有机分子组成揭示渤海西岸末次盛冰期以来海平面变化对滨海湿地生态演化的影响

摘要

滨海湿地生态系统是重要的生态系统之一，对环境变化响应敏感。海平面变化会直接影响滨海湿地的物质来源，进而影响湿地生态系统演化。然而，由于可靠地质记录的相对稀缺，长时间尺度海平面变化对滨海湿地生态系统的影响尚未全面澄清。本文旨在从沉积物有机分子组成视角探讨末次盛冰期(约22 000 a BP)以来渤海西岸海平面变化对滨海湿地生态系统演化的影响。本文基于超高分辨率傅里叶变换离子回旋共振质谱(FT-ICR MS)技术分析了渤海西岸沉积物有机分子组成，结果表明末次盛冰期沉积物内源脂肪族化合物占比较高，在海平面较现代海平面平均低约130 m,在渤海西岸滨海湿地不发育情境下该区可能存在局部水系并发育湖沼环境。进入全新世，海平面快速上升，本文岩心的两个海相地层记录了约7 100～6 900 a BP和约6 000～5 650 a BP两次海侵事件；约5 650 a BP以后，海平面相对稳定但缓慢下降，海岸线逐渐后退，形成了6道古海岸线和6期潟湖洼地。本研究表明滨海沉积物有机质CHO组分对海平面变化引起的环境变迁响应灵敏，有机质H/C和O/C的变化趋势指示滨海湿地在约8 050～4 850 a BP经历了陆相—海相—陆相的环境转变。其中约8 050 a BP和约4 850 a BP较高的O/C和较低的H/C表明这两个时期渤海西岸可能发育潟湖洼地，有机质主要来自陆生、半水生植物及土壤微生物活动；约5 700 a BP内源脂肪族化合物占比明显较高，表明滨海湿地转变为海洋环境，有机质主要来源转变为水生藻类和浮游生物。约1 350 a BP内源有机组分占比15.68%,显著高于约8 050 a BP和约4 850 a BP,表明湿地生态演化可能受到较强人类活动的干扰。本文的研究结果为认识海平面变化对滨海湿地生态系统演化的影响提供了新的视角和证据。

关键词

滨海湿地 / 海平面变化 / 有机分子组成 / 傅里叶变换离子回旋共振质谱 / 生态演化