全新世大暖期广西北海红树林演化及其对亚洲季风的响应：海岸带埋藏泥炭土记录

结题报告

项目介绍

AI项目解读

基本信息

批准号：
41576061
项目类别：
面上项目
资助金额：
70.0万
负责人：
孟宪伟
依托单位：
自然资源部第一海洋研究所
学科分类：
D0603.海洋地质学与地球物理学
结题年份：
2019
批准年份：
2015
项目状态：
已结题
起止时间：
2016-01-01 至2019-12-31

项目参与者：
石丰登；白亚之；张俊；李朝新；
关键词：
埋藏泥炭土广西北海红树林演化亚洲季风全新世大暖期

项目摘要

The Holocene climatic optimum (HCO) is a best palaeoanalogue of global warming in the 21st century. The response of mangrove ecosystem to future climate warming, therefore, can be understood by reconstructing the development of mangrove forests during this period using some proxies preserved in coastal peat. Based on the establishment of age model, this project plans to reconstruct historical development of mangrove forest in Beihai, Guangxi during the HCO, using mangrove pollen, biomarker (taraxerol), and organic carbon stable isotope (δ13C) as proxies preserved in buried coastal peat. By comparison with the previously-documented evolution of Asian monsoon recorded by adjacent coral ( southwestern Leizhou Penisula) and southwestern stalagmite (Dongge stalagmite) during the Holocene, the links between the historical development of mangrove forest in Beihai and evolution of Asian monsoon will be studied. The success of this project will provide essential references for prediction of mangrove forest change under global climate warming.

全新世大暖期是与21世纪气候变暖趋势最为相似的地质时期。研究这一时期红树林演化及其对受亚洲季风制约的气候变化的响应对于预测气候变暖背景下红树林的命运具有重要意义。本项目拟以广西北海海岸带埋藏红树林泥炭土为研究对象，在精细年龄标定的基础上，通过其记录的红树花粉、生物标志物 (蒲公英萜醇)和稳定碳同位素组成的时间变化及其与邻区珊瑚礁和西南石笋记录的亚洲季风演化历史的对比研究，揭示广西北海全新世大暖期红树林兴衰、群落演替对亚洲季风演化的响应，为气候变暖背景下预测红树林变化趋势提供必要的参考。

结项摘要

在全球气候加剧变暖的背景下，预测海岸带典型生态系统（如红树林生态系统）的演化趋势是采取科学应对策略的必需。全新世大暖期是与21世纪气候最为相似的地质时期，因此，重塑这一时期的红树林的演化及其对气候变暖的响应可通过解析海岸沉积物记录得以实现。本研究利用广西主要入海河流河岸柱状沉积物和北海英罗湾埋藏叶片碎屑实测数据，并结合广西近海悬浮体和海草资料，确定了用于判识广西近岸海域沉积物有机质潜在来源的稳定碳、氮同位素（δ13Corg, δ15N）和C/N的端员值，借此定量估计广西北海英罗湾和钦州湾沉积物中红树林来源的有机质贡献（CMOM）。在对4根短柱沉积物检验其CMOM与红树花粉浓度相似性，进而验证CMOM指示红树林演化有效性的基础上，针对广西北海英罗1根长柱样（YLW02）和钦州湾2根长柱样（Q24和Q43），利用CMOM，并结合精细的AMS14C和210Pb测年，分别重塑了全新世大暖期钦州湾和晚全新世钦州湾、英罗湾红树林演化及其与东亚季风和人类活动的关系。研究表明：（1）在海平面相对稳定的全新世大暖期（7.0~7.6 cal ka BP），钦州湾海岸带的红树林演化完全受制于东亚季风，表现为：随着东亚夏季风增强/减弱，红树林呈现出同步的繁盛/衰退，特别是，其中的9次红树林显著衰退事件完全对应于雷州半岛珊瑚的冷白化死亡事件；（2）在晚全新世的3.4~0.5cal.ka BP期间，钦州湾海岸带红树林也随东亚夏季风的增强/减弱呈现出同步的繁盛/衰退，而自0.5cal.ka BP以来，特别是近百年以来，在流域和滨岸人类活动的胁迫下，红树林显著衰退；（3）在英罗湾，近2.0cal.ka BP以来的红树林演化只与东亚季风有关。由此表明，数百年来河口（钦州湾）和狭湾（英罗湾）红树林受人类胁迫程度存在较大差异。这些研究成果不仅为未来开展广西近海有机碳源-汇过程研究提供了必要的基础数据，而且对气候变暖背景下的红树林演化预测模型构建和红树林生态修复工程实施的人工种植红树林选址也具有重要的参考价值。