福建仙云洞现代次生碳酸盐团簇同位素特征与温度重建

碳酸盐团簇同位素（Δ₄₇）是基于碳酸盐中¹³C-¹⁸O丰度相较于其随机分布状态的偏离程度对温度进行估算的新型测温技术。洞穴石笋沉积过程复杂,部分石笋受动力分馏作用影响导致其碳酸盐Δ₄₇偏离平衡体系,这些因素增大了利用石笋碳酸盐Δ₄₇定量重建古温度的难度。本研究以典型东亚夏季风影响区的福建仙云洞为研究对象,通过对该洞现代次生碳酸盐样品的采集和稳定同位素组成的测定,探讨研究区现代次生碳酸盐Δ₄₇特征及其重建温度的可靠性。研究结果表明：1）仙云洞5个现代次生碳酸盐样品的Δ₄₇和δ¹⁸O结果均较为集中,而δ¹³C差异较大,这种样品间差异与共性并存的特征表明本研究所选样品具有代表性;2）仙云洞5个现代次生碳酸盐样品的Δ₄₇值在0.702‰~0.720‰范围内波动,实测温度与基于平衡体系下建立的团簇同位素温度转换方程计算的温度结果较为一致,揭示出该洞穴现代次生碳酸盐Δ₄₇接近热力平衡,不存在显著的动力分馏;3）基于洞穴次生碳酸盐的团簇同位素温度和δ¹⁸O值,推算出对应的滴水δ¹⁸O值介于-8.0‰~-7.6‰之间,这与长期监测的仙云洞滴水δ¹⁸O结果较为吻合,表明仙云洞现代次生碳酸盐氧同位素接近同位素平衡。本文研究结果为重建区域古温度和古降水提供了证据支撑。     

两种海洋初级生产力模型在长江口毗邻海区的应用比较

河口毗邻海域是海洋浮游植物相对活跃的区域,对初级生产力和全球碳循环有重要意义。本文结合现场实测数据和卫星数据,利用针对近岸优化的切萨皮克湾生产力模型(CBPM)和初级生产力垂向归纳模型(VGPM),分别计算了2018年3、7和10月长江口毗邻海域浮游植物的净初级生产力(NPP)和总初级生产力(GPP)。结果表明,两个模型在研究区域的初级生产力空间分布基本一致：在3月,从高纬度近岸到低纬度远岸递增;7月,初级生产力高值区以长江口和杭州湾为中心呈弧形分布;10月,初级生产力形成两个封闭的高值区。3个月份全部78个站位中有超过98%的站位VGPM的计算结果大于CBPM的结果,且3个月份VGPM的生产力结果比CBPM的计算结果分别高133%、73%和118%。通过与历史实测数据对比可知,CBPM计算所得长江口毗邻海域NPP更加接近历史实测数据。CBPM相比于VGPM更加适合长江口毗邻海域NPP计算的模型。另外,水底溶解氧与GPP、海表叶绿素浓度在各个月份都有显著的负相关关系。