沉积率随时间尺度增大里指数降低． |
| [11] | . The purpose of this study was to investigate the importance of both natural and anthropogenic sources of organic matter in bottom sediments of the Forth Estuary, east Scotland, U.K. Organic matter from the upper, middle and lower zones of the estuary was characterized using stable isotope (delta13C and delta15N) and elemental (C/H and C/N) ratios. The observed narrow range of isotopic and elemental ratio data, over the entire length of the estuary, was consistent with relatively efficient mixing of sediments, although delta13C values of -23.6permill and C/H ratios of 3.9 +- 0.3 for lower estuary sediments did suggest a change to a more marine-influenced system. delta15N and C/N ratios could not be used, however, to indicate either the source or the fate of sediment organic matter. No specific anthropogenic source could be identified on the basis of elemental and/or stable isotopic information. |
| [12] | . <p>通过对长江口崇明东滩高潮滩、中潮滩以及光滩柱状样的有机碳含量与碳稳定同位素组成（δ<sup>13</sup>C）、粒度组成等的测定，研究盐沼有机碳深度分布特征与形成机制。结果表明，盐沼土壤颗粒有机碳（POC）主要赋存于粒径小于0.016 mm的颗粒中，POC含量对粒径在0.002~0.004 mm区间的颗粒含量变化最敏感，说明盐沼POC主要来自长江径流悬移质，这与有机碳稳定同位素结果一致。土壤POC含量与不同粒径区间颗粒含量相关关系表明，高潮滩与中潮滩柱样的泥沙级配较为接近；光滩柱样POC含量与不同粒径区间颗粒含量相关关系特征与高、中潮滩柱样的基本类似，主要不同表现在粒径大于0.016 mm的粗颗粒，这很可能受控于盐沼不同高程部位动力沉积过程。盐沼植被对高、中潮滩柱样POC的贡献相当可观，个别层段高达55.6%；植被对土壤POC的贡献受到滩面过程的明显制约。滩面动力沉积过程形成盐沼垂向上独特的沙、泥纹层构造，其优良的封堵效能显著影响土壤有机碳的垂向分布。盐沼滩面动力沉积过程是塑造有机碳深度分布特征的关键因素。</p> . <p>通过对长江口崇明东滩高潮滩、中潮滩以及光滩柱状样的有机碳含量与碳稳定同位素组成（δ<sup>13</sup>C）、粒度组成等的测定，研究盐沼有机碳深度分布特征与形成机制。结果表明，盐沼土壤颗粒有机碳（POC）主要赋存于粒径小于0.016 mm的颗粒中，POC含量对粒径在0.002~0.004 mm区间的颗粒含量变化最敏感，说明盐沼POC主要来自长江径流悬移质，这与有机碳稳定同位素结果一致。土壤POC含量与不同粒径区间颗粒含量相关关系表明，高潮滩与中潮滩柱样的泥沙级配较为接近；光滩柱样POC含量与不同粒径区间颗粒含量相关关系特征与高、中潮滩柱样的基本类似，主要不同表现在粒径大于0.016 mm的粗颗粒，这很可能受控于盐沼不同高程部位动力沉积过程。盐沼植被对高、中潮滩柱样POC的贡献相当可观，个别层段高达55.6%；植被对土壤POC的贡献受到滩面过程的明显制约。滩面动力沉积过程形成盐沼垂向上独特的沙、泥纹层构造，其优良的封堵效能显著影响土壤有机碳的垂向分布。盐沼滩面动力沉积过程是塑造有机碳深度分布特征的关键因素。</p> |
| [13] | . 依据长江河口潮滩自然环境特征和受人文活动影响的差异性,沿长江河口南岸潮滩选取了12个典型的监测站位,并分别于洪水季节(7月份)和枯水季节(2月份)在各监测站位进行了表层(0~2cm)沉积物样品的采集。对表层沉积物有机质中稳定碳、氮同位素进行分析与测试发现,7月份稳定碳同位素值普遍低于2月份的稳定碳同位素值,其变化范围分别为-29.8‰~-23.7‰和-27.3‰~-25.6‰;7月份和2月份稳定氮同位素分别为1.0‰~5.5‰和1.7‰~7.8‰。研究区域内,稳定碳、氮同位素的地区分布和季节变化特征揭示,有机质中的稳定碳、氮同位素组成不仅受陆源和海源有机质输入量之间消长变化的影响,同时一系列的生物地球化学过程、人为有机质的输入和沉积物粒度与叶绿素对碳、氮同位素组成均存在不同程度的改造作用。此外,利用稳定碳同位素质量平衡混合模型,还对陆源有机质输入量的贡献率进行了初步定量估算 . 依据长江河口潮滩自然环境特征和受人文活动影响的差异性,沿长江河口南岸潮滩选取了12个典型的监测站位,并分别于洪水季节(7月份)和枯水季节(2月份)在各监测站位进行了表层(0~2cm)沉积物样品的采集。对表层沉积物有机质中稳定碳、氮同位素进行分析与测试发现,7月份稳定碳同位素值普遍低于2月份的稳定碳同位素值,其变化范围分别为-29.8‰~-23.7‰和-27.3‰~-25.6‰;7月份和2月份稳定氮同位素分别为1.0‰~5.5‰和1.7‰~7.8‰。研究区域内,稳定碳、氮同位素的地区分布和季节变化特征揭示,有机质中的稳定碳、氮同位素组成不仅受陆源和海源有机质输入量之间消长变化的影响,同时一系列的生物地球化学过程、人为有机质的输入和沉积物粒度与叶绿素对碳、氮同位素组成均存在不同程度的改造作用。此外,利用稳定碳同位素质量平衡混合模型,还对陆源有机质输入量的贡献率进行了初步定量估算 |
| [14] | . 在长江南通市区段国控断面( 李港对照断面) 上自1996—1999 年每两个月定期采样, 测定悬浮颗粒物的碳、氮同位素及其相关参数。研究发现: 稳定碳同位素值分布区域在-23.6‰— -27.1‰之间; 稳定氮同位素多分布在1.4‰—5.9‰。两者的季节变化趋势与陆源输入和现场浮游植物的组成和生长状况有关。δ<sup>15</sup>N 、C/N 比值均不能严格体现物源影响,受到水体中有机质的转化和微生物活动的影响而被改造。借助简单模式, 获得估算的陆源贡献随季节变化的规律, 并证实在1998 年夏长江南通的陆源输入有明显的增大, 与1998 年长江大洪水事件吻合。 . 在长江南通市区段国控断面( 李港对照断面) 上自1996—1999 年每两个月定期采样, 测定悬浮颗粒物的碳、氮同位素及其相关参数。研究发现: 稳定碳同位素值分布区域在-23.6‰— -27.1‰之间; 稳定氮同位素多分布在1.4‰—5.9‰。两者的季节变化趋势与陆源输入和现场浮游植物的组成和生长状况有关。δ<sup>15</sup>N 、C/N 比值均不能严格体现物源影响,受到水体中有机质的转化和微生物活动的影响而被改造。借助简单模式, 获得估算的陆源贡献随季节变化的规律, 并证实在1998 年夏长江南通的陆源输入有明显的增大, 与1998 年长江大洪水事件吻合。 |
| [15] | . 通过对长江口崇明岛东部滩地3个典型高程部位（高潮滩、中潮滩、光滩）柱样的元素（C，N）含量、稳定同位素组成（δ^13 C）、粒度与C／N比等的测定，研究盐沼有机质的来源、更新特征及垂向累积．结果表明，光滩柱样有机质主要来自海洋，颗粒有机碳（POC）含量、C／N比等上下高度一致，有机质的多源性不明显；中潮滩柱样有机质为陆源与海源的混合，陆源成分略占优势；高潮滩柱样有机质的多源性明显，但有机质主要来自陆源与当地植被．随着滩面演化，柱样上部层段的有机质含量增加，陆源物质与当地植被逐渐成为有机质的主要来源，个别POC含量高的层段，原地植被对POC的贡献高达58％．长江口盐沼有机质的分解程度低，POC与黏土含量的垂向分布主要受控于滩面沉积过程，与盐沼高的淤积速率直接相关．从物质净累积看，盐沼是大气中CO2的一个汇．长江口盐沼高的淤积速率，独特的沙、泥纹层构造及其优良的封堵效应，使埋藏存储成为盐沼碳汇的主要途径． . 通过对长江口崇明岛东部滩地3个典型高程部位（高潮滩、中潮滩、光滩）柱样的元素（C，N）含量、稳定同位素组成（δ^13 C）、粒度与C／N比等的测定，研究盐沼有机质的来源、更新特征及垂向累积．结果表明，光滩柱样有机质主要来自海洋，颗粒有机碳（POC）含量、C／N比等上下高度一致，有机质的多源性不明显；中潮滩柱样有机质为陆源与海源的混合，陆源成分略占优势；高潮滩柱样有机质的多源性明显，但有机质主要来自陆源与当地植被．随着滩面演化，柱样上部层段的有机质含量增加，陆源物质与当地植被逐渐成为有机质的主要来源，个别POC含量高的层段，原地植被对POC的贡献高达58％．长江口盐沼有机质的分解程度低，POC与黏土含量的垂向分布主要受控于滩面沉积过程，与盐沼高的淤积速率直接相关．从物质净累积看，盐沼是大气中CO2的一个汇．长江口盐沼高的淤积速率，独特的沙、泥纹层构造及其优良的封堵效应，使埋藏存储成为盐沼碳汇的主要途径． |
| [16] | |
| [17] | . 通过对崇明东滩水文、泥沙、地形等资料的分析，阐述1983--2003年崇明东滩冲淤演变过程。1．1983--2001年，崇明东滩淤涨延伸较快，Om以上各等高线大幅度向外扩展，沿正东向年均外移228～279m不等。潮滩面积稳定增长，3．5m以上面积增加最多，达65．2km^2，Om以上面积共增加8．4km^2。滩面淤高迅速，尤其是高潮滩，且有随高程的降低，淤高速率下降的趋势。2．2003年与2001年相比，崇明东滩Om以上面积增加4．2km^2，2．Om以上面积减少0．8km^2，3．Om以上面积年均增长率下降。3．人类活动（如围垦）对崇明东滩的演变产生重要影响。流域来沙量大幅减少对潮滩演变的影响有待于进一步研究。 . 通过对崇明东滩水文、泥沙、地形等资料的分析，阐述1983--2003年崇明东滩冲淤演变过程。1．1983--2001年，崇明东滩淤涨延伸较快，Om以上各等高线大幅度向外扩展，沿正东向年均外移228～279m不等。潮滩面积稳定增长，3．5m以上面积增加最多，达65．2km^2，Om以上面积共增加8．4km^2。滩面淤高迅速，尤其是高潮滩，且有随高程的降低，淤高速率下降的趋势。2．2003年与2001年相比，崇明东滩Om以上面积增加4．2km^2，2．Om以上面积减少0．8km^2，3．Om以上面积年均增长率下降。3．人类活动（如围垦）对崇明东滩的演变产生重要影响。流域来沙量大幅减少对潮滩演变的影响有待于进一步研究。 |
| [18] | . Progradation rates of tidal flats at the Chiangjiang River mouth, China, over different periods were examined, based on surveys and historical records. Rapid progradation after the Holocene sea-level rise began about 2000 years ago because of an increase in riverine sediment. The tidal flats at the river mouth have grown at a rate of about 5 km 2/year and the southern mainland shoreline in front of the river mouth has advanced at a rate of 17 m/year. In recent decades, the lateral progradation rate at the frontal area has been from tens to hundreds of meters per year. The evolutionary process of the tidal flat is highly episodic under this general tendency of progradation. Spring eap cyclicity shows clearly in calm seasons while the bare flat surface is sensitive to windy conditions. Different seasonal patterns occur between the marsh and the bare flat because of the influence of vegetation. Spatial changes in sedimentation rate are also striking, which could be attributed to differences in sediment distribution and hydrodynamics. The changeability of sediment surface shows a shoreward reduction from the subtidal area to the high marsh, likely due to the shoreward decrease in water energy and submergence time as well as the protective effect of marsh vegetation. It is predicted that the general progradation could be greatly slowed when the sharp reduction in riverine sediment caused by the Three Gorges project and the South-To-North Water Diversion will coincide with the rapid relative sea-level rise. |
| [19] | . 崇明岛作为我国最大的河口冲积岛,其形成发育与长江来水来沙息息相关.历史上就有崇明岛围垦筑堤的记载,近60年来崇明岛东部地区所筑大堤丰要有54大堤、64大堤、68大堤、92大堤和98大堤.选取正东、东北、东南不同方向的4个断面,以大堤位置代表所筑年份海岸线位置,对崇明岛东部淤涨速率及滩地淤涨面积变化进行计算,结果表明:(1)近60年来崇明岛东部整体淤涨速率约为200m/a,淤涨面积年均增长率为2.80 km2/a;(2)不同断面上淤涨速率存在差别,其中正东方向断面上淤涨最快;(3)不同时段崇明岛东部各断面淤涨速率存在快慢变化.各断面上,20世纪90年代的淤涨速率均最大.对比发现,20世纪50～80年代崇明岛东部淤涨速率的变化趋势,与同期长江年入海泥沙量的变化趋势基本一致;但20世纪90年代,由于围垦强度加大,两者变化趋势不一致.以海堤研究岸线变迁的工作尚不多见,此方法将为研究长时间尺度的岸线变迁提供借鉴. . 崇明岛作为我国最大的河口冲积岛,其形成发育与长江来水来沙息息相关.历史上就有崇明岛围垦筑堤的记载,近60年来崇明岛东部地区所筑大堤丰要有54大堤、64大堤、68大堤、92大堤和98大堤.选取正东、东北、东南不同方向的4个断面,以大堤位置代表所筑年份海岸线位置,对崇明岛东部淤涨速率及滩地淤涨面积变化进行计算,结果表明:(1)近60年来崇明岛东部整体淤涨速率约为200m/a,淤涨面积年均增长率为2.80 km2/a;(2)不同断面上淤涨速率存在差别,其中正东方向断面上淤涨最快;(3)不同时段崇明岛东部各断面淤涨速率存在快慢变化.各断面上,20世纪90年代的淤涨速率均最大.对比发现,20世纪50～80年代崇明岛东部淤涨速率的变化趋势,与同期长江年入海泥沙量的变化趋势基本一致;但20世纪90年代,由于围垦强度加大,两者变化趋势不一致.以海堤研究岸线变迁的工作尚不多见,此方法将为研究长时间尺度的岸线变迁提供借鉴. |
| [20] | . 选择长江口盐沼典型高程部位(高潮滩上部、中潮滩下部、光滩)柱状样,采用小间隔(1 cm)取样,通过粒度、颗粒有机碳(POC)含量与碳稳定同位素组成(δ13C)分析,研究盐沼滩面发育的沉积和地球化学特征,结果表明,盐沼沉积物的粒度参数、POC含量与δ13C值随深度变化明显;在盐沼典型高程部位沉积物的颗粒组成与地球化学特征差异显著,有明显的滩面趋势,这与滩面的规律性演化密切相关.柱样有限深度内有明显的相对淤积期与冲刷作用相对较强时期的交替,表明长江口盐沼滩面发育过程并不是线性的.盐沼沉积物黏粒含量对POC含量和δ13C值的垂向变化及滩面趋势影响显著,表明流域来水来沙明显制约河口盐沼的发育.对于沉积动力环境复杂、冲淤过程频繁、厚度为毫米级的砂质纹层和泥质纹层发育的河口盐沼,在沉积和地球化学研究中采用小间隔取样的效果明显,有助于揭示盐沼发育过程的更多信息,为年际滩面冲淤演变研究提供新途径. . 选择长江口盐沼典型高程部位(高潮滩上部、中潮滩下部、光滩)柱状样,采用小间隔(1 cm)取样,通过粒度、颗粒有机碳(POC)含量与碳稳定同位素组成(δ13C)分析,研究盐沼滩面发育的沉积和地球化学特征,结果表明,盐沼沉积物的粒度参数、POC含量与δ13C值随深度变化明显;在盐沼典型高程部位沉积物的颗粒组成与地球化学特征差异显著,有明显的滩面趋势,这与滩面的规律性演化密切相关.柱样有限深度内有明显的相对淤积期与冲刷作用相对较强时期的交替,表明长江口盐沼滩面发育过程并不是线性的.盐沼沉积物黏粒含量对POC含量和δ13C值的垂向变化及滩面趋势影响显著,表明流域来水来沙明显制约河口盐沼的发育.对于沉积动力环境复杂、冲淤过程频繁、厚度为毫米级的砂质纹层和泥质纹层发育的河口盐沼,在沉积和地球化学研究中采用小间隔取样的效果明显,有助于揭示盐沼发育过程的更多信息,为年际滩面冲淤演变研究提供新途径. |
| [21] | . <p>江苏圆陀角位于长江口北支与江苏海岸交汇处,海岸沉积动力环境复杂,潮滩沉积物粒度变化记录了潮滩环境变化的信息。根据2007年4月采集的表层样和钻孔岩芯粒度分析,圆陀角附近YYb断面表层沉积物粒度在互花米草滩前缘较粗,大堤前岸滩最粗,光滩和互花米草滩粒度较细。YY孔岩芯沉积物粒度组成以砂质粉砂为主,粒度变化自下向上呈先由粗变细再变粗的特点,表层样和钻孔岩芯粒度变化反映了潮滩沉积物对风暴潮、潮汐海洋动力、大米草和互花米草种植以及大规模围垦的综合响应。<sup>137</sup> Cs测年结果推算出YY孔岩芯1954年以来、1963年以来、1975年以来和1986年以来的平均沉积速率分别为2.38cm/a,2.23cm/a,2.44cm/a和1.24cm/a。岩芯沉积物的沉积速率总体随潮滩淤积增高而下降,1975~1986年间沉积速率的快速增加,主要与圆陀角附近互花米草的快速淤积有关。</p> . <p>江苏圆陀角位于长江口北支与江苏海岸交汇处,海岸沉积动力环境复杂,潮滩沉积物粒度变化记录了潮滩环境变化的信息。根据2007年4月采集的表层样和钻孔岩芯粒度分析,圆陀角附近YYb断面表层沉积物粒度在互花米草滩前缘较粗,大堤前岸滩最粗,光滩和互花米草滩粒度较细。YY孔岩芯沉积物粒度组成以砂质粉砂为主,粒度变化自下向上呈先由粗变细再变粗的特点,表层样和钻孔岩芯粒度变化反映了潮滩沉积物对风暴潮、潮汐海洋动力、大米草和互花米草种植以及大规模围垦的综合响应。<sup>137</sup> Cs测年结果推算出YY孔岩芯1954年以来、1963年以来、1975年以来和1986年以来的平均沉积速率分别为2.38cm/a,2.23cm/a,2.44cm/a和1.24cm/a。岩芯沉积物的沉积速率总体随潮滩淤积增高而下降,1975~1986年间沉积速率的快速增加,主要与圆陀角附近互花米草的快速淤积有关。</p> |
| [22] | . 以长江口潮区界（大通站）至口外海滨为研究区域,通过对19502013年60余年实测水沙数据的分析,研究了长江河口悬沙颗粒变化特征、趋势及成因.主要结论为:（1）19502013年期间,潮区界d63μm悬沙输运量和百分比均减小,且该组分悬沙主要沉积在潮区界至潮流界区间;（2）潮区界至潮流界区间沿程上悬沙粒径伴随d>63μm悬沙输运量减小而减小,20062013年该区间悬沙粒径较19601985年期间为细化趋势;（3）2013年7月潮流界至徐六泾河段的悬沙中值粒径(d50)较2004年8月明显减小,同时20022010年逐年8月徐六泾断面悬沙中值粒径与大通站同步性减小趋势,表明流域悬沙粒径变化已影响至长江口;（4）19981999年、2003年、2007年和20102011年期间南支、拦门沙、口外海滨及北支河段的悬沙中值粒径为减小趋势,百分含量上黏土增加,粉砂和砂略有减小;（5）南港—南槽为粗颗粒悬沙输运通道,2005年8月、2007年8月和2010年8月南港、北港、南槽和北槽悬沙中值粒径均为减小趋势,百分含量上黏土先增加后减小,粉砂先减小后增加,整体上仍以d<63μm泥沙占优势.在成因上,长江流域进入河口d<63μm悬沙输运量的锐减为潮区界至口外海滨区域悬沙细化的主要因素. . 以长江口潮区界（大通站）至口外海滨为研究区域,通过对19502013年60余年实测水沙数据的分析,研究了长江河口悬沙颗粒变化特征、趋势及成因.主要结论为:（1）19502013年期间,潮区界d63μm悬沙输运量和百分比均减小,且该组分悬沙主要沉积在潮区界至潮流界区间;（2）潮区界至潮流界区间沿程上悬沙粒径伴随d>63μm悬沙输运量减小而减小,20062013年该区间悬沙粒径较19601985年期间为细化趋势;（3）2013年7月潮流界至徐六泾河段的悬沙中值粒径(d50)较2004年8月明显减小,同时20022010年逐年8月徐六泾断面悬沙中值粒径与大通站同步性减小趋势,表明流域悬沙粒径变化已影响至长江口;（4）19981999年、2003年、2007年和20102011年期间南支、拦门沙、口外海滨及北支河段的悬沙中值粒径为减小趋势,百分含量上黏土增加,粉砂和砂略有减小;（5）南港—南槽为粗颗粒悬沙输运通道,2005年8月、2007年8月和2010年8月南港、北港、南槽和北槽悬沙中值粒径均为减小趋势,百分含量上黏土先增加后减小,粉砂先减小后增加,整体上仍以d<63μm泥沙占优势.在成因上,长江流域进入河口d<63μm悬沙输运量的锐减为潮区界至口外海滨区域悬沙细化的主要因素. |
| [23] | . [1] On the basis of estimates of sediment accumulation in reservoirs, the impact of 50,000 dams on sediment supply and intertidal wetland response in the Yangtze River catchment is examined. The total storage capacity of reservoirs is 200 0103 109 m3, or 22% of the Yangtze annual runoff. The sediment accumulation rate in reservoirs has increased from 0908040 in 1950 to >850 0103 106 t/yr in 2003. Although sediment yield has increased with broader soil erosion in the river basin, the total riverine sediment discharge rate shows a strong decreasing trend from the late 1960s to 2003, likely due to dam construction. Consequently, the total growth rate of intertidal wetlands at the delta front has decreased dramatically. A significant relationship exists between intertidal wetland growth rate and riverine sediment supply that suggests riverine sediment supply is a governing factor in the interannual to interdecadal evolution of delta wetlands. Regression analysis of intertidal wetland growth rate and sediment supply shows that intertidal wetlands at the delta front degrades when the riverine sediment discharge rate reaches a threshold level of <263 0103 106 t/yr. Owing to the construction of the Three Gorges Dam and other new dams, the sediment discharge rate of the Yangtze River will most likely decrease to below 150 0103 106 t/yr in the coming decades. Therefore unless current management policies are adjusted, drastic recession of Yangtze River delta intertidal wetlands can be expected to occur. |
| [24] | [D]. . |
| [25] | . 本报告是根据长江五十年的水沙资料,宏观分析长江干支流各主要水文站水沙发展趋势,发现干流汉口站、大通站、宜昌站平均年输沙量都有明显减小趋势.各主要支流水文站减沙趋势明显,汉江皇庄站平均年输沙量减少得最为显著.但金沙江的屏山站近期平均年沙量有增加的趋势.长江向洞庭湖分洪分沙的减少,使长江干流增沙.根据各站水沙资料分析了长江干流各河段发生的冲淤.文章还分析了大通站的水位流量关系和流量输沙率的关系,发现近年来大通站同流量水位有所下降和同流量输沙率也有减小的趋势. . 本报告是根据长江五十年的水沙资料,宏观分析长江干支流各主要水文站水沙发展趋势,发现干流汉口站、大通站、宜昌站平均年输沙量都有明显减小趋势.各主要支流水文站减沙趋势明显,汉江皇庄站平均年输沙量减少得最为显著.但金沙江的屏山站近期平均年沙量有增加的趋势.长江向洞庭湖分洪分沙的减少,使长江干流增沙.根据各站水沙资料分析了长江干流各河段发生的冲淤.文章还分析了大通站的水位流量关系和流量输沙率的关系,发现近年来大通站同流量水位有所下降和同流量输沙率也有减小的趋势. |
| [26] | . The amount and type of organic matter in the sediments of lakes and oceans contribute to their paleoenvironmental and paleoclimatological records. Only a small fraction of the initial aquatic organic matter survives destruction and alteration during sinking and sedimentation. Selective degradation modifies the character of the surviving small fraction of organic matter which becomes incorporated in bottom sediments. Organic matter alterations can continue to sub-bottom depths of hundreds of meters, corresponding to millions of years. Source and paleoenvironmental information nonetheless remains preserved in the molecular, elemental and isotopic compositions of organic matter. C/N- and [delta]13C-values of total organic matter, in particular, appear to retain paleoenvironmental information for multi-Myr time periods. |
| [27] | . Variations in elemental and isotopic ratios of suspended particulate matter (SPM) were investigated in the Guayas River Estuary Ecosystem (GREE) that empties into the Gulf of Guayaquil, Ecuador. Detritus in the system was identified on the basis of extremely high carbon:chlorophyll ratios (>1000). This material had mean C of -26·4±0·3, N of +4·8±0·2, and (C:N)of 14·1±0·9. The isotopic data were comparable to measurements reported for fresh and degrading mangrove leaves, whereas the elemental ratio was comparatively enriched in nitrogen. Isotope measurements of SPM throughout the GREE were more similar to values for riverine material and detritus compared with that for the coastal end-member. Values indicative ofproduced algae, sewage and shrimp pond effluent were only found at selected sites. Bacterial bioassays, which were used to document potential sources of dissolved organic matter in the GREE, were isotopically similar to SPM. This correspondence coupled with the relatively low (C:N)of SPM could be explained by bacterial immobolization of nitrogen onto detritus. Finally, tidal variations of (C:N)and C at a brackish mangrove site were similar in magnitude to spatial variations encountered throughout the GREE. Based on these results, the authors caution that care must be taken when samples are taken for food-web studies in these systems. |
| [28] | . The source of particulate organic matter (POM) in lacustrine and estuarine sediments from the Tay River catchment has been evaluated using stable carbon and nitrogen isotope and elemental C/N ratios. The δ C, δ N and C/N compositions of POM from the two environments (respectively -25·4 to -28·0%, 0·2 to 4·0%, 12·17 to 19·5 and -23·2 to -26·6%, 2·6 to 10·6%, 9·03 to 15·71) were statistically distinct, enabling, by use of a simple two component mixing equation, assessment of the ability of each tracer to estimate the terrigenous flux to the estuarine organic matter pool. Estuarial mixing of terrigenous, indigenous estuarine and marine derived organics, recorded by δ C data, was only partly confirmed by equivalent δ N and C/N compositions which reflected greater control by organic matter diagenesis and biological processing. Limited data indicate sewage derived contributions are insignificant. Of the three tracers employed, only δ C ratios are reliable as provenance indicators. Both δ N and C/N ratios are limited because the original POM source signature may be lost or overprinted by biochemical alteration prior to and/or soon after deposition. The simultaneous application of these tracers provides substantially more information regarding the source, quality and turnover of sedimentary POM in these contrasting systems than could be achieved using one technique alone. |
| [29] | . The organic carbon of 280–320 m deep Laurentian Trough sediments at landward and seaward sites (13–24 mgN/g) consisted of carbohydrates (15–22%), hydrolysable amino acids (7–13%), lipids (1–5%), labile proteins (0.3–1%) and a non-characterized fraction (62–74%). Amino acids, proteins and uncharacterized compounds accounted for 21–43, 0.9–4 and 51–78%, respectively, of total nitrogen (1.2–2.2 mgN/g). A clear reactivity trend (pheopigments 88 lipids > proteins > amino acids ≈ nitrogen > carbon > carbohydrates) was deduced from the concentration decreases between settling particles and surficial sediments. This was confirmed by one-year inventories in the top cm, burial rates at 35 cm depth, and one- G model calculations. Lipids were a dominant substrate near the sediment-water interface whereas carbohydrates and amino acids constituted the principal energy sources deeper in the sediment. In the porewaters, DOC levels were low (2–6 mg/l) in the top 4 cm, indicating rapid removal (i.e. consumption, irrigation, diffusion), and increased with depth (8–12 mg/l), reflecting the buildup of refractory products. There were also clear compositional changes of DOC with depth. Geographical differences in water column fluxes were recorded in the sediments. The organic contents and CN ratios were higher at the landward site due to higher rates of sedimentation, bioturbation and terrestrial and total organic inputs. At the seaward station, the lower rates of these processes and stronger marine influence resulted in lower CN ratios and a more complete decay of organic matter within the top 35 cm sediments. |
| [30] | . Stable carbon isotopes and C/N ratios of particulate organic matter (POM) in suspended solids, surficial sediments and sediment cores were used to define the spatial and temporal variability of POM in a poorly flushed, urbanized, eutrophic tropical estuary (Hunts Bay, Kingston Harbour, Jamaica). C/N variation in the sediment surface POM is a function of initial suspended particulate organic matter (SPOM) (or other POM) type and the alteration of C/N ratios in the water column or on the sediment surface. The δ 13 C SPOM (6120 to 6125‰) values suggest that this material is a mixture of: (1) in situ phytoplankton organic matter; (2) terrestrial river-borne SPOM; (3) terrestrial river-borne bottom sediment POM; and (4) sewage. Downcore variation in organic carbon content, C/N and δ 13 Cis attributed mainly to change in the supply rate and type of organic matter. In the NE of Hunts Bay, down core variation in sedimentology and geochemistry are consistent with a change from fully marine to freshwater runoff-dominated sedimentation with increasing organic matter input from sewage in recent times. Despite large overlaps in the C/N and δ 13 C org ‘02end-members02’ pollutant POM, in this case sewage, was the only source which could account for the amount of POM deposited, the surface sediment C/N and δ 13 C org values and the trajectories of evolution in C/N and δ 13 C org values in cores. The data show that the combined δ 13 C and C/N successfully identifies the source, fate and history of POM even in a poorly-mixed estuary. |
| [31] | . Data on sediment discharge and suspended sediment concentration (SSC) at two hydrological stations from 1951 to 2000 were utilized to study the variation in river sediment supply to the delta. Literature and documents on dam construction and water withdrawal were collected, and combined with field investigations on deforestation/afforestation and extraction of riverbed sediment, to examine the influence of human activities on river sediment load. From 1950's to 1960's, the river sediment discharge and SSC increased by 10 and 12%, respectively. Since 1960's, both values have shown a significant reduction, with sediment discharge 34% lower and SSC 38% lower in the 1990's than in the 1960's. These changes are found to be governed by the balance between two aspects of human activities: deforestation and dam construction. It was predicted that river sediment discharge and SSC in the future 100 years would probably be reduced to less than 50% of the present (the average of the past 50 years) due to human activities especially the Three Gorges Dam, which will be put into operation in 2003. The effect of this reduction on the deltaic coast is also briefly addressed. |
| [32] | . 61Tidal flats of the Changjiang Estuary are facing serious challenges.61Increases rate in tidal flats of the Changjiang Estuary was substantial slow down.61Sharply decreases in tidal flats over 002m of Nanhui shoal in recent decades.61Local hydraulic engineering can mitigate decreased trends in tidal flats.61Urgently demand of Policy implications to the tidal flats of the Changjiang estuary. |
| [33] | . 根据1951～2000年大通站实测水文资料和长江口地形图，分析了长江入海泥沙量的变化趋势及其对水下三角洲冲淤演变的影响．从20世纪60年代末开始，长江入海泥沙量出现减少趋势，90年代输沙量相对于60年代下降了1／3．流域大量修建水库是导致河流入海泥沙减少的根本原因．在此背景下，长江口门外的水下三角洲淤积速率从1958～1978年时段的55mm／a下降为1978～1998年时段的11mm／a．考虑三峡工程等多种人类活动的可能影响，估计本世纪上半叶和下半叶的河流入海泥沙量将分别减少约60％和40％．尝试建立了三角洲冲淤对河流供沙量响应的概念公式，并据此对本世纪长江三角洲的演变趋势做了初步预测：三角洲的总体淤涨速率将急剧下降，口门外水下三角洲将出现严重侵蚀． . 根据1951～2000年大通站实测水文资料和长江口地形图，分析了长江入海泥沙量的变化趋势及其对水下三角洲冲淤演变的影响．从20世纪60年代末开始，长江入海泥沙量出现减少趋势，90年代输沙量相对于60年代下降了1／3．流域大量修建水库是导致河流入海泥沙减少的根本原因．在此背景下，长江口门外的水下三角洲淤积速率从1958～1978年时段的55mm／a下降为1978～1998年时段的11mm／a．考虑三峡工程等多种人类活动的可能影响，估计本世纪上半叶和下半叶的河流入海泥沙量将分别减少约60％和40％．尝试建立了三角洲冲淤对河流供沙量响应的概念公式，并据此对本世纪长江三角洲的演变趋势做了初步预测：三角洲的总体淤涨速率将急剧下降，口门外水下三角洲将出现严重侵蚀． |
