Ephemeral rollover points and clinothem evolution in the modern Po Delta based on repeated bathymetric surveys     

Fabio Trincardi  Alessandro Amorosi  Alessandro Bosman  Annamaria Correggiari  Fantina Madricardo  Claudio Pellegrini 《Basin Research》2020,32(2):402-418

Reconstructions of ancient delta systems rely typically on a two-dimensional (2D) view of prograding clinothems but may miss their three-dimensional (3D) stratigraphic complexity which can, instead, be best documented on modern delta systems by integrating high-resolution geophysical data, historical cartography, core data and geomorphological reconstructions offshore. We quantitatively compare three precisely positioned, high-resolution multi-beam bathymetry maps in the delta front and pro delta sectors (0.3 to 10 m water depth) of Po di Pila, the most active of the modern Po Delta five branches. By investigating the detailed morphology of the prograding modern Po Delta, we shed new light on the mechanisms that control the topset to foreset transition in clinothems and show the temporal and spatial complexity of a delta and its pro delta slope, under the impact of oceanographic processes. This study documents the ephemeral nature of the rollover point at the transition between sandy topset (fluvial, delta plain to mouth-bar) and muddy seaward-dipping foreset deposits advancing, in this case, in >20 m of water depth. Three multibeam surveys, acquired between 2013 and 2016, document the complexity in space and time of the topset and foreset regions and their related morphology, a diagnostic feature that could not be appreciated using solely 2D, even very high-resolution, seismic profiles. In addition, the comparison of bathymetric surveys gathered with one-year lapses shows the migration of subaqueous sand dunes on the clinothem topset, the formation of ephemeral cut-and-fill features at the rollover point (few m below mean sea level), the presence of collapse depressions derived by sagging of sediments and fluid expulsion (possibly induced by storm waves) on the foreset, and splays of sand likely reflecting gravity flows on the lower foreset. Though the modern Po Delta is anthropogenic in many respects, its subaqueous clinothem can be studied as a scale model for ancient clinothems that are less resolved geometrically and far less constrained chronologically.  相似文献   

极地环境监测网的设计及其在南极普里兹湾的应用     

程文芳  朱建钢  吴荣荣  詹德川  陆大海  闫可  郑小罗 《海洋科学》2018,42(2):34-45

为了保护南极和北极的生态系统和环境,中国自20世纪90年代初开始推行和实施了极地环境监测计划,部署了各学科监测传感器阵列;采集了多学科数据,包括海洋、大气、冰冻圈、生物圈等主题;架构了"R/V雪龙号破冰船—极地考察站—国内基地"之间的快速数据传输网络;建立了海洋环境监测系统、太阳能地面空间监测系统、生态环境监测系统等系列监测系统。为了实现长期监测,达到预测和预警目标,本文针对国内外现状,在现有基础上设计了一套中国极地环境长期监测网(Polar Environment monitoring network of China,CPEMN)。该监测网集成各监测系统并在监测指标设计上覆盖我国极地所有常规监测/观测任务,且根据国际科研动态和长期监测规划拓展了预期监测范围。最后本文利用南极普里兹湾进行的破冰导航应用示范验证了CPEMN具有可执行性。  相似文献   

徐闻南山镇红树林沉积物及红树植物中重金属的累积特征与迁移规律     

罗松英  梁艺琼  陈碧珊  林梦婷  梁家新  邱锦坤 《热带地理》2019,39(3):347-356

为探究重金属在红树林沉积物及红树植物中的分布累积及迁移规律，选取了徐闻南山镇红树林为研究对象，通过测定红树林沉积物及红树植物不同部位（根、茎、叶）的重金属质量分数，运用富集因子、生物富集系数、转移系数及相关性分析等方法进行分析。结果表明：1）红树林沉积物重金属质量分数表现为铬（Cr）＞锌（Zn）＞镍（Ni）＞铜（Cu）＞铅（Pb）＞砷（As）＞汞（Hg）＞镉（Cd），为中等变异程度；除了镍（Ni）元素外，其余7种重金属未超过国家一级标准，除了铅（Pb）元素外，其余7种重金属均超过广东省土壤环境背景值，说明研究区沉积物中重金属具有一定的积累效应。2）沉积物中砷（As）、铜（Cu）、锌（Zn）、汞（Hg）、镍（Ni）、铬（Cr）富集因子值均＞1.5，说明受到轻微人为活动影响；各站位镍（Ni）富集因子值均＞5，结合研究区背景，反映了镍（Ni）受到自然和人为输入的共同影响。3）白骨壤体内重金属主要集中在根部，而红海榄体内重金属在根茎叶中分布相对均匀。白骨壤根茎叶部位的大多数重金属质量分数远高于红海榄，说明白骨壤对重金属的吸附能力比红海榄强。汞（Hg）集中分布在植物的叶片部位，且与其他重金属之间相关性不明显；推测汞（Hg）主要通过叶片吸收进入植物体内，与交通运输污染有关。4）不同红树植物对不同重金属富集能力各异，白骨壤对重金属的富集能力表现为：镉（Cd）＞砷（As）＞铜（Cu）＞锌（Zn）＞汞（Hg）＞铅（Pb）＞镍（Ni）＞铬（Cr），红海榄表现为：镉（Cd）＞铜（Cu）＞汞（Hg）＞锌（Zn）＞铅（Pb）＞砷（As）＞镍（Ni）＞铬（Cr）。白骨壤和红海榄对汞（Hg）的运移能力都较强；红海榄对镉（Cd）的富集能力和转运能力都较强，而白骨壤对镉（Cd）富集能力较强，转运能力却较弱，这说明红树植物对重金属元素的富集能力与转运能力不存在正比关系。  相似文献   

顾及地类转换差异的城市空间扩展元胞自动机模型及应用研究     

于明明  曾永年 《地球信息科学学报》2018,20(1):48-56

元胞自动机模型已经成为城市空间扩展模拟研究的重要方法之一,并得到广泛应用。然而,现有的城市扩展元胞自动机模型仍存在不足。由于元胞状态设置较为简单,从而使模型转换规则中对不同用地类型向城市用地转换的差异与强度考虑不够。基于此本文在元胞自动机模型的框架下,设计了多元结构的元胞状态及转换规则,提出了顾及地类转换差异与强度的城市扩展元胞自动机模型。在计算非城市用地向城市用地转换的转换概率时,该模型考虑了3个方面的概率：① 地形地貌、经济发展等城市发展的驱动因素对城市用地扩展的影响概率,该概率采用logistics方法进行计算;② 邻域元胞的用地类型对中心元胞转换概率的影响,该概率采用扩展摩尔型方法进行计算;③ 不同类型的非城市用地（本研究中包括耕地、林地和裸地3种类型）向城市用地转换的强度,该概率由模拟基期土地利用数据与目标年份土地利用数据的叠加,得出不同类型的非城市用地在此时间段内向城市用地转换的规模,进而确定不同类型的非城市用地向城市用地转换的强度。最后,将以上3种概率的乘积作为元胞转换的概率。通过转换概率与转换阈值的对比判断中心元胞是否在下一个阶段转换为城市用地。经过迭代计算,不断增加城市用地元胞的数量。当模拟城市用地的结果与目标年份的城市用地规模差值在一定的范围内时停止模拟,得出最终结果。模型构建完成后,本文以长株潭城市群核心区为例进行了模拟实验。以2001年该地区的土地利用数据为基期数据,模拟2010年该地区的城市用地规模和空间分布。研究结果表明,根据本文提出的模型模拟的城市扩展结果与真实数据相比具有较高的一致性。模拟结果正确率达到68.66%,比基于传统logistics回归的元胞自动机模型的模拟精度提高了4.25%,Kappa系数为0.675。该模型较好地模拟了长株潭城市群核心区城市扩展,在城市空间扩展模拟中具有较好的适应性与有效性。  相似文献   

大亚湾浮游植物粒级结构对温排水和营养盐输入的响应*     

谢福武  刘华雪  黄洪辉  宋星宇 《热带海洋学报》2018,37(3):55-64

大亚湾核电站温排水对其邻近海域的生态效应日益突出。文章结合现场调查和室内模拟实验, 研究了夏季和冬季大亚湾海域沿温排水温度梯度的浮游植物粒径结构特征, 探讨了营养物质的输入可能对其产生的影响, 以期深入了解浮游植物对升温以及富营养化作用的响应机制。结果表明, 适温条件对浮游植物的生长起促进作用, 在极高温(36.0℃)环境下则产生抑制作用, 在排水口邻近高温区夏季和冬季浮游植物叶绿素a含量均呈较低分布。交互模拟实验发现不同季节浮游植物对于温度和营养盐的敏感性存在差异, 夏季营养盐对浮游植物生长的促进作用比温度明显, 冬季温度的作用则更为显著。现场观测和模拟实验均显示, 水温升高和营养盐加富均可造成小粒级浮游植物 (<20μm)所占比例的增加; 因此, 升温和营养盐输入均可能导致浮游植物粒级结构呈小型化趋势, 并对食物网能量流动与物质循环、生态系统的结构稳定性以及海洋渔业的产量造成潜在影响。  相似文献   

苏北浅滩沉积物中的大型绿藻微观繁殖体的垂直分布和物种多样性   总被引：1，自引：0，他引：1  

刘峰  刘兴凤  金柘  于仁成  孔凡洲  颜天 《海洋与湖沼》2018,49(5):983-990

本研究通过在2017年秋冬季组织实施的2个绿潮种源调查航次,研究苏北浅滩紫菜养殖区沉积物中的大型绿藻微观繁殖体的垂直分布和物种多样性。对沉积物中的微观繁殖体的定量实验结果表明:表层泥样中绿藻微观繁殖体的丰度最高,随着深度的增加迅速降低。在9月份表层沉积物中丰度为9±2ind./g,而在11月份表层丰度达到98±25ind./g;与9月份相比, 11月份浅滩沉积物中绿藻繁殖体数量呈现出显著升高的趋势。通过对51个绿藻样品的分子鉴定发现:沉积物中存在石莼属(Ulva)、尾孢藻属(Urospora)、盘苔属(Blidingia)等大型绿藻的微观繁殖体;数量占优是石莼属繁殖体,主要包括曲浒苔(Ulva flexuosa)、浒苔(Ulva prolifera)、扁浒苔(Ulva compressa)、缘管浒苔(Ulva linza);其中曲浒苔占据的比例最高,在9和11月份分别达到80.94%和73.33%。在2个调查航次中,都从沉积物中发现了绿潮浒苔的微观繁殖体,这些微观繁殖体是绿潮浒苔在苏北浅滩种源维持的重要方式和关键阶段,也构成了黄海浒苔绿潮连年暴发的"种子库"。  相似文献   

Flexural deformation controls on Late Quaternary sediment dispersal in the Garo-Rajmahal Gap,NW Bengal Basin     

Jean-Louis Grimaud  Celine Grall  Steven Goodbred  Michael S. Steckler  Ryan Sincavage  Jennifer L. Pickering  Chris Paola  Leonardo Seeber  Md. Saddam Hossain 《Basin Research》2020,32(5):1242-1260

Subsurface deformation is a driver for river path selection when deformation rates become comparable to the autogenic mobility rate of rivers. Here we combine geomorphology, soil and sediment facies analyses, and geophysical data of the Late Quaternary sediments of the central Garo-Rajmahal Gap in Northwest Bengal to link subsurface deformation with surface processes. We show variable sedimentation characteristics, from slow rates (<0.8 mm/year) in the Tista megafan at the foot of the Himalaya to nondeposition at the exposed surface of the Barind Tract to the south, enabling the development of mature soils. Combined subsidence in the Tista fan and uplift of the Barind Tract are consistent with a N-S flexural response of the Indian plate to loading of the Himalaya Mountains given a low value of elastic thickness (15–25 km). Provenance analysis based on bulk strontium concentration suggests a dispersal of sediment consistent with this flexural deformation—in particular the abandonment of the Barind Tract by a Pleistocene Brahmaputra River and the current extents of the Tista megafan lobes. Overall, these results highlight the control by deeply rooted deformation patterns on the routing of sediment by large rivers in foreland settings.  相似文献   

鄂尔多斯地块周缘垂直形变场负位错反演与应变积累研究     

张希  刘立炜  郝明  白卓立 《大地测量与地球动力学》2019,39(6):551-556

利用鄂尔多斯地块及其周缘1970～2014年的垂直形变速率场资料，借助负位错反演研究该区域长期应变积累。结果表明，地块东北缘山西断陷带中北段年均能量积累增量、剪应力强度都较高，西南缘六盘山断裂与渭河断裂西段次之；山西断陷带中南段至晋陕交界处年均剪应力强度较高且显示一定程度的能量积累；西秦岭构造区尤其西秦岭北缘断裂西段、晋冀蒙交界区也反映一定程度的能量积累特性。  相似文献   

Factors influencing biodeposit production by the New Zealand freshwater mussel Echyridella menziesii     

Kevin J. Collier  Susan J. Clearwater  Paula H. M. W. Neijenhuis  Susanna A. Wood 《新西兰海洋与淡水研究杂志》2018,52(1):1-15

Laboratory experiments on the New Zealand freshwater mussel Echyridella menziesii were used to investigate the short-term effects (7–8 days) of food type on rates of biodeposition and benthic substrate respiration. Post-feeding biodeposition rates ranged from 0.34 to 1.52?mg?g^?1?h^?1 (mean?=?0.50?mg g^?1?h^?1) and were unaffected by the addition of toxin-producing Microcystis. Addition of suspended sediment (30?mg?L^?1) visibly altered substrate composition, and increased total and inorganic biodeposit production rates by 24–33% compared to mussels fed commercial phytoplankton stock. Biodeposition rates of mussels in lake bed substrates were 38% higher than those in silica sand for identical feeding regimes, suggesting that a significant proportion of material produced in this experiment could have been derived from feeding on organic matter in the lake bed sediments. Respiration rates were higher in treatments with Microcystis but were unaffected by the presence of mussels. This laboratory study suggests that biodeposition by E. menziesii is resilient to short-term exposure to Microcystis, and highlights the ability of mussels to alter benthic substrate composition by incorporating suspended sediment into substrates.  相似文献   

光照强度和光色对番红砗磲(Tridacna crocea)氨氮、活性磷酸盐及氧代谢的影响     

刘春胜  刘小霞  汪浩  王爱民  顾志峰 《海洋与湖沼》2018,49(2):313-318

采用室内实验生态学方法,以水体中氨氮、活性磷酸盐和溶氧变化为指标研究了光照强度和光色对番红砗磲代谢的影响。结果表明:(1)在0—10000lx光照时,番红砗磲排氨量逐渐减少,在光照12000lx时转为吸收海水中氨氮,并在16000lx时达到最高[1.89μg/(ind·h)];在2000lx光照条件下,番红砗磲可吸收海水中活性磷酸盐并释放氧气。其活性磷酸盐吸收量随光照强度增强而增加,在16000lx时达到最高峰。在实验光照范围内,番红砗磲产氧率随光照强度的增强逐渐增加。上述结果显示番红砗磲最佳光照强度约为16000lx。(2)当番红砗磲自黑暗转移至各光照组后,其氨氮、活性磷酸盐吸收率均随时间逐渐降低,而产氧率则逐渐升高。(3)光色显著影响番红砗磲合成代谢,蓝光最佳,红光次之,白光最差。  相似文献