砗磲高分辨率SrCa温度计3种物种的对比分析.doc

第 4 2 卷 第1 期2 0 1 2 年 1 月Vol 42，No 1Jan 2 0 1 2JO URNA L O F UNIVERSITY O F SC IENC E A ND TEC HNO LO G Y O F C HINA文章编号: 0253-2778( 2012) 01-0001-09Sr / Ca温 度 计 : 3 种物种的对比分析 砗 磲 高 分 辨 率达，晏宏，王玉宏，孙立广邵( 中国科学技术大学地球和空间科学学院，极地环境研究室，安徽合肥 230026)摘要: 对采自南海西沙的 3 种不同种的现代砗磲 ( 库氏砗磲、鳞砗磲、砗蚝) 进行了高分辨率 Sr / Ca比值分析 结果表明: 库氏砗磲和鳞砗磲的 Sr / Ca 比值呈现出年周期变化并与实 测 的 海 表 面 温 度( SST) 形成较好的对应; 而砗蚝的 Sr / Ca 比值年周期信号较弱且与温度的对应存在较大的不确定性 通过全年逐月或逐周对应和极端对应，我们共获得了两种砗磲的 4 个有效的 Sr / Ca-SST 方程，并能较好地作为 Sr / Ca 温度计进行温度恢复 对比不同种类的砗磲，其 Sr / Ca 分布有所不同，相应的 Sr / Ca-SST 方程也有一 定 的 区 别 这 项 研 究 为 选 择 性 地 应 用 砗 磲 研 究 全 新 世 气 候 变 化 提 供 了依据关键词: 砗磲; Sr / Ca; 南海; 海表面温度( SST)中图分类号: P736文献标识码: Adoi: 10 3969 / j issn 0253-2778 2012 01 001引用格式: Shao Da，Yan Hong，Wang Yuhong，et al High resolution Sr / Ca profiles of three Tridacna specimens andtheir potential as sea surface temperature proxyJ Journal of University of Science and Technology of China，2012，42( 1) : 1-9邵达，晏宏，王玉宏，等 砗磲高分辨 率 Sr / Ca 温 度 计: 3 种物种的对比分 析J 中 国 科 学 技 术 大 学 学报，2012，42( 1) : 1-9olution Sr / Ca profiles of three Tridacna specimensheir potential as sea surface temperature proxySHAO Da，YAN Hong，WANG Yuhong，SUN Liguang( Institute of Polar Environment，School of Earth and Space Science，University of Science and Technology of China，Hefei 230026，China)Abstract: Three modern Tridacna specimens of different species were collected from Xisha Islands of South ChinaSea and the high-resolution Sr / Ca ratios of their inner shells were analyzed Two Sr / Ca profiles of Tridacna( Tridacna gigas，Tridacna squamosa) display regular seasonal variations and close correlation with the instrumentalsea surface temperature ( SST) of the studied area Four statistically significant models were proposed based on thelinear regression of the Sr / Ca ratios ( monthly or weekly values and extreme values) and the SST These modelscould be used to reconstruct the SST of Holocene from the Sr / Ca ratio of Tridacna's inner shellsKey words: Tridacna; Sr / Ca; South China Sea; sea surface temperature ( SST)收稿日期: 2011-09-26; 修回日期: 2011-12-01基金项目: 国家自然科学基金( 41176042) ，中国科学院战略性先导科技专项( XDA05080302) 资助作者简介: 邵达，男，1990 年生，本科生 研究方向: 环境地球化学研究 E-mail: shaoda mail ustc edu cn通讯作者: 孙立广，教授 E-mail: slg ustc edu cnHigh res and t南海是西太平洋地区最大的边缘海，其气候变化 受 到 亚 洲 季 风、ENSO 等 多 个 气 候 系 统 的 影 响20-21，因此该区域的气候特征以及气候历史对于 我们了解亚洲-太平洋地区气候变化机制非常重要 本研究对采自南海西沙群岛永兴岛和东岛的 3 种不 同种的现代砗磲样品进行高分辨率Sr / Ca测试，并结 合器测资料进行分析，探讨砗磲高分辨率Sr / Ca在古 气候研究应用中的可行性和不同种砗磲间 Sr / Ca 特 征的差异性砗磲( Tridacna) 是 始 新 世 以 来 最 大 的 双 壳 类，也是西太平洋-印度洋珊瑚礁环境中重要的成员1砗磲一般生长在珊瑚礁中，与虫黄藻共生 砗磲共有8 种，本研究在南海西沙群岛采集的 3 种砗 磲 分 别为库 氏 砗 磲 ( 又 名 大 砗 磲，Tridacna gigas) 、鳞 砗 磲( Tridacna squamosa) 和 砗 蚝 ( Hippopus hippopus) 2 砗磲壳体均是坚硬的文石，常具有年生长线甚至日 生长 线3-5，是 一 种 非 常 理 想 的 高 分 辨 率 古 气 候 载体利用生物成因碳酸盐的元素比值重建古海温是 古气候研究的一个重要分支，在高分辨率重建第四 纪海洋气候变化方面起到了重要的贡献 这其中又 以珊瑚方面的研究最为成熟，大量的研究表明，在非 上升流区域，珊瑚 Sr / Ca 比 值 可 不 受 盐 度 变 化 的 影 响而准确地反映海表面温度的变化 ( 精度 可 达1 之内) 6-7 此外，由于 Sr 和 Ca 在海洋中长时间停留3 种砗磲样品分别采自南海西沙群岛的永兴岛和东岛的礁盘 上，低 潮 时 水 位 约 1. 5 2 m ( 图 1 ) ，采集时砗磲均为活体样品 具体采样情况如表 1 所示 砗磲样品带回实验室后，沿砗磲中间最长肋条部位将砗磲切开( 图 2，所示为 YX1 的情况) 22 对所有的样品切面进行观察发现砗磲壳均分为明显的两部分: 内壳和外壳 大多数砗磲均是内壳颜色浅，其 中 YX1 和 YX2 可 以 观 察 到 明 显 的 纹 层，宽 度 比 较 均匀，应为年 生 长 线; DD3 样 品 的 切 面 没 有 明 显 的 生长纹层 我们沿砗磲截面切取了一个 约 5 mm 厚 的薄片，由于外壳部分没有明显的纹层且受到较为 显著的侵蚀，因此本研究只对内壳进行取样分析 取 样前，对 砗 磲 取 样 面 分 别 使 用 10% H2 O2 ，0. 1N HNO3 和 去 离 子 水 超 声 清 洗，以 除 去 表 层 吸 附 的 物 质11 取样在中国科学院壳幔物质与环境重点实验 室高速微钻( Micromill) 平台上完成，取 样 间 隔 遵 循 等间距原则从砗磲内部往外部沿生长线( 垂直于纹 层，没有纹层 的 DD3 按 照 生 长 的 大 致 趋 势，如 图 2 所示) 进行 根据年生长线间的距离，YX2 和 DD3 均 采用 0. 20 mm 的 取 样 间 距，取 样 全 过 程 保 持 一 致 对于 YX1 为了 验 证 取 样 距 离 产 生 的 影 响 分 别 使 用0. 12 mm 和 0. 06 mm( 11 13 mm) 取样间 隔 取 样过程保持环 境 清 洁，样 品 之 间 相 互 不 污 染; 取 样 量0. 5 3 mg 不 等 取 下 来 的 粉 末 样 品 用 硫 酸 纸 包 好烘干，储存在干燥环境中待测表 1 砗磲采样情况Tab 1 The sampling information of Tridacna specimens( 4 Ma) ，海水 Sr / Ca 可视为不变，所以珊瑚 Sr / Ca温度计基 本 不 用 考 虑 海 水 变 化 的 影 响6，8 基 于 珊瑚 Sr / Ca 比值重建我国南海古海温的研究已有不少报道9-14，这些研 究 对 于 我 们 了 解 南 海 全 新 世 温 度变化以及气候系统，如季风、ENSO 等的变化起到了 重要 作 用 除 了 珊 瑚 外，海 洋 双 壳 类 的 高 分 辨 率 Sr / Ca比值也被大量用来尝试重建海洋古环境变化 但是这些研究大多发现海洋双壳类高分辨率 Sr / Ca 难以清晰地记录季节性气候变化信号，因此双壳类 Sr / Ca 变化也被认为主要受生长发育以及新陈代谢 等的影响，而不是 SST( sea surface temperature，海表 面温 度) 主 导15-18 有 关 砗 磲 高 分 辨 率 Sr / Ca 比 值 的研究在最 近 也 有 出 现18-19 Elliot 等18 通 过 对 来 自 Great Palm Island ( 18° 40' S，146° 34' E ) ，CocosIsland ( 12°6'S，96°50'E)和 Huon Peninsula ( 6°11'S，147°42'E) 的 3 种 库 氏 砗 磲 Sr / Ca 比 值 的 研 究 认为，温度、生长速率和新陈代谢作用对砗磲 Sr / Ca 没有影响或影响很小 对比 3 种砗磲，内壳均比外壳有更好的周期性，而来自 Great Palm Island 的砗磲 Sr /Ca 比值年周期循 环 的 信 号 要 明 显 强 于 另 外 两 种 砗磲，这说明区域差异对 砗 磲 Sr / Ca 记 录 年 周 期 性 气候数据有一定的影响 晏宏等19对采自南海西沙群岛的一种现代大砗磲进行了高分辨率 Sr / Ca 比值研究，结果发现大砗磲 Sr / Ca 具有清晰的年周期信号，并与 SST 变化有较好的相关性编号采样地点采样时间砗磲种属编号YX1YX2DD32005 32008 32003 3a 库氏砗磲b 鳞砗磲c 砗蚝永兴岛永兴岛东岛1材料与方法0引言3第 1 期砗磲高分辨率 Sr / Ca 温度计: 3 种物种的对比分析图 1 采样位置示意图( a) 南海西沙; ( b) 永兴岛和东岛; ( c) YX1 采样地点Fig 1 The map of sampling location( a) Xisha Islands of South China Sea; ( b) Yongxing Island and Dongdao Island;( c) sampling site for YX1度计所需要的精度南海西沙的 SST 数据采用美国大气海洋局的再分析 资 料 ( NOAA NCEP EMC CMB GLOBAL Reyn _SmithOIv2 data) 周分辨率数据从 1981 年 11 月 8 日开始，月分辨率数据从 1981 年 11 月开始，空间分辨率 1° × 1° 西 沙 选 用 格 点 ( 16. 5° N，112. 5° E ) 的数据图 2 现代砗磲 YX1 切面及采样线Fig 2 The radial section of modern Tridacna specimen YX1 and the sampling line2 1砗磲 Sr / Ca 的变化与种属间的差异一些针 对 热 带 珊 瑚 的 研 究 表 明，在 利 用 珊 瑚 Sr / Ca比值进行 SST 重建时，其优点是基本不受盐度 变化和生长速率变化的影响，缺点是存在区域性差将分取出来 的 微 量 砗 磲 样 品 ( 3 mg)用 约 1mL 11 的 HCl 溶解，然后近似稀释到 10 mL( 样品量 较 少 时 用 0. 5mL 1 1HCl 溶 解 并 稀 释 到 约 5mL) 元素比值分析在中国科 学 技 术 大 学 极 地 环 境研究室的 Perkin Elmer 公司 2100DV 型 电 感 耦 合 等离子体发射光 谱 仪 ICP-OES 上 进 行 Ca 和 Sr 测 量波长分 别 选 用 317. 933 nm 和 407. 771 nm 样 品 的Sr / Ca 比值通过分析一系列标准溶液以外部标准校正的方法获得，具体 方 法 参 照 Wei 等11 所 用 的 测定校准样品 Sr / Ca 为 10 mmol / mol，相对标准偏差为± 0. 46，总 体 误 差 小 于 1% ，符 合 讨 论 的 Sr / Ca 温23-24别和种属差别等 因而基 于 珊 瑚 的 Sr / Ca 温 度计的使用需要对不同区域的不同样品进行严格的标定，在针对砗磲的研究中也应该如此本研究中砗磲样品的取样地点均集中在西沙群岛，可以认为样品间基本没有区域差异，因而 Sr / Ca 的差异应体现在种属的差别上 比较 3 种砗磲的平 均值和极 值 ( 表 2 ) ，种 属 之 间 有 着 超 过 10% 的 差 异，说明在 Sr / Ca 分布上存在着种类的特异性 这表2结果与讨论系，这一点与珊瑚一致11对于 DD3，表面看起来其含有 1. 5 个周期，但由明 Sr / Ca 比值也可以作为我们鉴别砗磲种属的一种辅助手段表 2 砗磲 Sr / Ca 统计情况( mmol / mol)Tab 2 The statistics of Tridacna Sr / Ca profiles ( mmol / mol)于其 Sr / Ca 比值随着年龄 增 长 整 体 呈 下 降 的 趋 势，对应每个周期的极值也有较大变化，因此对其是否存在年周期还不确定( 后文按照其有一定的年周期 进行讨论) 而观察其 Sr / Ca 比值曲线，若按前两种 砗磲类似的方法分析，其表现为宽峰窄谷，夏季对应 较高 Sr / Ca，冬季 对 应 较 低 Sr / Ca，即 与 温 度 成 正 相 关关系 至于为何 DD3( 砗蚝) 会出现与其他两种砗 磲相反的对应关系( 即正相关) ，一种可能的解释是样品个数可见的年周期数砗磲编号平均值最大值最小值标准差YX1-aYX2-bDD3-c194901641141 5 *2 2351 7841 9582 4401 9862 2732 0411 6201 6110 1030 1080 131【注】 * 为大致数此外 我 们 发 现 砗 磲 的Sr / Ca比 值 ( YX1 为DD3 Sr不同18对 离 子 的 吸 收 模 式 与 其 他 种 的 砗 磲2. 041 2. 440 mmol / mol，YX2为 1. 620 1. 986mmol / mol，DD3 为 1. 611 2. 273 mmol / mol) 比珊瑚( 7. 5 9. 5mmol / mol) 要 低 得 多10-11，13-14，25 说 明 砗磲和珊瑚的 Sr 分 配 系 数 DSr ( DSr = Sr / Ca壳 /Sr /Ca海水 ) 差别很 大，近 似 为 0. 25 1，这 可 能 是 离 子吸收机制导致的差异18研究表明，一些海洋双壳类的 Sr / Ca 明显受到生长速率的影响，从幼年到成年，随着生长速率的减小，Sr / Ca 比值也减小16-17，26-27 本研究中，YX1，YX2 这两种砗 磲 没 有 明 显 受 生 长 速 率 影 响，这 与 Elliot 在南半球研究的 3 种砗磲的情况类似18，这说明库 氏砗磲 和 鳞 砗 磲 基 本 不 受 生 长 速 率 的 影 响 对 于 DD3，按我们假定的周期特征，在其大致的 1. 5 个周 期中，两年冬季的 Sr / Ca 值 表 现 为 前 一 年 比 后 一 年 高( 在极值点约高 0. 2 mmol / mol) 结合 SST 数据和 采样时间，该砗磲对应的前一年冬季( 2001 年末) 没 有出现相对低温( 相对 2002 年末) ，因此这种 Sr / Ca 随时间降低的情况说明砗蚝的 Sr / Ca 比值在一定程 度上受到生长速率和新陈代谢的影响 以上两点也 就表明砗蚝的年周期信号相比库氏砗磲和鳞砗磲更 不明显也不准确2 2砗磲 Sr / Ca 比值的年周期信号研究结果表明( 图 3) ，选取的 3 个样品的 Sr / Ca比值变化均有一定的周期性，这是以往对于砗磲的研究中极为少见的 其中 YX1，YX2 周期较多( 分别 有 11 个和 4 个) ，且每个周期的极值较为近似，因而 我们可以认 为 这 两 种 砗 磲 ( 库 氏 砗 磲 和 鳞 砗 磲) 具 有较好的年周期性 观 察 其 Sr / Ca 曲 线 可 发 现 其 年 周期变化由一个宽谷和一个窄峰组成 宽谷指示的 夏季( 生长速率快) 对应较低的 Sr / Ca 比值，窄峰指 示的冬季( 生 长 速 率 慢) 对 应 较 高 的 Sr / Ca，说 明 库 氏砗磲和 鳞 砗 磲 的 Sr / Ca 比 值 与 温 度 呈 反 相 关 关2 3砗磲 Sr / Ca 序列的年代标定根据砗磲样品的采样时间和年周期信号，我们可以对砗磲的 Sr / Ca 序 列 进 行 年 代 标 定 ( 图 3 ) 样品采集时均为活体样品，因而可以将采样时间近似定为大致的死亡时间，也就是生物地球化学指标封 闭的大致时间 分析 1982 2009 年 的 SST 显 示，南 海西沙地区夏季时间较长( 5 9 月的平均 SST 分别 为 29. 3，29. 4，29. 4，29. 2 和29 ) 而冬季时间较 短( 1 月 SST 最 小 为24. 7 ) ，结 合 砗 磲 的 生 长 特 点，我 们 可 以 根 据 Sr / Ca 的 极 值 进 行 年 代 标 定 YX1，YX2 这两个砗磲年周期较多且其 Sr / Ca 与 SST 呈反相关，因此我们将 Sr / Ca 年 周 期 中 的 最 大 值 定 位到 1 月，在两个 相 邻 的 1 月 之 间 的 Sr / Ca 值 的 年 龄由线性内插得到，进 一 步 可 将 Sr / Ca 调 整 到 对 应 的月分辨率; 对 于 DD3，因 其 年 周 期 少 且 样 品 量 较 大，我们采用周分辨率的对应方式 选择两个对应的图 3 各种砗磲的 Sr / Ca 分布及其年龄序列Fig 3 The Sr / Ca ratio profiles and chronologies of the studied Tridacna samples5第 1 期砗磲高分辨率 Sr / Ca 温度计: 3 种物种的对比分析年周期的 Sr / Ca 比值最小 点，分 别 与 对 应 年 份 中 温度最低的周对应，再按照这两个时间点间的时间长度，同样通过线性插值进行周分辨率的对应，但由于 其年周期性不如前两者，如此标定可能存在着较大 误差2 4砗磲 Sr / Ca 比值与 SST 的关系为了得到精确的温度计方程，首先需要将地球 化学指标和器测资料进行准确的年代对应 本研究 中，所 选 取 的 SST 序 列 严 格 按 时 间 间 距 测 量，而 Sr / Ca比值按等间距取 样 在 时 间 标 定 时，除 了 1 月( 或温度最低周) 的 Sr / Ca 直接与器测温度对应外， 其他时间点的 Sr / Ca 都是 通 过 线 性 内 插 获 得 的 这 里我们用到了一个计算前提，即认为砗磲在一年内 是等速生长的 但对生物碳酸盐的研究表明其年内 生长速度是 不 等 的，一 般 夏 季 快，冬 季 慢18，28-29 因 此，通过使用年最低温 对 应 的 方 法 将 Sr / Ca 序 列 与 SST 序列进行年代对应，只能消除砗磲不同年份间 生长速率的影响，但仍然存在着季节生长速率变化 引入的误差 这可能会使温度计方程出现一定的偏 差，从而导致后报温度和器测温度出现较大的差值 此外需要说明的一点是，对于那些处在两端边界点 以外的数据，我们并未使用线性外推的方法确定时 间而是直接将其舍去 这是因为一方面舍去的数据 量并不多，不影响整体情况; 另一方面基于上述生长 速率改变的原因，通过外推获得的边界年份外的数 据将无法消除年际生长速率改变的误差，使得可靠 性降低，因而我们只使用完整年份的数据进行时间 对应和后续的计算 对比插值结果和 SST 的对应关 系( 图 4) ，我们更明显地看到了 YX1 与 YX2 两个砗 磲与 SST 的相反关系，且与 SST 变化相协调，而 DD3 与 SST 的正相关关系也很明显，但该对应存在不准 确性在本研究中，我们使用两种方法 来 拟 合 温 度 计方程:方法 1全年对应 即将调整到月( 或周) 分 辨率的 Sr / Ca 序列直接与月( 周) 分辨率的 SST 序列 对应，进行回归拟合( 图 5) ，得到以下的线性方程YX1-a: Sr / Ca( mmol / mol) =3 595 0 048 7 × SST( ) ，图 4 各砗磲 Sr / Ca 比值的插值结果( 实心点)与 SST( 空心点) 的对应关系Fig 4 The correlation between the Sr / Ca profiles( solid dots) and the SST series ( hollow dots)of the studied Tridacna samplesDD3-c: Sr / Ca( mmol / mol) =0 208 6 + 0 062 9 × SST( ) ，( R2 = 0 684 9，n = 53) ( 3)方法 2极端对应 对于 YX1，YX2 两个月分辨率的砗磲，我们还使用了极端对应的方法进行拟合，即将冬季( 1 月) 和夏季( 6，7，8 月) 的 Sr / Ca 与相应的 SST 对应，进行回归拟合( 图 6) ，得到两个方程YX1-a: Sr / Ca( mmol / mol) =3 842 0 057 8 × SST( ) ，( R2 = 0 947 4，n = 45) ;YX2-b: Sr / Ca( mmol / mol) =3 347 0 056 9 × SST( ) ，( R2 = 0 947 3，n = 17) ( 4)( 5)这些方程的斜率即表示温度每上升1 砗磲的Sr / Ca下降( 或上升，如 DD3) 的数值变化量 这里我们看到，除 了 DD3 的 式 ( 3 ) 以 外，其 他 砗 磲 的 斜 率 分 别 为 0. 048 7， 0. 050 3， 0. 057 8， 0. 056 9，这 些 数值与在南海地区，特别是西沙地区珊瑚的 Sr / Ca 温度计的斜 率 还 是 较 为 接 近 的 ( 西 沙 0. 0519，雷州 半 岛 0. 04214，三 亚 0. 04611 ) 而 对 于( R2 = 0 697 8，n = 133) ;YX2-b: Sr / Ca( mmol / mol) =3 166 0 050 3 × SST( ) ，( R2 = 0 862 4，n = 49) ;( 1)( 2)DD3 ，因为没有 参 照，因 而 无 法 与 其 他 的 生 物 碳 酸盐进行比较利用以上 5 个方程，我们后报了这些砗磲对应时间的 SST 这里，我们分别后报了全年平均 SST 和冬夏两季( 1，6，7，8 月 4 个月) 的 SST，我们使用 SST差值( 后报温 度 实 测 温 度) 来 衡 量 后 报 温 度 的 准确性( 各方程全年平均的后报差值已绘制在图 5、图6 中) 从 SST 差 值 的 总 体 结 果 来 看 ( 表 3 ) : 对 于YX1 和 YX2，两种方法在后报全年平均 SST 上差距不大; 在后报极端温度上，对于同一个砗磲，极端对DD3，从其 SST 差 值 的 分 布 图 上 我 们 看 到 明 显 的 下降趋势( 图 5( c) ) ，这从另一个角度说明了其 Sr / Ca比值 随 着 时 间 减 小，也 说 明 通 过 该 砗 磲 得 到 的 Sr /Ca-SST 方程的后报准确性 相 对 较 差 因 而 式 ( 3 ) 不能作为有效的 SST 恢复方程2 5砗磲 Sr / Ca 温度计的可靠性目前对于砗磲 Sr / Ca 温度计的研究还不多见，因此其对于古海温的记录的可靠性还存在着不确定因素，同 时 关 于 本 研 究 所 关 注 的 不 同 种 间 的 砗 磲Sr / Ca 温度计的差异也有待进一步深入研究如 前文所说，生长速率对库氏砗磲和鳞砗磲两应( 式 ( 4 ) 和 式 ( 5 ) )显 然 更 为 准 确 另 外，对 于图 5 各个砗磲全年对应( 方法 1) 的 Sr / Ca-SST 线性拟合( 左) 以及后报 SST 与实测 SST 的差值序列( 右)Fig 5 Linear regression between Sr / Ca ratio and SST of the studied Tridacna specimen using method 1 ( left)and residual SST ( right，calculated by subtracting measured SST from estimated SST)7第 1 期砗磲高分辨率 Sr / Ca 温度计: 3 种物种的对比分析图 6 各个砗磲极端对应( 方法 2) 的 Sr / Ca-SST 线性拟合( 左) 以及后报 SST 与实测 SST 的差值序列( 右)Fig 6 Linear regression between Sr / Ca ratio and SST of the studied Tridacna specimen using method 2 ( left)and residual SST ( right，calculated by subtracting measured SST from estimated SST)表 3 利用全年对应和极端对应两种方法后报的全年平均、冬季( 1 月) 和夏季( 6，7，8 月 3 个月) SST 与实测 SST 的差值( )Tab 3 Residual SST based on method 1 and method 2 ( calculated by subtracting measured SST from estimated SST) ( )砗磲编号所用后报式全年平均冬季夏季YX1 全年对应( 1) 式YX1 极端对应( 4) 式YX2 全年对应( 2) 式YX2 极端对应( 5) 式DD3 全年对应( 3) 式 0 01 ± 1 18 0 06 ± 1 01 0 49 ± 0 58 0 07 ± 0 540 41 ± 0 73 0 02 ± 0 64YX1-a0 02 ± 0 770 01 ± 0 72 0 39 ± 0 220 00 ± 0 190 26 ± 0 73 0 01 ± 0 65YX2-bDD3-c0 01 ± 1 14种砗磲似乎没有明显影响，但是从砗蚝来看，有着较为明显的影响，这一点 会 严 重 地 影 响 砗 磲 Sr / Ca 温 度计的可靠性 因而砗蚝不宜作为 Sr / Ca 温度计 在 YX1 的研究中我们采用了两种取样间距，结果表明 取样间距对整体 Sr / Ca 温 度 计 影 响 不 大，但 取 样 过 少会影响线性插值的精确性 本研究中每一段线性 插值样品的数量均大于需要插值的数量，这在进行 Sr / Ca 温 度 计 的 恢 复 上 是 足 够 的; 从 后 报 温 度 的 结 果看，极端对应获得的方程有着更广泛的适用性，因 而也有着相对更高的可靠性; YX1，YX2 两个砗磲的4 个方程都 是 较 为 可 靠 的 南 海 西 沙 气 候 记 录 信 息，可以用于在一定范围内探讨南海地区古海温以及一些气候系统的变化，也能提供人类活动的背景 至于 通过一两个砗磲建立出的某一个种的砗磲 Sr / Ca 温 度计能否直接应用到古气候研究中，种内差异和种 间差异对砗 磲 Sr / Ca-SST 关 系 的 影 响，生 长 速 率 的 变化影响 Sr / Ca 比值是否 是 个 别 种 的 特 征，以 及 今 后能否将砗磲 Sr / Ca 温度计进行跨区域的推广等一 些问题，都需要进行更深入的研究本研究对采自南海西沙的 3 种现代砗磲进行了3结论高分辨率采样和 Sr / Ca 比值分析 结果表明，不同种砗磲 间 Sr / Ca 的 分 布 有 所 不 同 ( 其 差 距 可 超 过10% ) ，这一点可以作为砗磲种属鉴定的辅助依据这些砗磲的 Sr / Ca 比值均 显 示 年 周 期 变 化，这 是 以往砗磲研究中很少见的，其中库氏砗磲和鳞砗磲两种砗磲几乎不受生理过程影响而与实测的 SST 也形 成较好的对应，而砗蚝则对应关系较差 这对应用海 洋双壳类进行古气候研究具有非常重要的意义 通 过全年逐月或逐周对应和极端对应，我们共获得了5 个相关的 Sr / Ca-SST 方程，其中 YX1，YX2 的各两 个方程是能够较好反映南海温度变化情况的 这一 点表明砗磲的碳酸盐壳体也能同珊瑚一样敏感地反 映海温变化，其 Sr / Ca 是一种良好的 SST 指示计 针 对研究中不同种的砗磲间的比较，我们发现不同种 砗磲的 Sr / Ca-SST 方 程 有 所 不 同，极 端 对 应 方 程 相 比全年对应方程有着更好的适用性; 而受生长速率 和新陈代谢影响较为明显的砗蚝虽也存在不太清晰 的年周期性，但若将其作为 SST 的温度计则缺乏可 靠性 相比珊瑚，砗磲在热带和亚热带均有分布，且 采集便捷 利用不同种 间 砗 磲 的 Sr / Ca 的 特 征 可 以 更好地进行古气候的研究，也给全新世古海温的重 建提供了依据5 Watanabe T， Oba T Daily reconstruction of watertemperature from oxygen isotopic ratios of a modernTridacna shell using a freezing microtome samplingtechniqueJ Journal of Geophysical Research-Oceans，1999，104( C9) : 20 667-20 6746 Beck J W， Edwards R L， Ito E， et al Sea-surfacetemperature from coral skeletal strontium / calcium ratiosJ Science，1992，257( 5070) : 6447 Mitsuguchi T， Matsumoto E， Abe O， et al Mg / Cathermometry in coral skeletons J Science， 1996，274( 5289) : 9618 Smith S V， Buddemeier R W， Redalje R C， et alStrontium-calcium thermometry in coral skeletons JScience，1979，204: 404-4079 Sun Y，Sun M，Wei G，et al Strontium contents of aPorites coral from Xisha Island，South China Sea: A proxyfor sea-surface