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本文选取中法合作Marco—Polo航次(IMAGESⅫ)南海西部MD05-2901孔和南海北部MD05-2904孔沉积柱状样为研究材料,采用颗石藻自动鉴定系统SYRACO(Système de Reconnaissance Automatique de Coccolithes),对全部2303个样品进行颗石藻属种统计分析,揭示了晚第四纪以来南海高分辨率(约2百年)的颗石藻主要属种变化历史,展示了海水营养跃层深度及表层海水初级生产力在冰期—间冰期及长时间尺度上的变化。通过与这两个孔其他研究资料以及南海南部ODP1143站颗石藻化石记录的对比,探讨了南海颗石藻群落和初级生产力变化的可能影响因素,并尝试讨论颗石藻与大洋碳储库变化的关系。
南海西部和北部的颗石藻化石组合基本相同,主要属种为Florisphaeraprofunda其次Gephyrocapsa oceanica和Emiliania huxleyi,此外Gephyrocapsamuellerae, Gephyrocapsa ericsonii, Umbilicosphaera sibogae, Umbellosphaeratenuis, Helicosphaera carteri, Syracosphaera pulchra和Syracosphaera spp.也比较常见。
利用F. profunda为相对百分含量重建了南海晚第四纪营养跃层的变化历史。南海西部MD05-2901孔海水营养跃层深度过去45—35万年较深,之后开始逐渐变浅,25万年至今保持相对稳定,其中深海氧同位素4期和2期(MIS4、2)出现较大幅度的变深过程。北部MD05-2904孔营养跃层深度冰期—间冰期变化明显,间冰期深冰期浅。频谱分析显示两个地区主要颗石藻属种变化都具有明显的斜率和岁差周期,西部还表现出半岁差周期。
南海晚第四纪以来表层海水初级生产力过去45-25万年较高,25万年之后生产力保持稳定,MIS5期生产力开始逐渐升高至末次冰盛期后下降。南海北部和苏禄海具有显著的冰期—间冰期旋回,冰期生产力高,间冰期时低,而MIS3期相对较高。南海北部生产力变化主要受到海平面变化和东亚冬季风的影响,西部更主要受到海流以及东亚夏季风在此区域引起的夏季上升流影响。
南海西部距今约45-25万年的“中布容期”F. profunda含量很低,初级生产力高;桥石类繁盛,钙质生产力较高,碳酸盐堆积速率增加。与此同时南海及世界各大洋碳酸盐溶解加强。这些变化可能与碳储库的改变有重要关系。20万年以来南海浮游有孔虫δ13C值逐渐变重,生产力水平逐渐升高。δ13C值在冰消期出现3次轻值,分别对应生产力的快速升高。这一变化可能与大洋生物泵有机碳与无机碳输出比例有关。