第40卷第7期 2018年7月海 洋 学 报 vo1.40,N。.7 July 2018 Haiyang Xuebao 叶翔,李靖,王爱军.珠江VI淇澳岛滨海湿地沉积环境演化及其对人类活动的响应EJ3.海洋学报,2018,40(7):79—89,doi: 10.3969/j.issn.0253—4193.2018.07.007 Ye Xiang,Li Jing,Wang Aijun.Sedimentary environment and its response to anthropogenic impacts in the coastal wetland of the Qi’ao Island,Zhujiang River EstuaryEJ ̄.Haiyang Xuebao,2018,40(7):79~89,doi:10.3969/j.issn.0253—4193.20l8.07.007 珠江口淇澳岛滨海湿地沉积环境演化 及其对人类活动的响应 叶翔 ,李靖。,王爱军 (1.国家海洋局第三海洋研究所海洋与海岸地质实验室,福建厦f1 361005;2.广东财经大学地理与旅游学院,广东广 州510320) 摘要:滨海湿地作为人类活动和全球变化反应最为敏感的区域,其沉积记录可以反映出周边地区环 境变化及人类活动信息。珠江口淇澳岛滨海湿地钻孔分析结果表明,在中全新世期间淇澳岛附近海 域为河口湾环境,在风化层以上开始出现淤积,但在4 200 a BP前后受极冷气候的影响,沉积物粗化; 自2 500 a BP以来,沉积环境相对稳定,在小冰期期间略有变化。沉积速率计算结果显示:淇澳岛附 近海域自中全新世高海面以来的平均沉积速率为0.29 cm/a,4 160--2 500 a BP、2 500 a BP一1488 年、1488—1893年、1893~1986年、199O一2007年期间的平均沉积速率分别为:0.17 cm/a、0.23 cm/a、 0.35 cm/a、1.37 cm/a和5.94 cm/a,沉积速率逐渐增大,反映了珠江三角洲演化过程中沉积相与沉积 环境的变化;1986—1990年期间的海堤建造极大地扰动了该钻孔上部的沉积过程,在工程施工期间共 沉积了厚度约112 cm的沉积层,而在海堤建成后,沉积速率也显著增大。沉积物总有机碳、总氮和 c/N值的垂向分布表明,在4 160 ̄2 500 a BP期间受海洋环境影响较大,沉积物中有机碳以海源为 主,2 500 a BP以来沉积物中碳、氮含量明显增大,C/N也相应变大,有机碳主要来源于陆源输入,但在 小冰期期间海源有机碳贡献略有所增大;近百年来由于受人类活动影响显著,陆源有机碳的贡献快速 增加。 关键词:珠江口;滨海湿地;沉积环境;沉积速率;人类活动 中图分类号:P736.21 文献标志码:A 文章编号:0253—4193(2018)07~0079—11 1 引言 滨海湿地是全球生物生产量最高的生态系统之 一互作用的地区,对全球变化的响应非常敏感,同时又 是人类活动非常活跃的区域。因此,滨海湿地是研究 全球变化及区域人类活动对全球变化响应的最佳 区域。 ,为许多鸟类提供了很好的栖息地,并且拥有许多 独特的盐生植被,具有极高的资源开发价值和环境调 节功能Ⅲ。从地理位置上看,滨海湿地是海、陆、气交 收稿日期:2017-08—10;修订日期:2017—12—10。 珠江三角洲是珠江人海口与海洋相互作用而逐 渐形成的,其形成过程受河口周边地质构造 、地形 基金项目:国家海洋局第三海洋研究所基本科研业务费(海三科2015007,海三科2017015);国家自然科学基金项目(41 776099);全球变化与海气相 互作用专项(GASI-03—04—01 03) 作者简介:叶翔(1980一),男,福建省南平市人,副研究员,主要从事海洋环境研究。E mail:yexiang@tio.org.cn *通信作者:王爱军(1977),男,宁夏回族自治区平罗县人,副研究员,主要从事海洋沉积动力过程、沉积记录研究。E-mail:ajwang@163.corn 8() Ⅳ j 12 ’ ;:jl{ Ill 地 、海、f ml 化’ 、 I 1水砌 J过 ’ 的综 l f!I :境分 .揭,J: e澳.10附近 地¨ f,个: Iif: 合} f『J. 终肜 f㈨ 0八¨人海的 I 1一n f『J J地貌 恪j. 个= 以水.海平面十 述上n.珠 人海 以术的演化过 /支其刈。人炎; 功的 J J、 . 地资源 圩发利川f”f 护 科 、 :f 城滨海 沙人 止允 逐洳 越r J戊 I f: f_】滨 『]湾l』、J.从 使河【I 玎J洲的发 .4 仪 jn』几lJ、J形J戊了火J ‘的 竖 J也 .人f ¨I 匝牲 干!{物升女f『 j J』J 2研究I)<=概况 洪澳 。 f rJ=术¨ 『I IAj 做 If( 1). 外逃逸ji 肜成较大九勺水下 『f】洲瞍 f! 陆 jf 质 个海岛向fj{ 汁结 km. J I柯、I 热带 洋 撇端最低 ,I :. 圮 统 ;洲汐 然 .¨2()1H:fd 8【)q-代以来.珠 _二_ _jJJ . 究【≮ ;’‘卜、t'-均 !.1。(.1川、r 『『j l地J× 利‘会 济的怏述发爬给JIII1边淀海 地 :来 J I 人的 境Jf ,J.淀 lJfJ 地巡化 咂. 地 fjf{I . 地环境匝; 巡化 均气温为1 5.3。(.J 的潮高 J页 不tl 、 L{ . 4、 ,r 、 址}H令『5 n0 I 个『f:i J r 『 jl}j】 :减小 . 地 《 破 JJJl .涨落潮『J I、 . 均洲肚随洪f、似 …:统汁 料 。近 求.随 珠j r 伯洲fJ、】的 利,人类活 l 缱没 )伯 J芝n0不 及人、小洲 1 l州.·般为(). ~1. 功(&l】lI11士f} 、永f 、 他j ,J . II向J、。力 的 I1i 雠、 均 I I . 玖.jII} I 尔登陆的Iii l9: . f】.7 m 』JIl I . I1f I I了,f】 I 地f Jt1:发币lJ川】 f 扣 · 水r 峻的挑l 戈。 J ¨受 琳j r¨ 的r 小艾j山过埘殊 l I【J、J je澳岛l J 似0滨海酒 地 彳L 23O。 N Il40。E I冬I l J}究J 及 IfI扎f 0 ,J 苣l#『 .I Skc tch II/ ̄11)()f 1udy:_1‘“I|l『1(I QA COl L t;儿ion 澳岛址ll 珠 IlJ、【自jf!、I l t1人n0地『x , m 『地lx l:树林分 最 掘野;,I、jJ^1 结果. e澳 々 川/ ”)、 瓣 3材料与方法 3.1样品采集与分析 的 J:俐林种炎仃海菜( …川 ,‘a/ c 海桑( …川 “,l 叭 ,“/“)、银叶俐(t4et。iti, ( /illo Hf/ )、海漆(IC¨Ⅲ …’ 删// 『J(f)、 蕨( rl¨‘os/ 【1¨ ‘} 1【门16 lI九 J=未河 e澳』 IL例I I J、J(QA站)采 了1 计孔佯 . 逊深 地 l(jHl’ (· ,f,,“f“厂f吖,,』,)、小 (,;/一 , f , 、, f11 ̄)7一, , “)、材川化 f例(.、 , “ [Il、(…, “laItill/)、秋 尢磁诲桑 、老 (K[ nd/, 川r 、恫化树群 (,l11.寅 取¨l 为J 1 』]CIll f1::f犬} r1 jJ f1:样^. t.fl 逊f 。rl 、:) f!lf勾造“I‘I述II .【 I Iq J l('Ill Ihj / /) .湿地ff『破炎, i 嘤_仃秋肺 、I『1{进行分} .1等分 IJ J n0}lt-【『.1 均 J;j 』 采lI 人约 小彳{三 鼠勒肝落/支小慨 2 样以进 分忻.剩余佯^川¨烘芊『1 {1)。(的 IIl‘俐群 瓜濉 濉烘 7期 叶翔等:珠江口淇澳岛滨海湿地沉积环境演化及其对人类活动的响应 81 在进行粒度分析前,先加入浓度为5 的H O。 溶液以去除有机质,再加入浓度为1 mol/L的HC1溶 液以去除碳酸盐,用蒸馏水清洗至溶液为中性,加入 浓度为5‰的六偏磷酸钠溶液((NaPO。) )浸泡24 h, 并利用超声波震荡1 min,使样品充分混和、分散后, 在英国Malvern公司生产的Mastersizer 2000型激光 粒度仪上进行粒度分析;沉积物中含有粒径大于2 mm的组分时,先用孔径为1 mm的筛子进行筛分,1 mm以上的组分以0.50间隔用筛分法进行粒度分 析,1 mm以下组分在激光粒度仪上进行分析,将筛分 法获得的结果在激光粒度仪自带软件中进行拼接,输 出(1/4) ̄间隔的粒度组分数据。沉积物粒度参数采 用矩法计算[2引,沉积物分类与命名采用Shepard的分 类系统 引。 烘干后的样品取出大约10 g左右的子样研磨至 过150目筛,将样品分成两份,将其中一份加入5 的 HC1溶液,充分振荡后静止24 h,用蒸馏水洗酸直到 溶液pH值等于7,然后用低温烘箱在40℃恒温烘干, 再研磨至过150目筛,两份样品都用德国ELEMEN— TAR公司生产的Elemental VarioEL llI型有机化学元 素分析仪上分别进行总碳(TC)、总有机碳(TOC)及 总氮(TN)含量分析,该仪器的测定精度小于0.1%。 由于沉积物样品中溶解有机碳的含量很低,可以忽略 不计 ,因此沉积物样品TC含量减去经酸化校正后 的TOC含量即为无机碳(TIC)含量。 3.2沉积速率估算 本文沉积速率估算采用两种方法:一是挑选完整 贝壳样品进行“C测年以估算中晚全新世以来的沉积 速率,二是以一定间隔开展沉积物中。 Pb放射性活 度以估算近百年的沉积速率。 “C半衰期为5 568 a。测年样品取自钻孔底部 1 225 cm深度处保存完整的贝壳,在北京大学“C实验 室进行了 C加速器测试,测年结果采用IntCal04(1)树 轮校正曲线进行校正,所用程序为OxCal v3.10(2)[2 。 。 。Pb的半衰期是22.3 a,适于测定近百余年的 地质事件和年龄_2 。通过测量不同层位沉积物 的 Pb放射性活度,扣除本底值后得到过剩 Pb放 射性活度( Pb ),根据。 Pb 估算沉积物的沉积速 率[2 :R=a/b,其中R为沉积速率(cm/a), 为 Pb 衰变常数(0.031 14/a),b为 Pb 取自然对数后与深 度之间线性拟合直线的斜率。本次沉积物 。Pb放射 性活度测定采用化学分离 Pb的第二代子体。 Po, Po自沉积制源,a能谱测量的方法。制源步骤如下: 5 g沉积物干样加入。 Po产额示踪剂,分别用HNO。 和HC1进行消化,l mol/L的HC1溶液浸取,清液用 NH OH调节pH到2,在85℃下使。 Po和 Po自沉 积到银片上。样品源用金硅面垒Ct谱仪测量,由测 得。 Po和 Po比值,以及加入的 Po产额示踪剂的 量计算被测样品的 Po含量,即 Pb含量。0t谱仪 的探测效率为25 ,峰区本底0.1计数/h。本次 Pb放射性活度探测由国家海洋局第三海洋研究所 完成。 4结果 4.1年代框架与沉积速率 贝壳样品的“C加速器测试及校正结果显示,该深 度处贝壳的年龄为(4 160±35)a BP,由此计算得到该 钻孔自中全新世以来的平均沉积速率为0.29 cm/a。 沉积物。 Ph测试结果显示(图2),钻孔中沉积 物肌。Pb比活度较小,由表向下始终处于递减趋势,因 此运用。。。Ra进行了本底值探测。探测结果显示,本 地区。 Pb活度的本底值为37.8 Bq/kg。在表层至 101 cm之间的沉积物。”Pb活度呈较好的递减趋势, 可以用来计算沉积速率;在101~213 cm深度之 间,龃。Pb活度变化非常复杂,应为受到强烈干扰所 致;在213 cm以深的沉积物 Pb活度呈较好的递减 趋势,可以用来计算沉积速率。根据 。Pb活度的垂 向分布特征,分别建立上述两段剖面深度与沉积物 Pb 的自然对数之间的相关关系,根据回归系数可 计算出相应的沉积速率。计算结果表明,表层至101 cm深度之间的沉积速率为3.8O cm/a,213 cm以深 的沉积速率为2.51 cm/a。 4.2沉积结构及沉积物粒度特征 根据钻孔分析(图3),在950 cm以上的沉积物组 分相对较为稳定,沉积物类型仅在750 770 cm之间 为砂质泥,其余均为黏土质粉砂;950 1 250 cm之间 基本以泥质砂或砂质泥(仅在1 18O~1 200 cm之间 为黏土质粉砂),在1 250~1 350 cm之间为黏土质粉 砂,在1 350 cm以下逐渐由砂质泥过渡到泥质砂。 在有泥质砂或砂质泥分布的层位,均出现有小砾石, 并且砂含量明显增大、黏土含量明显减小。由底向 表,1 450 1 290 cm之间黏土含量逐渐增大,砂含量 显著减小,平均粒径也显著减小(由358.7 ffm下降到 6.3 ffm);1 290~1 250 cm之间的黏土含量、砂含量 相对较为稳定,平均粒径均变化范围小(6.3~7.9 m);1 290~1 210 cm之间的黏土含量迅速减小(最 82 海洋学报4O卷 · 。Pb bD ▲。_(1Pb ∞ \ ● ●● ● ● ● ● 蜒 丑 .▲ o ▲▲ ▲ ▲ ● ▲ ▲ O 1O{ 250 300 350 ‘\ v=.+03 087691 5 50 100 l 5O 200 0 0 lo0 \y=-0.012 4x+5.4 250 300 350 剖面深度/cm 图2淇澳岛钻孔沉积物 。PI]比活度的剖而分布 Fig.2 Depth-distribution of 。Pb radio activities of core sediment near the Qi’ao Island .4.2 0 2 4 200 粉砂 40o g 600 0 2 4 6 8 ● 埴800 霜 ∞ ∞ ∞ ∞ 伽 lII 蜷恒器 l 0oO 砂 I 2oo l 40o 0 25 50 75 l00 l 2 3 4 2 3 4 5 沉积物类型沉积物组?f1% 平均粒径l1.t.m 分选系数 偏态 峰态 冈3珠江口淇澳岛滨海湿地钻孔沉积结构与沉积物粒度特征 Fig.3 Depth-distribution of sedimentary structure and core sediment grain size near the Qi’ao Island, Zhujiang River Estuary 小为6.9 ),砂含量和细砾含量明显增大(最大值分 别为61.1 和19.1 ),平均粒径也明显增大(最大 值为411.8 m);1 210~950 cm之间黏土含量由 6.9 波动增加到30.0 ,砂含量和平均粒径分别南 61.1 和411.8 m分别波动下降到9.8 和10.2 /,m;950 ̄770 om之间的黏土含量和砂含量均相对较 为稳定,变化范围分别为28.5 438.5 和0.4 ~ 4.0 ,平均粒径介于5.1~8.7 m;770 750 cm之 7期 叶翔等:珠江口淇澳岛滨海湿地沉积环境演化及其对人类活动的响应 83 间砂含量明显增加(最大值为19.6%),并且出现了细 砾(含量为2.1 ~8.3 ),沉积物变粗,平均粒径为 1.29 和0.01 ~0.09 ,C/N为4.11~12.93。在 垂向上,由底层至980 cm,TIC、T0C和TN含量都很 9.3~22.4 ffm。总体分布上,950 cm以上均为细颗 粒物质,黏土含量较高而砂含量明显减小,平均粒径 低,但由底向上TIC含量略有增大,而T()C和TN含 量都逐渐减小,C/N快速降低;在980 ̄900 cm之间, 变化范围相对较小,但总体表现出3个阶段的变化趋 势:第一阶段为950~590 cm,沉积物黏土含量总体 沉积物碳、氮含量都显著增大,C/N亦快速增大;900 ~250 cm之间,由底向上TIC含量呈现出有规律的 表现为逐渐增加的趋势,但平均粒径的变化并不明 显;第二阶段为590 ̄300 cm,沉积物黏土含量总体表 波动变化,但总体含量没有明显增减趋势,TOC和 TN含量则在波动变化中总体增加,并且TN含量增 加速度较TOC含量快,而C/N在900 ̄430 cm之间 现为逐渐减小的趋势,砂含量和平均粒径总体均表现 为略有增大的趋势;第三阶段为300 ̄0 cm,沉积物黏 土含量又逐渐增大,砂含量和平均粒径又逐渐减小。 4.3沉积物碳、氦含量 沉积物C、N含量分析结果表明(图4),TIC、 没有明显的变化趋势,但在4304250 cm之间则出现 快速的减小;250 cm以上,TIC含量没有明显变化, TOC含量略有增大,TN含量增大相对较为明显, C/N则略有下降。 TOC和TN含量分别为0.07 ~1.05 、0.01 ~ 图4珠江口淇澳岛滨海湿地钻孔沉积物碳、氮含量分布 Fig.4 Depth-distribution of carbon and nitrogen content in core sediment of the Qi’ao Island,Zhujiang River Estuary 5讨论 5.1 珠江口滨海湿地发育条件 5.1.1河流人海水沙通量 珠江水系主要由西江、北江和东江组成,水系每 年2—9月份流量较为集中,其径流量占全年的75 4明,珠江口年人海水量变化相对稳定,但最大流量与 最小流量之比,则达几十倍到上百倍 。珠江含沙 量较小,多年平均含沙量为0.283 kg/m。,但由于径 流量充沛,输沙量可达0.834×10。t,而1968年大水 年达1.516×10。t,1963年的小水年仅为0.174× 10。t,大小水年相差8倍,其中西江来沙占总沙量的 87 ,主要是上游红水河水土流失导致大量泥沙随径 流人海E 。 85%;多年平均年人海水量为3 124×10 m。,其中 西江为2 380×10 m。,北江为395×10。m。,东江为 229×10。m。,其他小河共120×10。m。;多年统计表 径流作用是影响珠江河口水动力和泥沙输运的 84 海洋学报4O卷 主要因素之一,而径流作用的强弱主要体现为河流流 量的大小。根据1965—1997年的统计,西江马口站、 珠江三角洲地区变为深入内陆的河口湾环境【。J,淇澳 岛附近水动力作用强l 一,因此海底沉积物较粗,且出 北江三水站、东江博罗站的平均年径流量分别为 235.87×10。m。、44.72×10。m。、20.53×10。m。,平均 年输沙量分别为77.7×1O t、9.79×10。t、2.43× 10。t;20世纪9O年代以后,与年径流量明显增加的趋 势不同,年输沙量变化比较稳定 。 现砾石组分。在长时间暖湿气候的影响下,大量陆源 沉积物经珠江进入河口湾,虽然大部分都沉积在河口 区,但仍有少量细颗粒沉积物输运至淇澳岛附近沉 积,因此沉积物粒度组分逐渐变细。但在4 200 a BP 前后,珠江流域出现大范围降温事件,河流人海泥沙 量减少,细颗粒泥沙无法向河口湾及外海输运 ,在 5.1.2河口动力与泥沙输运 河流人海泥沙进入河口后,在径流、潮流、咸淡水 强劲的底流作用下 一,海底细颗粒沉积物被侵蚀,因 混合、横向环流等动力过程的综合作用下,形成了各 种沉积体系。在珠江口上段,整个动力过程以径流为 主,河流人海泥沙在径流的作用下快速向河口输运, 在咸淡水混合作用下发生絮凝、沉降口 ,因而是三角 洲淤长速度最快的地方[6 。在进入河口湾后,潮流作 用逐渐加强,在径流与潮流作用强度一致的地方发育 了拦门沙l3 ;由于潮汐涨落幅度相对较大,因此拦门 沙的发育范围相对较大,整个珠江河口内的浅滩都属 于拦门沙性质 】。随着向海方向推进,潮流作用逐 渐占优,由外海向湾内输沙作用逐渐增强,并且在海 底出现了潮周期内泥沙净向上游输运的现象 。河 口横向环流作为河口地区特有的动力过程,直接影响 了河口区内的泥沙输运格局Ess]。虽然珠江河口区的 横向环流在河口动力过程中相对较为次要,但在潮 流、径流和地形的相互作用下,依然在一定程度上影 响了进入河口区的泥沙输运与埋藏[7 。在径流、潮 流、横向环流、盐水入侵等动力过程的综合作用下,河 口西侧出现明显的淤积,浅滩发育[1 ]。 珠江河口区内波浪作用相对较弱,年平均波高为 0.2 m,最大波高为1.2 m ,因此一般情况下的波浪 作用对泥沙输运格局影响较小。但是,由于珠江三角 洲位于我国台风多发地区_3 ,受台风影响较大;在台 风作用下,浅滩泥沙将会发生一定程度的侵蚀,该侵 蚀沉积物在潮流和径流的作用下被带向航道淤积或 带向珠江河口外的陆架海域[2 。 5.2滨海湿地沉积环境演化过程 5.2.1全新世中晚期珠江三角洲滨海湿地沉积环境 演化 珠江三角洲在冰后期经历了一次大的海水进退 旋回,尤其是进入全新世以后,海平面迅速升高,在 6 000 a BP前后出现全新世第一次高海面,比现今海 平面高出约1 m;随后又经历了多次波动,尤其是在 3 000~2 600 a BP和2 000 1 800 a BP最为显著,高 出现今海平面约1.5 m。。 。因此,从中全新世开始, 此沉积物以粗颗粒组分为主,这可能是与该时段在淇 澳岛附近沉积的陆源泥沙少有关。已有钻孔分析结 果表明,在番禺平原上部分地区在6 000 ̄2 700 a BP 也出现过沉积间断[”]。随着泥沙的不断充填,到 2 500 a BP前后,在河口区水动力的作用下,珠江口内 发育多个快速堆积体,并逐渐形成珠江三角洲平原的 初步格局[{)’10,37]。此后,淇澳岛周边海域水动力作用 开始减弱,岛屿周边出现了一定程度的堆积物。因 此,自2 500 a BP以来,淇澳岛周边海域开始稳定地 接纳来自珠江流域的沉积物,沉积物粒度组分显著变 细,并且持续稳定变化。由此,可以判断950 cm层位 附近的年代可能为2 500 a BP,据此可计算出淇澳岛 周边海域在4 160 ̄2 500 a BP期间的平均沉积速率 为0.17 cm/a,与同时期整个珠江三角洲平均沉积速 率一致(约0.19 cm/a)一-1 0。 自950 cm向上,整个沉积物的粒度组分基本一 致,由下向上沉积物黏土含量逐渐增大,砂含量逐渐 减小,沉积物表现为向上细化的分布特征。但在480 ~340 cm之间沉积物粒度组分出现了较小幅度的变 粗。由于缺乏详细的年代学数据。根据已有研究,在 15世纪末至19世纪末,广东经历了400多年的小冰 期,期间冷空气频繁且强度大L3 ,水动力强度有所增 加,在淇澳岛附近海域形成了相对较粗颗粒的沉积层 序。因此,该较粗颗粒层位对应的年代应该是1488— 1893年[3 ,由此可计算出2 500 a BP一1488年期『日J 的平均沉积速率为0.23 CH1/a,1488—1893年期间的 平均沉积速率为0.35 cm/a。 5.2.2珠江三角洲滨海湿地现代沉积环境演化及其 对人类活动的响应 随着珠江三角洲不断成陆,宋代以来的同垦活动 随之逐渐增大,尤其自20世纪5O年代以来,围填海 活动快速增加,对珠江口地貌演化和湿地环境产生显 著影响 。根据沉积物 。。P1]活度的剖面分布,1O1~ 213 cm深度之间的沉积物应该是受到了附近海堤构 7期 叶翔等:珠江口淇澳岛滨海湿地沉积环境演化及其对人类活动的响应 85 筑及围垦的影响,沉积物 如Pb放射性活度的正常分 布受到了干扰。根据遥感影像判断,钻孔附近海堤建 造时间应为1986—1990年之间。根据计算得到的沉 积速率,101 cm以上的平均沉积速率为3.80 cm/a, 则该段沉积物的沉积时段为27 a,则101 cm深度处 的年代约为1981年前后。与上述海堤建造时间有差 别,这可能是由于近年来钻孔位置处生长了盐沼植 被,并且在外围大量种植了红树林。盐沼植被的生长 和红树林的种植起到了明显的促淤效果,但同时也会 改变沉积物同位素含量的剖面分布 。在钻孑L的 。Pb放射性活度剖面分布上也可以看出60 cm以上 的。 。Pb活度分布出现异常,这必然会引起沉积速率 计算结果出现偏差。根据沉积物粒度剖面分布(图 3),101~213 cm深度处的沉积物应为1986年后海堤 建造时的填土引起。因此,可以认为213 cm层位对 应的年代为1986年(海堤建造开始),101 cm层位附 近对应的年代为1990年(海堤建造结束)。由此,可 以分别计算出1893—1986年期间的平均沉积速率为 1.37 cm/a,小于 Pb分段计算得到的该段平均沉积 速率,可能与人类活动扰动有关;1990—2007年期间 的平均沉积速率为5.94 cm/a,与已有沉积速率分布 结果基本一致l4 42]。 珠江三角洲滨海湿地沉积环境演化过程表明,自 中全新世以来,淇澳岛附近为河口湾环境,随着珠江 三角洲的不断发育,沉积速率逐渐增大,虽然小冰期 的出现在一定程度上会影响陆源沉积物在珠江口内 的分布与埋藏,但随着沉积相的变化[3 ],沉积速率仍 表现为加速的变化趋势。在围填海活动的影响下,海 堤前方的沉积物将显著受人类活动的扰动影响,并且 在海堤建成后,堤前出现快速淤积_1I 。 5.3滨海湿地沉积物有机碳的来源 已有研究表明,沉积物的C/N可以作为判别沉 积物的来源的指标之一,并且得到了较好地应 用[4 怕j。通常陆源和海源有机质的C/N比值分别 为大于12和6~9[4 。虽然单纯根据c/N值还不能 完全将海生和陆源物质分开,但可以判定海洋自生 为主的有机质 。C/N的垂向分布同样揭示了相应 的变化:在4 160~2 500 a BP期间,沉积物颗粒粗, 碳、氮含量低,C/N小,表明该时段受海洋环境影响较 大,沉积物中有机碳以海源为主;2 500 a BP以来,沉 积物中碳、氮含量明显增大,C/N也相应变大,沉积物 中的有机碳主要来源于陆源输入;但在1488—1893 年期间,沉积物C/N有所减小,沉积物中的有机碳虽 然仍以陆源为主,但海源贡献较该时段以前有所增 大,说明该时段淇澳岛周边海域受海洋环境影响较之 前明显,与沉积物粒度分析结果相对应。 自小冰期结束后,沉积物C/N值增加,表明陆源 有机碳对该地区的贡献比例进一步增大,而沉积物中 TOC含量逐渐增加,这主要是由于近百年来的珠江 三角洲地区人类活动强度显著加强,陆源营养盐输入 增加,导致珠江口内富营养化程度加剧 。 6结论 滨海湿地作为人类活动和全球变化反应最为敏 感的区域,其沉积记录可以反映出气候变化及人类活 动信息。通过对珠江口淇澳岛滨海湿地钻孔分析,得 出以下结论: (1)珠江口淇澳岛滨海湿地沉积物主要以黏土质 粉砂为主,平均粒径为5.1~411.8 m,粗颗粒沉积 物仅分布在钻孑L底部,白950 cm以上沉积物平均粒 径变化相对较小(5.1~22.4 ptm),但在剖面上仍然出 现多个粗细变化旋回;沉积物中TIC、TOC和TN含 量分别为0.07 A~1.05 、o0.01 ~1.29 和0.01 t0.09 ,由底向上表现为总体增加的变化趋势。 (2) C测年结果表明,淇澳岛附近自中全新世高 海面以来开始出现沉积层,整个钻孔平均沉积速率为 0.29 cm/a;根据钻孔沉积物粒度分析结果,结合中全 新世珠江三角洲地区的环境演变资料,确定了2 500 a BP、小冰期所对应的层位,并分别计算出4 160~ 2 500 a BP、2 500 a BP一1488年、1488—1893年期间 的平均沉积速率分别为:0.17 cm/a、0.23 cm/a和 0.35 cm/a,沉积速率逐渐增大。 (3) Pb测年结果表明,本地区 。Pb活度的本 底值为37.8 Bq/kg,。 Pb活度在101~213 cIn层位 之间表现出强烈的混合,应为受到强烈干扰所致;分 段计算表层至101 cm和213 CITI以下的平均沉积速 率分别为3.80 cm/a和2.51 cm/a;但根据遥感影像 资料判断,213 101 cin层位对应了1986—1990年的 海堤围垦,由此可计算出1893 1986年和1990年以 来的平均沉积速率分别为1.37 cm/a和5.94 cm/a。 (4)沉积物TOC、TN和C/N值的垂向分布表 明:在4 160 ̄2 500 3 BP期间受海洋环境影响较大, 沉积物中有机碳以海源为主,2 500 a BP以来沉积物 中碳、氮含量明显增大,C/N也相应变大,有机碳主要 来源于陆源输入,但在小冰期期间海源有机碳贡献略 有所增大;近百年来由于受人类活动影响显著,陆源 86 海洋学报4O卷 有机碳的贡献快速增加。 致谢:国家海洋局第三海洋研究所的黄财宾、国家海 局南海分局珠海环境监测中心站的彭艳超参与了野 外调查工作,国家海洋局第三海洋研究所的于力、刘 静萍协助完成了粒度分析,谨致谢忱! 洋局南海分局的李团结、马玉、王迪、周英、国家海洋 参考文献 r1]Doodv J P.The conservati。n of British sahmarshes[C]//Sahmarshes:Morphodynamics,conservation and engineering significance.Cambridge: Cambridge University Press,1992:8O 1]4. r2]黄玉昆,夏法,陈同能.断裂构造对珠江三角洲形成和发展的控制作用口].海洋学报,1983,5(3):316 327. 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