基于SSR标记的黄骅古贝壳堤濒危酸枣独特性分析

【目的】黄骅古贝壳堤自然保护区酸枣种质可作为筛选枣抗盐碱砧木的重要资源,但已处于濒危状态。对这些酸枣种质的挖掘研究,可为其合理利用、保护提供参考依据。【方法】本研究以黄骅古贝壳堤36个酸枣类型和来自8个省份的枣属57个种质为试材,采用SSR分子标记,通过遗传多样性和亲缘关系分析,揭示贝壳堤酸枣的特殊性。【结果】20对SSR引物从93份材料共获得138个等位基因,平均每个位点6.9个等位基因。聚类分析将93份材料可分为9类,I类包含了黄骅古贝壳堤酸枣全部36个基因型,多样性值分别为Na=5.40,Ne=3.18,I=1.30。通过群体结构分析得到的9个亚种群与聚类结果相对应。在Q≥0.6、Q≥0.8和Q≥0.9时,黄骅古贝壳堤酸枣种群的基因型数分别占97.4%、92.1%和86.8%。黄骅古贝壳堤酸枣虽然表现出遗传多样性,但它与其他居群遗传成分交流较少。【结论】黄骅古贝壳堤的野生濒危酸枣种质资源独特,应加强保护和评价利用。

滨州贝壳堤岛与湿地国家级自然保护项目研究进展

2024年初,中国地质调查局天津地质调查中心作为联合体牵头人,中标“2023年中央林业草原生态保护恢复资金滨州贝壳堤岛与湿地国家级自然保护区项目”,并承担保护区地质演化与贝壳堤蚀退过程调查与监测任务。该项目旨在重构障壁岛-潟湖湿地地质演化过程.

渤海湾全新世贝壳堤：时空分布和海面变化标志点

以他人和本研究小组对渤海湾西岸贝壳堤平原的全新世贝壳堤研究为基础,重新考订了贝壳堤的底板形态,发现底板多向海倾斜,经多处水准测量获得的前、后缘底板平均高差为1m。堤底板的前、后缘位于形成时的平均大潮潮差的垂直范围内。底板的高差,或依实测值、或依高差平均值补足至1m,由此确定底板的高度误差范围。当对应当时的平均大潮差时,再进一步补足至±1.5m的垂直范围,堤底板遂成为海面变化标志点。经过对96个14C数据的考订,补正了贝壳堤的时空分布,重新肯定了Ⅱ堤的2道支堤和隋唐堤的存在,提出Ⅰ堤二分的可能,揭示了风暴潮再搬运造成的Ⅰ堤中部老于下部—底部的年龄倒置原因。该研究是重建贝壳堤平原全新世相对海面变化曲线、探讨贝壳堤与气候变化关系的基础。

贝壳堤岛3种植被类型的土壤颗粒分形及水分生态特征

运用土壤粒径质量分布原理与分形学理论,以黄河三角洲贝壳堤岛的3种植被类型为研究对象,以裸地为对照,测定分析土壤颗粒分形维数、粒径组成和水分物理参数,探讨不同植被类型的土壤颗粒分形特征及其影响因素。结果表明:贝壳砂土壤中粗砂粒含量最高;其次是细砂粒,而石砾和粉粘粒含量较低。灌木林地和草地具有降低石砾、粗砂粒,增加细砂粒和粉粘粒含量的作用。不同植被类型土壤颗粒分形维数均值在1.5845—1.9157之间,大小依次为酸枣林、杠柳林和草地,表层高于20—40cm土层。酸枣林、杠柳林及草地0—40cm土壤容重均值分别比裸地低23.87%,14.51%和10.47%;总孔隙度均值分别比裸地增加16.96%,16.71%和1.31%。植被恢复措施对贝壳砂表层的孔隙结构、疏松程度改善较好,草地及灌木林地的蓄水性能均表现为0—20cm高于20—40cm。土壤颗粒分形维数与粉粘粒含量、毛管孔隙度、总孔隙度、饱和蓄水量、吸持蓄水量等呈极显著正相关,与细砂粒含量呈显著正相关,与粗砂粒含量和容重呈极显著负相关,与石砾含量、非毛管孔隙度、滞留蓄水量的相关性不大。从土壤分形维数及其水分生态特征来看,贝壳堤岛3种植被类型的改良土壤物理性质及蓄水保土功能表现为灌木林好于草地,其中酸枣林好于杠柳林,0—20cm好于20—40cm土层。

渤海湾西岸年轻贝壳堤:形态、结构及多成因过程

渤海湾西岸年轻贝壳堤的横截面呈上凸形态,堤的底板向海倾斜。年轻贝壳堤可分为底部-下部(前缘基足)、中部和上部三部分。底部-下部为形成于水下的(潮间带至潮下带上部)贝屑质砂坝。中部为障壁岛,岛后为泻湖环境;当岛后泥质充填迅速时,障壁岛可转化为沿岸堤。上部为风成沙丘。水下砂坝→障壁岛→沿岸堤→风成沙丘反映了贝壳堤多成因的、复杂的形成过程。障壁岛-泻湖体系是渤海湾西岸沿海平原形成的重要因素。

柴达木盆地察尔汗古湖贝壳堤剖面粒度特征及其沉积环境

通过对柴达木察尔汗盐湖贝壳堤剖面沉积物粒度、碳酸盐和磁化率的对比,结合沉积物粒度频率曲线与多种粒度参数分析,详细讨论了研究剖面形成过程中物质搬运和沉积作用以及所反映的环境变化.结果表明沉积物粒度特征指示了湖泊水位的相对变化.在距今约38.2 ka BP（14-C年代,未校正.下同）左右,沉积记录指示古湖泊的范围和水位已达到剖面位置,之后湖泊继续扩张、水位波动上升;在距今约35.5 ka BP,粒径有一突然变细又变粗的过程,可能为一次较快速的湖面波动;在距今约35.5 ～ 33.3 ka BP之间,沉积物颗粒较粗,碳酸盐含量和磁化率值低,揭示湖泊水位较低.距今约33.3 ～ 27.1 ka BP之间,沉积物颗粒较细,碳酸盐含量较前一阶段高,表明此阶段湖泊水位相对较深,但粒度、碳酸盐和磁化率等指标也记录了三次较明显的湖泊快速但短暂的退缩过程;在距今约29.7～28.3 ka BP,沉积物颗粒最细,指示了此时期可能为湖泊水位最高期.从距今约27.1 ka BP开始,沉积积物颗粒明显变粗,揭示湖泊进入到退缩期,距今约18.1 ka BP,粒度指标的变化和上层的盐壳指示湖泊进入快速盐化阶段,之后湖泊退出剖面所在的位置,此后研究区湖泊水位再也没有达到这个高度.

渤海湾西岸的第一道贝壳堤的年代学研究及1千年来的岸线变化

取自堤下部的 1 4 C平均校正年龄表明 ,渤海湾西岸沿现代海岸线展布的第一道贝壳堤 ( 堤 )的初始年龄约在 90 0～ 70 0 cal BP/AD10 5 0～ 12 5 0 ,堤的发育延续至 18、19世纪。以往 1 4 C数据因取样位置不当 (一般取自堤的中部 ) ,不能用于支持文献中关于该堤起始时间的判断 ;但是这批数据连同文献中获自岸外残存贝壳碎屑堆积层的数据 ,暗示隋、唐贝壳堤存在的可能性。近 1千年来该地区贝壳堤的发育反映了海岸线的重大变化。

渤海湾全新世贝壳堤与牡蛎礁:古气候与海面变化

讨论了早全新世晚期以来渤海湾西岸贝壳堤平原成堤、西北岸牡蛎礁平原(及毗邻浅海区)建礁过程的同时性特征和气候变化与这一特征之间的关系,以及堤、礁记录的相对海面变化。堤、礁大致同时发育,可分为6期,依次分别被寒冷事件5、4、3、2和1分隔。堤底板前、后缘高差大致对应3m的大潮差、礁顶板大致对应海平面。据二者分别重建了南部贝壳堤平原、北部牡蛎礁平原的相对海面变化:南部自7ka cal BP以来基本与现代海平面等高,小的波动在±1m之间,压实固结作用抵消了中全新世的相对高海面;北部中全新世的相对海平面位置因新构造和固结压实双重下沉作用的影响,已位于现代海平面2～3m以下。

柴达木盆地察尔汗贝壳堤剖面年代学研究

利用常规14C、加速器(AMS)和230Th等测年方法,对位于青藏高原东北部柴达木盆地察尔汗古湖贝壳堤剖面化石贝壳、湖泊沉积(包括现代沉积)样品有机质(包括碱性残留和胡敏酸组分)、碳酸盐(CaCO3)和剖面顶部石盐(NaCl)晶体在不同实验室进行了系统的实验研究,探讨了不同样品测年结果的可靠性和精确性,并通过与已有研究结果的对比,对柴达木盆地贝壳堤剖面记录的察尔汗古湖高湖面演化历史进行了探讨,得出察尔汗古湖高湖面形成于约39·7～17·514CkaB·P.;研究证明柴达木盆地沉积物中有机质含量很低,且主要来源于菌藻类等低等藻类和微生物,受老碳和溶解物质影响强烈,因此必须经过多种方法综合测年才能比较可靠地确定所测样品的形成年代;测年结果的不确定性不仅来源于样品自身元素(同位素)的特性和沉积过程中再沉积作用的影响,也可能源自于放射性14C产生过程的不稳定性;对比发现贝壳化石老于同层位有机质14C年龄15～18ka,这可能与柴达木盆地所处的特殊地理位置和巨大的古湖泊面积及水体有关;同时,不平衡铀系测年在确定开放体系矿物晶体年代应用中的可靠性尚须进一步深入分析,其机理也还需要探讨和实验研究。

渤海湾西岸的几道贝壳堤

渤海湾西岸出露或埋藏了多道贝壳堤,通过地质调查发现:贝壳堤的平面分布结构是沿着(或随着)渤海湾海岸由老至新(从岸—海)与海岸呈大致平行排列。贝壳堤的划分方案有两种,一种是从新至老,另一种是从老至新,本文采取后一种划分方法:即第Ⅰ道(老)—第Ⅵ道(新)贝壳堤。本文对每道贝壳堤的物质(岩性特征)组成与堆积特征进行了描述(图2～图7);对贝壳堤的几何形态特征进行了数理统计(表2);对贝壳堤形成的年代特征进行了对比分析(表3);对贝壳堤的生物组合特征等资料进行了归纳和整理;对贝壳堤的分道方案进行了对比分析(表1),揭示了贝壳堤的赋存状态、形成的年代及第Ⅰ道—第Ⅵ道贝壳堤所处的潮位变化(图8)。以形成贝壳堤这一独特的地质载体为基础,试图从渤海湾宏观整体的角度分析并揭示贝壳堤的成因机制(表4,图9),笔者认为广义的渤海湾是内陆的半泻湖(海),也可以视为局部海:山东庙岛列岛—辽东半岛构成了渤海的障壁海岸,在障壁海岸这样的自然地理和地貌条件下,通过大量的资料综合分析认为只有障壁海岸才是形成"科珀河型三角洲与喙状三角洲"的必然条件,而"科珀河型三角洲与喙状三角洲类型"等是形成障壁砂坝(障壁岛,障壁滩)—贝壳堤的或然条件,这就是贝壳堤成因的主要机制。

渤海湾西岸贝壳堤堆积与海陆相互作用

渤海湾西岸淤泥质海岸已见两类砂体，滨外坝先形成于水下，而后随着海岸进积和在海洋动力作用下，逐渐出露于潮间带和陆地上；另一种普遍出现的是具沿岸堤意义的贝壳堤，而且是在海岸进入弱侵蚀期即形成。研究发现，在海岸进积和海-陆相对稳定条件下，海岸线附近中潮坪-高潮坪受向岸风和波浪作用也可形成雏形贝壳堤砂体。目前研究区海岸上的贝壳堆积有3类，即：风暴潮堆积的沿岸堤型贝壳堤，主要堆积在中潮坪-高潮坪-滨海低平原上；潮沟-潮汐河道型“贝壳堤”，为潮汐河口湾顶或潮道外侧风暴贝壳堆积（自潮汐通道水下堆积延续到低地）；以及沿海低平原在大潮或风暴潮天气背景下出现的无序贝壳堆积。贝壳堤堆积既有风暴潮大浪瞬时、高能幕式堆积，又有大浪、向岸风综合作用下堆积的可能，贝壳测年及贝壳堤层序表明其形成是复杂的再堆积过程，不宜解释为海平面变化。在三角洲不均衡推进过程中，有可能形成不规则的海岸线，向岸风浪对不同地貌岸段的作用，可导致形成并非与现代海岸线平行的贝壳堤。贝壳堤术语的随意使用，已经造成海岸线变迁研究的简单化。严格使用沿岸堤的贝壳堤概念，可进一步划分三角洲叶瓣变迁，但是事件堆积必须剔除。将贝壳堤的研究与三角洲顶面泥炭测年相结合，可能更精确重塑海岸形成过程。

柴达木贝壳堤剖面元素地球化学与环境演变

通过对柴达木盆地察尔汗古湖贝壳堤沉积物中酸溶与残留(酸不溶)组分中常、微量元素及其元素对的分析,并结合酸溶与残留组分中常、微量元素相关性对比,讨论了贝壳堤剖面元素地球化学指标和沉积环境之间的关系,指出酸溶组分中的常量、微量元素及其元素对可以作为湖泊和古气候演化良好的代用指标;残留组分中的元素及元素对与原岩及其风化程度紧密相关,因此,酸溶组分与残留组分中的常量和微量元素在对于环境响应模式存在一定差异,应该将二者分开研究以避免对元素所携带环境信号解译的偏差。根据元素地球化学指标重建了43.5～22.4cal.kaB.P.(39.7～17.5kaB.P.14C年代)柴达木盆地察尔汗古湖高湖面期间古气候与环境演变过程:43.5～31.7kaB.P.期间酸溶组分中元素含量总体较低,残留组分中元素含量相对较高,且湿润度值((Fe2O3+Al2O3)/(MgO+CaO),或H)处于高值段,而Ca/Mg,Fe/Mn和Rb/Sr则处于低值段,指示了温暖湿润的气候环境,古湖泊水体增加;其中37.8～31.7kaB.P.期间酸溶组分中元素含量多出现最低值,残留组分中元素含量富集,H值较高,而Ca/Mg,Fe/Mn和Rb/Sr此段均值最小,表明此时为环境的最适宜期,此期间降雨充沛,湖泊处于高湖面;在31.7～22.4kaB.P.期间酸溶组分中元素含量普遍较高,残留组分中元素含量相对富集,且Ca/Mg,Fe/Mn和Rb/Sr处于高值段波动,H值处在低值段,指示气候环境恶化,降水逐渐减少,古湖泊水体萎缩;在约22.4kaB.P.气候快速恶化,形成石盐结晶,高湖面历史结束。柴达木盆地该期高湖面及其演化过程可与腾格里沙漠和额济纳盆地-巴丹吉林沙漠高湖面记录进行对比,揭示了大范围气候变化的历史。

黄河三角洲贝壳堤岛3种优势灌木的根系构型

根系构型决定了植物植株固定和资源吸收等很多重要功能,并通过资源的分配确定了植物的根冠比和净初级生产力。对黄河三角洲贝壳堤岛3种优势灌木柽柳、酸枣和杠柳的根系构型进行了研究,并验证了植物根系分支直径的尖细速率和根系分支前后的比例。结果表明:3种植物的根系构型不同,酸枣和杠柳根系主要分布在浅表层,水平根幅与垂直根幅的比值较大,而柽柳的垂直根深所占比例最大;杠柳和酸枣的拓扑指数分别为0.85和0.96,趋向于1,近似于鱼尾形分支,而柽柳的拓扑指数为0.65,接近于叉状分支。平均连接长度以酸枣最大,杠柳次之,柽柳最小。随连接长度增加,酸枣根系相比其他两种植物的尖细速率趋向于平缓。此外,3种植物的分支前后直径都符合Leonardo da Vinci法则。总之,根据根系构型,黄河三角洲贝壳堤岛3种灌木植物可以划分为2类,一类是以根系地表分布,扩大根幅,鱼尾形分支觅养的酸枣和杠柳,另一类则是根系深扎,充分利用地下资源的柽柳,体现了2种不同的生境适应对策。

渤海湾西岸第二道贝壳堤的细分及其年龄序列

渤海湾西岸贝壳堤平原的第二道贝壳堤 (II堤 )在上古林可进一步划分为被泻湖 盐沼沉积物所分隔的两道大致平行、互不相连的堤 (II 1、II 2堤 )。以系统的1 4 C年代学研究为基础 ,在II贝壳堤的下部或底部、下伏地层顶部及相邻的泥质沉积物的合适层位获得一批经过校正的1 4 C年龄。II 1堤和II 2堤的起止时间分别约为公元前 10～ 5世纪、公元前 3世纪— 3世纪。

柴达木盆地察尔汗古湖贝壳堤剖面沉积地球化学与环境变化

通过对柴达木盆地察尔汗古湖贝壳堤剖面沉积物中总有机碳、有机质碳同位素及碳酸盐含量、碳氧同位素的分析,并结合粒度数据,将研究剖面所记录的古湖泊环境演化过程划分为5个阶段.其中254(连续古湖泊沉积开始与第八层底部)～210cm(距今39.7～35.8kaBP之间)为湖泊发育期.210～185cm(距今35.8～33.6kaBP之间),185～112cm(距今33.6～27.2kaBP之间):TOC、CaCO3含量较高、δ18O值偏正,δ13Corg偏负,Mz值较低,反映了当时温度较高,湖水水位较高;而112～55cm(距今27.2～22.3kaBP之间)和55～0cm(距今22.3～17.5kaBP之间):TOC、CaCO3含量较低、δ18O值偏负,δ13Corg偏正,Mz值较高,表明了温度相对较低(但气候仍较温暖),湖水水位较低,湖泊处于退缩时期.其间分别在距今32.2～32.4kaBP、30.4～29.8kaBP和28.4～27.2kaBP出现了3次较大的退缩过程,约22kaBP出现了一次气候突变.贝壳堤剖面揭示在39.7～18.514CkaBP之间柴达木盆地气候较温暖湿润,形成高湖面.从18.2kaBP开始,湖泊进入退缩阶段.到17.5kaBP快速形成盐壳,高湖面持续历史结束.

黄河三角洲北部贝壳堤岛的近期演变

通过不同年代地形图、卫星影像的对比及野外实地测量等,综合分析了黄河三角洲北部开敞型和潮沟型两类贝壳堤岛近50年来的数量和面积变化及其演化特征。结果表明,该区两类贝壳堤岛自20世纪50年代以来在自然和人为因素的共同作用下发生了明显的变化,但其演化特征因岛屿成因的类型差异而各不相同。目前,该区贝壳堤岛群逐渐萎缩,人类活动已成为影响三角洲北部两类贝壳堤岛发育演变的主导因素,特别是潮沟型贝壳堤岛,基本上结束了自然演化的历史,呈现出新的演化特征。

黄河三角洲贝壳堤岛跳虫群落研究

试验对位于山东省无棣县北部的黄河三角洲贝壳堤岛,逐月进行分层(上、中、下3层)取样研究该区跳虫群落结构,共获得各类跳虫标本7 461头,隶属于弹尾纲4目7科17属。结果表明,优势类群为棘跳属(Onychiurus)和符跳属(Folsomia)两者之和占总捕获个体数量的79.25%;常见类群为球角跳属(Hypogastrura),疣跳属(Neanura),奇跳属(Xenylla)和等节跳属(Isotoma),占总捕获个体数量的15.91%;其他11个属为稀有类群,仅占总捕获个体数量的4.84%。跳虫群落的Margalef丰富度指数、Shannon-Weiner多样性指数和Pielou均匀度指数的变化规律一致,Simpson优势度指数与Pielou均匀度指数的变化规律相反。Shannon-Weiner多样性指数(H)的月份动态为8月>7月>9月>10月>5月>6月。

ICP-OES研究黄河三角洲贝壳堤岛土壤中有效态重金属的含量与空间分布特征（英文）

采用电感耦合等离子体发射光谱法高效、快速地测定了黄河三角洲贝壳堤岛土壤中重金属As,Cd,Cu,Fe,Hg,Mn,Pb,Se和Zn的有效态浓度,研究了它们在贝壳堤岛土壤中的空间分布特征,并对土壤中有效态重金属的分布规律、影响因素及保护区土壤环境状况进行了分析。结果表明:黄河三角洲贝壳堤岛土壤样品中9种有效态重金属的含量除镉(Cd)和汞(Hg)稍高外,其余均远远低于国家土壤环境质量标准中的一级背景含量,贝壳堤岛土壤整体处于清洁水平。从水平分布来看,由于背海侧受人类干扰较多,且海水淋洗较少,七种重金属(As,Cd,Cu,Fe,Mn,Pb,Zn)有效态含量背海侧明显高于向海侧,且呈显著差异(p≤0.05)。从纵向土壤剖面分析,受土壤机械组成、人为取沙和地形与水流方向的影响,有效态重金属浓度平均值随剖面样品中<0.5mm粒径土壤颗粒所占比例的增加而增加,随>0.5mm粒径土壤颗粒所占比例的增加而减小;贝壳堤岛土壤中的重金属有向下运动的趋势,大部分有效态重金属含量的最大值都位于表层以下各层,但各层重金属含量整体上变化不大。贝壳堤岛土壤中重金属As,Cd,Cu,Fe,Pb,Zn可能有大致相同的来源,而与Hg,Mn和Se的来源不同。综合来看,黄河三角洲贝壳堤岛土壤环境未受到明显外源污染,贝壳堤岛土壤中有效态重金属主要来源于土壤母质滤食性贝类对海水中重金属的富集、风化过程中土壤颗粒对环境中重金属的吸附,以及外源工业区重金属污染物的迁移转化。

黄河三角洲贝壳堤岛土壤盐分空间分异特征

对黄河三角洲贝壳堤岛贝壳砂基质和相邻滨海盐土的盐分特征进行调查研究,系统分析贝壳堤岛土壤盐分的空间异质性。选择不同地下水埋深梯度下2种土壤类型进行剖面盐分特征测定,比较研究土壤类型及地下水埋深对土壤盐分特征的影响,并应用主成分分析法对土壤盐分特征进行综合评价。结果表明:(1)除Ca2+外,贝壳砂基质剖面中其余盐分特征指标由表层至底层均呈现逐渐增高的趋势,Ca2+含量由上至下则呈现缓慢降低的趋势;(2)贝壳砂基质剖面盐分含量与地下水埋深密切相关,近海侧剖面(地下水埋深1.5m)细颗粒含量、含水量、含盐量及pH值均高于滩脊剖面(地下水埋深2.5m)对应各层次;而各盐分离子中,近海侧剖面各层K+、Na+、Cl-、SO42-含量明显高于滩脊剖面对应各层次;而Ca2+、Mg2+则不同,其近海侧剖面与滩脊剖面对应各层次含量均比较接近;(3)贝壳堤岛土壤样品盐分特征指标相关分析表明,除Ca2+外,其余各指标之间多存在显著或极显著正相关关系;(4)贝壳堤岛土壤样品盐分特征指标的主成分分析表明,前4个主成分因子累计贡献率为84.265%,分别依次可以理解为土壤的盐化状况因子、土壤Ca2+含量因子、土壤含盐量及碱化特征因子、土壤K+含量因子;主成分得分可以很好的将各土壤样品进行分类和排序。