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南海是西太平洋最大的边缘海之一,对东亚的季风气候变化起着举足轻重的作用。硅藻是海洋生物的一个重要类群,其生态分布与水体的理化性质、迁移及水体营养有密切关系。沉积物中的化石硅藻蕴涵着大量的古海洋环境和古气候的信息,能为全球环境变化和气候过程以及暖流运动提供有价值的资料,在古海洋学的研究中起着重要作用。
本论文通过南海硅藻样品(即72个表层水样和本区的71个表层沉积物样品)的分析、鉴定和研究,并结合粒度及其他相关资料,分析了黑潮暖流、印度洋暖水和沿岸流对本区的影响。比较了浮游硅藻和沉积硅藻的对应程度,初步探讨硅藻遗骸在海洋环境中的保存机理,研究结果表明:
(1)2007年夏季南海共鉴定浮游硅藻28属35种。优势种类为菱形海线藻Thalassionema nitzschioides、拟柔弱拟菱形藻Pseudo-nitzschia pseudodelitissima、尖刺拟菱形藻Pseudo-nitzschia pungens、具槽直链藻Melosira sulcata、舟形斜纹藻Pleurosigma naviculaceum、角毛藻Chaetoceros spp.等。浮游硅藻种类组成、数量分布受水温、盐度和营养盐等环境因子的影响。
(2)南海表层沉积硅藻种类丰富,共有硅藻56属的256个种和变种,其中有1个我国首次记录的属以及13种我国首次记录的种。硅藻种类以热带外洋种为优势,伴有一定量的热带一亚热带近岸种和广布种。优势种类为短刺角毛藻Chaetoceros messanensis、非洲圆筛藻Coscinodiscus afticanus、结节圆筛藻Coscinodiscus nodulifer、柱状小环藻Cyclotella stylorum、大筛盘藻Ethmodiscusrex、楔形半盘藻Hemidiscus cuneiformis、具槽直链藻Melosira sulcata、海洋菱形藻Nitzschia marine、方格罗氏藻Roperia tesselata、菱形海线藻Thalassionemanitzschioides、离心列海链藻Thalassiosira excentrica以及长海毛藻Thalassiothrixlongissoma。其中,热性种Coscinodiscus nodulifer在南海分布最广,是主要的优势种类。新记录属是舟辐藻属Rutilaria,新记录的种分别是Rutilaria radiate、Asterolampra grevillei、Biddulphia turrigera、Cocconeis citronella、Cocconeiscyclophora、Cocconeis ocellata、Dictyoneis marginata、Entogonia davyana、Plagiogramma Kinkeri、Plagiogramma Papille、Nitzschia campechiana、Triceratiumcastelliferum和Triceratium contumax。由于各海区环境因素的差异,硅藻遗壳含量分布是不同的,其中最低为71壳/g,最高为623,438壳/g。总体上,从陆架至深海盆,其数量呈递增趋势。沉积硅藻的分布受海底地形地貌、水动力、水文气候等环境条件综合作用的影响。
(3)根据沉积硅藻中具有指示意义的硅藻种的分布和生态变化,可将该海区分成7个硅藻组合带。分别是组合Ⅰ:Melosira sulcata-Coscinodiscusnodulifer-Pyxidicula weyprechtii-Diploneis spp.;Ⅱ:Cyclotella stylorum-Melosirasulcata-Coscinodiscus nodulifer:Ⅲ:Coscinodiscus nodulifer-Thalassiothrixlongissoma-Roperia tesselata;Ⅳ:Coscinodiscus nodulifer-Roperia tesselata-Thalassiothrix longissoma;Ⅴ:Coscinodiscus nodulifer-Thalassiosira excentrica-Roperia tesselata:Ⅵ:Coscinodiscus nodulifer-Melosira sulcata-Cyclotellastylorum;Ⅶ:Coscinodiscus nodulifer-Trachyneis antillarum-Hemidiscuscuneiformis。各组合分别反映不同的海洋环境,为本海区古海洋环境的研究提供了科学依据。
(4)经历溶解、搬运、沉积、再沉积等一系列过程后,沉积硅藻可以部分反映浮游硅藻的群落组成。
(5)南海表层沉积硅藻的分布主要受到海洋环流的影响,表现为黑潮暖流、印度洋暖水的入侵以及沿岸流对南海表层沉积硅藻分布的影响。其中,Coscinodiscus africanus、Coscinodiscus nodulifer、Hemidiscus cuneiformis和Nitzshiamarina等热性硅藻种类可作为黑潮暖流及印度洋暖水入侵南海的指示种。而Cyclotella stylorum,Cyclotella striata,Melosira sulcata,Diploneis bombus,Diploneis crabro和Trachyneis antillarum等则可作为判断沿岸流对南海水域影响强度的指示种。长海毛藻ThalassDthrix longissoma在深海沉积物中大量出现可以作为南海水体高初级生产力的指示种。