多重海洋环境因子条件下的滨珊瑚养殖实验研究

It is necessary to culture reef coral in the controlled condition due to the uncertainties in the study of isotopic composition and element ratios in reef coral skeleton as marine environmental proxies. In the basis of the tested and analyses, considering the existent problems in study ago the tandem aquarium circulation system for coral culture and the cultured techniques for newly grown corals established before will be improved and consummated, The reef coral culture experiments in the more optimized conditions should be processed, especially for the culture of porites lutea with massive shape in various marine environment factors in this proposal. The calibration equations, including Delta11B-pH, Delta18O-SST,Delta18O-SSS, Sr/Ca-SST, Mg/Ca-SST, B/Ca-SST,etc, between the various marine environment proxies and marine environment factors for porites lutea will be established in order to offer the scientific warranty for the reconstruction of ancient/modern marine climate environment using marine environment proxies of coral skeleton.

由于采用造礁珊瑚骨骼的同位素组成及微量元素含量作为海洋环境因子代用指标的研究尚存在不确定性，需要采用在控制条件下的珊瑚养殖实验进行验证和提供不同种属珊瑚的校正方程。本项目将在以往初步所建立的串联式珊瑚养殖水循环系统和新生长珊瑚养殖方法的基础上，根据以往研究中所存在的问题对它们进行改进和完善，在更优化的条件下进行造礁珊瑚的室内养殖，特别要实现包括海水pH,表面海水温度SST和表面海水盐度SSS等多种海洋环境因子下的块状滨珊瑚的养殖，建立滨珊瑚包括 Delta11B-pH,Delta18O-SST,Delta18O-SSS, Sr/Ca-SST, Mg/Ca-SST, B/Ca-SST 等的多种环境代用指标和海洋环境因子间的校正方程，进行相互间的比较和验证，为利用珊瑚骨骼海洋环境代用指标重建古、现代海洋气候环境的研究提供科学依据。

测量生物碳酸盐的稳定硼、碳和氧同位素可以提供重建古海洋环境的信息，尤其是硼同位素组成可以示踪古海洋pH和CO2的变化，氧同位素和古海水的温度和盐度相关，碳同位素是可指示海水中溶解无机碳和海洋生物共生体的光合作用。. 本项目在课题组先前养殖珊瑚的基础上，利用在北海建立的珊瑚养殖实验室及其设备，进行了不同海水环境因子pH值、盐度和温度条件下不同品种的造礁石珊瑚的室内养殖实验。对这些环境因子对珊瑚骨骼硼硼、氧同位素11Bc，18Oc及Sr/Ca、Mg/Ca等环境代用指标的影响进行了研究。结果表明：. 1）养殖珊瑚骨骼沉积的硼同位素组成11Bc均低于养殖海水的硼同位素组成11Bsw，且随养殖海水pH值的升高而增加，指明海水中B主要以B(OH)4-形式掺入珊瑚骨骼沉积。但是，绘制的11Bc–pH曲线不平行于最佳的11B4–pH理论曲线，而且所计算的养殖珊瑚骨骼沉积与海水B(OH)3间的硼同位素分馏系数c/3不是常数，且随养殖海水pH值的升高而增加，这是B(OH)3与B(OH)4-同时掺入珊瑚骨骼沉积的结果。. 2）在维持海水盐度SSS和pH基本稳定的条件下，珊瑚18Oc与海水温度SST呈现出良好的负相关关系，其线性回归方程为18Oc(‰) = -0.2130SST(℃)-1.5866（R2=0.8360）。其斜率-0.213‰/℃低于文献值，表明采用珊瑚骨骼18O值重建海水表面温度SST还是有一定的可靠性。. 3）在养殖海水pH和温度基本稳定的条件下，珊瑚18Oc与海水盐度S呈现出显著的正相关关系，线性回归曲线分别为： 18Ocarb=0.221SSS-12.8, r=0.77。以上结论与文献结果基本吻合，但在数值大小上存在一定差异，需要今后继续在更优化的条件下同时进行滨珊瑚和鹿角珊瑚的实验室养殖。. 至结题止, 本项申请已按时结束，完成了全部预期任务，已发表论文10篇, 其中7篇为SCI/EI收录论文,会议论文摘要3篇，硕士学位论文1篇。