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陈能汪 《海洋地质与第四纪地质》2018,(1)
河流-河口系统是陆地与海洋物质循环的重要通道。人类活动和气候变化已显著改变营养盐循环并产生一系列生态环境效应(富营养化、有害藻华、缺氧、酸化等)。本文基于现场观测、实验模拟和模型分析结果,总结亚热带中小型河流——九龙江河流-河口系统的营养盐(氮、磷、硅)含量和通量的长期变化及主控因素、水体反硝化作用、梯级电站水库对营养盐的滞留、气候变化(暴雨事件、升温)影响营养盐输送与循环等方面的研究进展,讨论营养盐变化的潜在生态环境效应。与大型河流相比,中小型河流对人类活动与气候变化的干扰更为敏感。最后提出全球变化下流域-近海生物地球化学过程研究的若干重点方向:(1)在不同时空尺度上捕捉营养盐变化信号,基于多学科交叉与综合研究,揭示复杂的营养盐循环过程与驱动机制。(2)评估中小型河流的独特性及其对全球或区域尺度气候与环境变化的影响。(3)深入研究河流水坝滞留、滨海湿地净化对近海生态系统的影响。 相似文献
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大河影响下的河口陆架区陆海相互作用活跃,是有机碳的主要沉积区,在全球碳的生物地球化学循环中发挥着重要作用。中国东部陆架海包括渤海、黄海和东海陆架,黄河和长江两条大河直接流入该区。从有机碳来源、输运和埋藏保存等方面总结介绍了近年来中国东部陆架海沉积有机碳源汇过程的研究进展。研究表明,土壤有机碳和海洋初级生产力是本区沉积有机碳的主要来源;有机分子标志物和多元统计分析模型的综合应用能更准确地评估近海沉积有机碳的源汇特征;陆架泥质区是长江和黄河陆源沉积有机碳的重要储库;河流输入、沉积再悬浮和远距离物质输运等沉积动力过程显著影响着本区不同来源、不同类型陆源沉积有机碳的输运和归宿;大河物质输入、海洋初级生产力以及陆架沉积作用共同支撑着该区较高的有机碳埋藏能力。本区的研究今后需要从海陆结合的地球系统科学的角度,从整体上研究沉积作用过程与有机碳迁移转化的影响机制和响应关系;结合我国东部陆架海特有的沉积物源汇体系特征,揭示从流域到近海物质输运体系中不同来源有机碳的年龄分布和归宿,并在气候变化和人类活动影响日益显著的背景下,探究不同时空尺度沉积有机碳的输运和埋藏保存及其对大气CO2和全球变化的影响和意义。 相似文献
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东亚边缘海陆源碎屑沉积物的"从源到汇"过程是我国陆海相互作用和海洋地质研究的重要内容。目前我国已开展的沉积物源汇研究大多集中于源汇过程中的"源"和"汇"2个端元的讨论,而对沉积物从源到汇的过程尤其是时间尺度缺乏系统和定量的探讨。根据234 U/238 U比值定量计算沉积物的搬运时间,是国际上最近发展的一种同位素地球化学示踪方法,已经成功应用于世界多条河流和海洋沉积物的搬运时间计算。对该方法的理论基础和应用情况进行了系统的介绍,该方法在我国的应用和推广将有助于深化我国东部边缘海不同构造—气候—人类活动背景下河流入海沉积物的从源到汇过程研究。 相似文献
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海岸带是全球变化研究的关键地区,是海、陆、气相互作用的重要界面。在全球变化研究中的3个大型计划,即世界气候研究计划(WCRP)、国际地圈——生物圈计划(IGBP)和地球环境变化中的人类作用因素研究计划(HDP)中,由HDP与IGBP分别以人类活动和地球环境为中心并相互结合,从系统性变化和累积性变化的观点,通过个人、地区、国家和国际合作的共同努力而进行。物质与能量流动是全球变化研究的重点,而过渡带(即界面)是进行全球变化研究的最有效地区。海岸带是最重要的过渡带。查明海岸带各地球子系统间物质与能量的输入和输出,对各子系统的描述起到至关重要的作用。当代海岸带的新概念,以陆海相互作用为其基本特征。由国际地圈﹣生物圈计划(IGBP)提出的关于“海岸带陆海相互作用”(LOICZ)研究计划,在近几年中成为海岸带研究的热点以及全球变化中的研究前沿。 相似文献
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源与汇的关系是研究海陆相互作用和海平面变化及其沉积响应的钥匙.边缘海的一大特点是它的双陆源体系.中国边缘海背靠中国大陆,来自陆地的陆源碎屑物质是主要的物质来源,岛弧侵蚀作用提供的岛源物质是另一个重要的物质来源,二者交替形成的沉积序列是弧后盆地的重要的沉积学特征.陆架沉积物的物源随着海平面的变化发生互换.低位体系域和高位... 相似文献
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河流入海物质通量对海、陆环境变化的响应 总被引：10，自引：0，他引：10
入海河流物质通量研究是陆—海相互作用和全球海洋通量联合研究计划的重要命题。我国是最早开展物质通量研究的国家之一。自20世纪90年代以来,国家自然科学基金项目和国家重大基础研究计划项目都开展了有关河流和边缘海物质通量的研究,即将开始的全国海岸带环境调查专项也把主要河流物质入海通量及其海洋环境效应研究作为主要内容之一。根据当前国内外河流物质通量研究的最新进展,较系统地阐述了河流入海物质通量的概念和对邻近大陆和海洋环境变化的响应。并在此基础上强调指出,河流入海物质通量是研究陆—海相互作用及其全球变化效应的重要参量。归纳了河流入海物质通量研究中需要解决的关键问题。 相似文献
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海岸带——全球变化研究的关键地区 总被引：21，自引：0，他引：21
工业革命以来，地球系统中人为－－自然变化过程加剧，产生了一系列当代急需解决、危及人类社会可持续发展恶果。地球系统科学（ＥＳＳ）因此在世界范围兴起，以国际地－－生物圈计划（ＩＧＢＰ）为突出代表的全球变化研究工作相继展开，随ＩＧＢＰ研究的不 ，海岸带在全球变化研究中的重要性与优越性日益突出，以海岸带海陆相互作用（ＬＯＩＣＺ）核心项目的确立为标志，建立起了完整的海岸带研究体系，海岸带成为当代全球研究的关 相似文献
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１全球范围的环境问题与亚洲地区国际学术联合会议在实行ＩＧＢＰ（地球生物圈国际协同研究）时 ,通过各种核心项目研究了地球环境的变化。其中 ,１９９３年以来ＬＯＩＣＺ（海岸、沿岸地区的海陆相互作用）被作为全球环境变化的中心议题进行了研究。沿海地区研究的重要性在于世界人口约６０ %居住在该地区 ,还有超过１６０万人口的城市的２／３分布于此 ,因此，沿海地区与人类活动密切相关。另外 ,沿海地区的渔业产量占世界的９０% ,海洋生物产量约占１４% ,海洋有机物沉积约占８０% ,由河流携带入海沉积的陆源碎屑物约占７５ %～９０ % ,… 相似文献
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地球地表环境3个极端分别为南极、北极和青藏高原,被誉为地表"三极"。本文提出深地动力系统的"三极",分别为Tuzo、Jason和东南亚环形俯冲系统,这"三极"主体发育于海底之下的深部地幔,因此称为海底"三极"。地表"三极"和海底"三极"统称地圈"六极",是全球变化(变暖或变冷)、深时地球、深地动力、地球系统、宜居地球等地球科学前沿研究领域难以回避的研究对象,是地球多圈层相互作用的6个纽带和突破口,也是寻求地球系统动力学机制的关键所在。Tuzo和Jason是现今分别位于大西洋、太平洋之下的大型横波低速异常区(LLSVP),它们控制了大火成岩省、微板块的形成和演化,也控制了集中式火山去气作用,进而引起大气循环变化;它们还不断衍生微板块,并将其向北驱散,这些微板块围绕东亚环形俯冲系统不断聚集,导致大量物质深俯冲,促进深部物质循环,同时,在岛弧地带释放大量温室气体,改变地表系统大气环流;板块聚散伴随海陆格局变迁,同时,也改变着全球海峡通道、高原隆升和垮塌,调节着地表流体系统的运行:包括海洋环流和大气环流。冰盖形成与演化也受其控制。海底"三极"也是地史时期超大陆聚散的根本控制因素,而地表系统的百万年内的多尺度周期性变化主要受公转偏心率、地轴斜率和岁差控制,气候变化受热带驱动和冰盖驱动双重控制。总之,尽管早期地球以后逐渐具有地球宜居性,但地圈-生物圈相互作用极其复杂,地圈"六极"研究可作为宜居地球研究的突破口和生长点。 相似文献
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通过深入分析海洋中碳、营养盐、微量金属元素的地球化学特性对酸化响应的研究进展,指出海洋酸化不仅会影响海洋中的碳化学,而且能影响海洋中营养盐、微量元素等的地球化学特性和过程;海洋酸化一个重要的、但被低估的结果是能大范围地改变海洋碳系统之外的无机和有机化学环境;不同海域的生物和地球化学系统对酸化产生不同的响应,同一物质循环的不同过程对酸化的响应可能截然不同;酸化给海洋带来的影响是极其复杂多变的,而且这些影响之间还存在错综复杂的相互作用;生态系统对海洋酸化的自然响应是很多生物和非生物因素独立和共同作用的结果,对很多单一物种或单一因素酸化响应的简单概括或总结,远不能描述海洋酸化对整个生态系统的影响规律。海洋酸化微量元素响应研究,应该具体到物质循环的关键环节(如碳泵、生物泵、硝化作用、固氮作用以及元素赋存形态转化等)及关键要素(如POM,DOM及CDOM等)等的响应,并探讨它们之间的相互作用,进而更全面地了解海洋酸化对海洋中物质循环的影响。 相似文献
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边缘海氮循环过程研究是全球海洋氮循环研究的重要组成部分,对全球氮源汇格局有显著影响,进而对全球气候变化产生反馈。人为活动和气候变化又是影响边缘海关键氮循环过程速率的重要因素。南海作为中国和西北太平洋最大的边缘海,是边缘海氮循环研究的理想场所。本文详细总结了南海近岸和海盆区的氮源汇过程及其内循环过程的最新研究进展,结果显示人为活动对上述过程的显著扰动。此外,全球变暖和海洋酸化正改变不同的氮循环过程速率,并可能引起南海氮收支平衡的不确定性。文章最后提出了边缘海氮循环研究的重要发展方向。 相似文献
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地球上之所以有适合生物和人类生活的气候,极地系统功不可没。极地系统是地球整体系统的一部分,它直接影响全球大气环流、大洋环流和气候变异,因而它成为全球气候变化的响应器和驱动器之一。也就是说,在人类活动对极地产生影响的同时,极地也反作用于人类。 相似文献
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大陆架是全球海陆相互作用最为活跃的地区之一,对全球性地质事件的响应也最为敏感,是进行海陆地质对比研究的桥梁和纽带。"大陆架科学钻探项目"(CGS-CSDP)是由中国地质调查局负责、青岛海洋地质研究所牵头承担的大型科研项目,旨在通过陆架钻探取心探讨我国(亚洲地区)新生代地质演化历史中的构造运动和地貌演 相似文献
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河流-河口-近海连续体(简称连续体)是连接陆地和大洋的过渡地带,也是目前全球碳收支估算的薄弱环节。这个复杂的海陆交互生态系统不仅可以通过光合作用、溶解作用吸收大气中的CO2,陆地和流域光合作用或化学风化作用固定的碳也可以被横向输送到陆架和大洋中。本文以国际上著名的切萨皮克湾以及长江-长江口-东海等为例,综述了连续体碳循环研究的进展,并指出通过陆海统筹、海空一体、点线面结合的系统观测,结合动力-生态数值模拟、沉积记录开展多时空尺度过程机制分析研究,是阐明气候变化与人类活动双重压力下,河流-河口-近海连续体碳交换的演变规律及其对碳收支的影响的可行途径。 相似文献
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长江是我国第1大河流,在其巨量的泥沙供给下形成了大型的三角洲沉积体系。前人已经对现代长江水下三角洲的沉积过程、沉积物运移规律进行了研究,并利用矿物学和地球化学等方法探讨了沉积物物质来源,并对晚第四纪以来的各种时空尺度的沉积作用与沉积过程进行了论述,对长江水下三角洲的沉积演化过程有了比较深入的认识。但对于一些涉及三角洲沉积与演化的重要问题还有待深入研究。目前,关于末次盛冰期的古长江三角洲是否存在仍有一定分歧;长江三角洲作为重要的"源—汇"转换地带,对其进行"源—汇"研究应放眼于长江流域—长江三角洲—东海陆架为整体的更大尺度上进行;人类对于河口三角洲的作用和影响已经愈发强烈,必须重视和加强河口三角洲沉积对人类活动响应过程的研究。随着海洋科技调查和研究实力的增强,要回答和解决这些问题必须逐渐统一调查手段与处理方法,使调查结果具有同一性、可比性,对河口三角洲进行更加精细的解剖。 相似文献
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基于科考船的海洋调查是获取海洋变化第一手资料的重要方式,是孕育海洋科学原创成果的基础。2009年以来,国家自然科学基金共享航次计划实施情况表明,研究项目所需的海上调查“船时”和观测数据得以共享,但不同年份之间同一海域的站位设置及其观测方案变化较大,缺乏相对固定的调查断面研究。为进一步提升国家自然科学基金的资助成效,加强海洋过程的长期变化规律研究,自2020年起国家自然科学基金共享航次计划规划设置了34条固定调查断面,其中10余条固定断面调查要求已在随后的年度申请指南中发布。基于顶层设计思想提出的固定调查断面遵循了“突出重点、承前启后;科学引领、绩效为本;统筹兼顾、分步实施”的设置原则。其中,近海固定断面以生物多样性丰富、生产力水平较高、陆海相互作用强烈、受气候变化和人类活动双重干扰、资源环境问题突出的海域为重点,聚焦近海生态系统健康与服务功能维持、陆海相互作用的资源环境效应等关键科学问题;深远海固定断面则以对全球变化响应敏感、与我国海洋环境和气候变化关联紧密、海洋防灾减灾需求强烈的西太平洋和东印度洋海域为重点,聚焦地球系统多圈层相互作用、极端海洋环境与生命过程等关键科学问题。文章详细介... 相似文献
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新学科的诞生是社会发展的需要,人类社会发展到今天,由于人类面临的资源与环境问题,使占全球面积71%的海洋成为21世纪开发的重点领域。然而,各成体系的海洋化学、海洋生物、海洋地质和海洋水文,已难以适应认识和解决当前面临的全球变化问题的需要。80年代初,随着国际地圈生物圈计划(IGBP)、全球海洋通量联合研究(JGOFS)、全球海洋生态系统动力学(GLOBEC)、全球海洋真光层研究(GOEZS)、海岸带陆海相互作用(LOICZ)等重大国际合作计划的兴起,处于这些学科交叉点上的海洋生物地球化学这新的分支学科应运而生,至90年代,这一边缘交又研究方向已成为海洋学研究的前沿领域。
我国的海洋生物地球化学研究虽起步较晚,但已取得飞速发展。至今,已开展实施了渤海生态系统动力学、东海海洋通量、台湾海峡生源要素生物地球化学过程、南海碳通量、南沙群岛珊瑚礁生态系物质循环等一系列重点项目的研究,强有力地推动了这一边缘交叉学科的发展。
海洋生物地球化学是利用化学、地质、生物、物理的观点综合研究海洋中物质循环的过程与规律,突出的特点是研究生物作用下的地球化学过程,研究的主要对象是生源要素(C,N,P,S,Si等)及与生物过程有关的其他元素。
本文从真光层内生源要素的循环、海水中颗粒物的生物地球化学过程、沉积物-海水界面过程中的生源要素,以及微型生物在生源要素的海洋生物地球化学循环中的作用等方面阐述了生源要素的海洋生物地球化学过程研究进展,以期推进我国该领域研究水平的提高。 相似文献
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海洋是地球碳的最重要贮存库之一,是全球碳循环系统的一个至关重要的子系统和大气CO2的汇.海洋碳循环过程不仅涉及海洋生物生产过程、化学能流与物流过程,还与不同时空尺度的海洋环流、大气动力学过程密切相关.大洋碳循环是海洋碳循环的主体.边缘海是陆地与大洋的连接带,虽然面积远比大洋小,但由于人类活动的影响以及河流径流不断向其输入丰富的营养物质,致使其中发生的生物地球化学过程比大洋复杂,所以,探明近海碳循环过程是全世界海洋学家必须要面对而且是与大洋碳循环相比更为难解、更具挑战性的研究课题[1, 2]. 相似文献
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在全球气候变化和人类活动影响加剧的背景下,作为河口海岸重要子系统的三角洲正在发生快速变化。长江三角洲地处长江入东海交汇处,是中国最重要的经济核心区之一,对邻近区域乃至整个长江经济带经济社会发展都起着重要作用。由于全球变暖、海面上升和强烈人类活动引发了三角洲系统状态转换,因此以往基于恒定系统状态而获得的有关长江三角洲的认识已不能满足未来需求,迫切需要对未来海面变化、极端事件、流域与河口工程影响下的三角洲物质循环条件、物理过程、地貌冲淤演化、源-汇格局调整等科学问题进行深入研究。在三角洲系统行为、未来演化趋势的预测能力建设中,应重视从海面到海底的综合立体观测系统的发展,以获取关键数据;基于三角洲系统的时、空演化特征,建立三角洲本征态和衍生态的谱系理论。未来需针对系统状态转换而调整原先的经济社会发展模式,以便保护自然资源、重建生态系统,更好地支撑长江经济带发展,重绘长江三角洲发展蓝图。 相似文献