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本文以扫描电镜(SEM)、高分辨率同步辐射X射线荧光微束分析(SR μ-XRF)(～2.5μ m)和稳定同位素质谱(IR-MS)为技术手段,研究采集于南海的黑角珊瑚(Cirrhipathes spp.)骨骼生长率,Fe含量和碳、氮稳定同位素(δ13C和δ15N)时间序列的变化特征(幅度、周期、趋势等)。讨论环境因素(表层海水温度(SST)、降雨等)对黑角珊瑚生长率的影响,及生长率对厄尔尼诺-南方涛动(El Nino-Southern Oscillation,ENSO)的响应；探究运用珊瑚骨骼Fe含量时间序列重建南海西沙海域百年沙尘沉降历史的可行性；以及运用碳、氮稳定同位素(δ13C、δ1SN)反映人类活动对海水碳库和水质状况的影响。本文旨在探究黑角珊瑚作为生物载体与南海气候环境变化的关系,建立新的环境待用指标序列,为我们正确反演过去海洋环境变化提供科学依据。论文研究表明：1)黑角珊瑚的径向生长率与南海西沙海域气候环境要素存在一定的联系,表现为：西沙海域JYI-1样品径向生长率与SST存在显著的正相关性(r=0.519,P<0.01,n=111),且具有类SST的3.09年的周期值；与年降雨量存在负相关性(r=-0.34,n=32),但无类似降雨量的周期值；与ENSO指数(MEI多变量指数)统计显著正相关(r=0.492,P<0.01,n=61),其2.77和3.09年周期落在ENSO主周期范围内。结果表明黑角珊瑚对ENSO事件响应敏感,在温暖水体环境中更易生长。2)运用SR μ-XRF结合SEM实验精确测定了西沙海域JYI-1样品中Fe含量年际变化序列,发现1954-2007年JYI-1样品Fe含量时间序列与我国西北民勤与和田地区沙尘年爆发频次显著相关,表现为民勤r=0.647 (n=54,P<0.01),和田r=0.625(n=54,P<0.01)；此外,该样品Fe含量序列与东亚冬季风指数也表现出协同变化趋势,与西沙海域沉积物环境指标(Ti通量等)记录趋势基本一致,说明我国西北地区沙尘可传输至西沙海域,黑角珊瑚可作为一种新的环境潜在载体记录西沙海域沙尘沉降历史。3)三亚湾海域LHT样品和西沙群岛海域JYI-1样品中的δ13C值在1940s开始都呈现加速衰减模式,且在各个衰减阶段近岸LHT样品均比远岸JYI-1样品δ13C衰减速率快,说明南海北部自1940s受到化石燃料燃烧等引起的"Suess效应”的显著影响,也进一步反映了近岸海域遭受人为干扰和污染较大。此外,西沙群岛海域JYI-1样品δ15N值在整个生长年限变化(～0.525‰)较小,从一定程度上反映了西沙群岛受人类污染较小；而三亚湾LHT样品δ15N值自20世纪50年代呈现上升趋势,尤其20世纪80年代后显著增大(1980-2000年δ15N增加-0.518‰),这很可能是受大量生活污水排放等影响所致。