长江口及其邻近海域沉积硅藻记录与定量富营养化历史重建

In recent years, the rapid development of human activities and resources exploitation in the Changjiang Basin has greatly changed the environment and led to serous eutrophication in the estuary and the adjacent sea areas. In this study, we will analyse the spatial distribution characteristics of diatoms in surface sediments from the Changjiang Estuary and the adjacent sea areas. We will establish diatom-nutrients (N, P) transfer equation by combining the data of diatom and geochemical proxies, as well as nutrients (N, P) concentrations in the water column. Then we will apply the equation to reconstruct nutrient curves in three high-resolution cores which collected from stduy areas. Afterwards, the eutrophication history and its possible mechanism over the last 100 years will be quantitative studied.

近几十年来，长江流域日益加剧的人类活动和资源开发，使得长江口及其邻近海域面临严重的富营养化问题，广泛受到各界关注。本项目将分析长江口及其邻近海域表层沉积物中硅藻群落的空间变化特征，结合地球化学参数与上层水体的营养盐参数（N、P）数据，构建适合于长江口及其邻近海域硅藻-营养盐参数（N，P）计算的转换函数。而后系统分析该海域3个高分辨率柱状沉积物近百年来的硅藻记录，并利用转换函数重建近百年来的营养盐变化曲线，以此为依据定量研究长江口及其邻近海域近百年来的富营养化演变过程及规律。

近几十年来，长江流域日益加剧的人类活动和资源开发，使得长江口及其邻近海域面临严重的富营养化问题，广泛受到各界关注。本项目通过分析长江口及邻近海域表层沉积硅藻群落的时空布特征及其和环境变量之间的关系，结合同期上层水体参数，构建了适用于该海域的硅藻-DIN（溶解无机氮）定量转换关系，并通过现场数据验证了该模型的可靠性。结合硅藻-DIN定量转换模型和柱状沉积物沉积硅藻数据，在测年技术的支持下，定量重建了区域内 水体DIN的历史变化情况，系统研究了长江口及其邻近海域上世纪以来的富营养化演变过程及规律。本项目获得的主要结论如下：.1..通过对长江口及其邻近海域的水体以及沉积物环境特征进行分析，结合表层沉积物中硅藻的空间特征的研究中发现，DIN是影响该区域硅藻属种组成和分布的较为显著的因子。.2..通过最小二乘加权平均回归方法(WA-PLS)，结合表层沉积硅藻数据和同期上层水体年均DIN数据，建立了硅藻-DIN定量转换模型，经过留一法(leave-one-out)检验后，其相关系数(R2)达到0.910，预测均方差(RMSEP)仅为0.096。利用2012年长江口及其邻近海域中的表层硅藻数据和DIN数据验证后发现，该模型在该海域样品中反演效果较好，R2达到0.85，进而证实该模型在长江口及其邻近海域适用。.3..通过对在长江口及其邻近海域获得的柱状沉积物进行年代测定，硅藻属种分析，借助硅藻-DIN定量转换模型，重建得出该柱状物采集站位水体DIN含量自上世纪60年代开始增加，其中80年代到90年代末期DIN增幅较为显著，显示该时期人类活动影响导致导致营养盐的大量输入，90年代后期至今，DIN含量虽持续上升，但增幅减小，显示该时期长江口及其邻近海域营养盐输入比起上世纪有所减缓。