2018, Vol.38
表 1(Table 1)
浙江湘湖早-中全新世的硅藻记录及沉积环境演变
梁钰莹,
李冬玲,
沙龙滨,
舒军武,
王伟铭
doi:10.11928/j.issn.1001-7410.2018.04.04 
文章编号：1001-7410(2018)04-842-12
浙江湘湖早-中全新世的硅藻记录及沉积环境演变
(1 宁波大学地理与空间信息技术系, 浙江 宁波 315211;
2 中国科学院南京地质古生物研究所, 资源地层学与古地理学重点实验室, 江苏 南京 210008)
2 中国科学院南京地质古生物研究所, 资源地层学与古地理学重点实验室, 江苏 南京 210008)
摘要：通过对浙江省萧山湘湖地区XH-2孔上部24 m（全新世以来）沉积物的粒度及硅藻组合进行分析，揭示了研究区早-中全新世期间的沉积环境及相对海平面变化。结果显示，约9300~8850 cal.a B.P.期间，淡水硅藻占绝对优势，半咸水种含量极少，表明湘湖地区当时基本未受海水影响，主要为淡水环境；8850~8550 cal.a B.P.期间，半咸水硅藻含量上升，但整个硅藻组合中仍以淡水硅藻为主，表明湘湖地区虽仍以淡水环境为主，但开始受到间歇性潮汐或风暴潮的影响，对应潮上带的沉积环境；8550~8150 cal.a B.P.期间，淡水种硅藻显著减少，半咸水种、沿岸种及海水种含量增加，表明湘湖地区当时受海水影响显著，对应潮下带的沉积环境；8150~7700 cal.a B.P.期间，淡水种含量开始逐渐回升，海水种含量减少，表明湘湖地区受海水影响开始减弱；7700 cal.a B.P.以后几乎没有发现硅藻，研究区当时可能已经为陆地环境，古人类开始居住，对应于跨湖桥文化（8000~7000 cal.a B.P.）的出现与发展。综合XH-2孔上部24 m沉积物中的粒度变化及硅藻组合结果，发现该地区在8550~8150 cal.a B.P.期间可能存在一个海平面上升事件，该事件在长江三角洲、东南亚甚至世界其他地区均有记录，其成因很可能与全新世早-中期劳伦泰德冰盖融水事件以及Agassiz和Ojibway两个冰川湖溢水事件导致的全球海平面快速上升有关。
主题词：湘湖
硅藻
沉积环境
全新世
中图分类号
Q949.27+1;P941.78
文献标识码 A
0 前言
3 结果
3.1 XH-2孔粒度分析
3.2 XH-2孔硅藻丰度
长江三角洲及宁绍平原的孢粉、地磁学等多指标记录显示该区全新世以来经历过多次海侵、海退与气候交替变化，是一个海平面及环境变化明显的典型地区[1~3]。覃军干[4]对宁绍平原河姆渡遗址的沉积物样品进行了孢粉、藻类等分析，获得了宁绍平原地区MIS 3期以来的记录，在此基础上讨论了人类活动与海平面及环境变化之间的关系；史威等[5]通过对宁绍平原泥炭层研究发现，该区域曾发生过多次海侵与海退，且宁绍平原全新世最大海侵应发生在7500~7000 cal. a B. P.，在7500 cal. a B. P.前后可能出现本区全新世以来的第一个高海面，当时已接近或略超过现代海面高度；朱诚等[6]根据长江三角洲新石器时代遗址和海相有孔虫鉴定，认为该区全新世最大海侵应发生在10000~7000 cal. a B. P.之间；宁绍平原全新世以来7000 cal. a B. P.以前应为高海面、7000~5000 cal. a B. P.为低海面、5000~3900 cal. a B. P.为洪水频发期；舒军武[7]和王慧[8]分别基于孢粉和有孔虫分析，建立了早-中全新世以来长江三角洲地区的海平面波动曲线，并探讨了海平面波动对环境变迁与人类活动的影响；李保华等[9]通过有孔虫分析发现钱塘江地区大约1万年以来才受到海水的影响，且在中全新世海水深度达到最大；战庆[10]通过对长江三角洲南北两翼平原19个钻孔的分析，利用标志性沉积物的年龄和高程测量结果，重建了长江三角洲南北部全新世早中期高精度相对海平面曲线，并初步探讨了该区潮滩沉积地貌对海平面变化的响应模式；Wang等[11]和刘演[12]均利用沉积相变化，重建了长江三角洲8500~8000 cal. a B. P.的相对海平面变化和杭州湾顶部全新世海平面波动曲线；连琳琳等[13]通过对浙江沿海老鼠山、灵山及河姆渡3个遗址剖面土样的14C测年和孢粉进行分析，揭示了浙江沿海15226~5550 cal. a B. P.的古环境及海平面变化。上述关于海平面变化的研究已取得了一些成果，但利用硅藻来探讨宁绍平原全新世海平面变化的相关研究仍较为缺乏。
硅藻作为初级生产力的主要贡献者之一，在淡、咸水环境下均能生存，其属种分布和组成对水体温度、盐度及营养盐等气候环境指标变化的反映，比有孔虫和介形类都更为敏感；不同的属种组合往往指示了不同的沉积环境，因此硅藻被认为是判断三角洲地区沉积环境演变的有效指标之一[14~16]。王淑云等[17]和Zheng等[18]通过对田螺山遗址剖面中的硅藻进行分析，认为中国东部地区全新世最高海平面出现在7000 cal. a B. P.以前，7000~6600 cal. a B. P.期间，淡水-半咸水硅藻丰富，受海水影响较小；6000 cal. a B. P.以后该区明显受到海水影响；陈炽新等[19]对珠江三角洲中部地区进行硅藻分析，其结果表明研究区晚更新世晚期以来经历了MIS 3和MIS 1期两次较大的海侵海退旋回，并利用硅藻组合重建了珠江三角洲晚更新世以来的海平面变化。因此，本文试图通过对湘湖地区XH-2孔的沉积物进行粒度、硅藻丰度及组成成分进行分析，并在此基础上探讨湘湖地区早-中全新世的古环境变化及相对海平面的波动情况。
1 研究区域概况宁绍平原位于浙江省东北部，与杭嘉湖平原隔钱塘江相望(图 1)，是历史上著名的鱼米之乡。该区域地处长江下游地区钱塘江-杭州湾的南岸，依山临海，属于中亚热带海洋性季风气候，温暖湿润、降水充沛。地理位置上，西起钱塘江，东濒东海，南接四明山、会稽山地等山系，东西长而南北窄，南缘为低山丘陵区，平均海拔在10 m以下，除部分落丘外，地势较为平坦，湖泊众多，水网密布，地下水位浅而稳定，与山脉走向基本平行的钱塘江、浦阳江、平水江、曹娥江、姚江、奉化江自南而北流经平原注入杭州湾和东海，深受海平面波动的影响[4, 20]。宁绍平原全新世的沉积受海平面变化影响，为“潟湖—浅海—潟湖—湖沼”的海湾型垂向相变[21]。宁绍平原以南的浦阳江河谷地区已经发现距今1万年左右的浦江上山新石器文化早期遗址，遗址中发现水稻利用或栽培的证据，同时该区域也是对海平面和全球气候变化响应极其敏感的地区[20, 22~23]。
|
图 1 宁绍平原及XH-2钻孔地理位置图 Fig. 1 Location of Ningshao Plain and the core XH-2 |
浙江湘湖地区位于宁绍平原西部的钱塘江南畔，濒临东海，地处两列西南东北走向的山之间，著名的跨湖桥新石器文化遗址位于该区中部。钱塘江特殊的水文环境影响了跨湖桥遗址的沉积特征[24]。本文研究的湘湖XH-2孔与白马湖BMH孔[25]分别位于跨湖桥遗址的南北两侧(图 1)，因此，我们将通过对比研究两孔的沉积硅藻记录以更好地探讨研究区沉积环境演变与跨湖桥文化发展之间的关联。
2 材料与方法 2.1 实验室分析湘湖XH-2孔(30°07′17″N，120°11′38″E)位于宁绍平原西部、跨湖桥新石器文化遗址(30°08′42″N，120°13′02″E)西南方向，于2015年7月由中国科学院南京地质古生物研究所钻取，地面标高约4 m，孔共长约60 m，本文研究钻孔顶部的24 m(全新世以来)岩性较为均一，以灰色淤泥、粉砂或粘土质粉砂为主。本文选取该钻孔顶部24 m全新世部分沉积物的粒度及硅藻组成。其中，样品粒度处理分析过程如下：1)称取烘干后的样品0.2 g并置于对应编号的干净烧杯中，先加入10 ml 10 %的双氧水溶液，去除有机质；2)再加入10 ml 10 %的稀盐酸溶液，去除碳酸盐；水浴加热，促进试剂反应完全。2 h后，往烧杯中加满去离子水，静置12 h；3)使样品颗粒尽量分散后抽取烧杯中上层清液，加入两滴浓度为1 mol/L的六偏磷酸钠((NaPO3)6)溶液；将样品烧杯放入超声波仪中震荡分散15 min后上机测试。
使用Beckman Coulter LS13320型激光粒度仪对处理好的样品进行粒度测试并使用自带软件LS13320对数据进行处理分析。将各样品的粒度测定结果依照福克-洛克三角分级和命名法分为3个粒度范围，即粘土(< 4 μm)、粉砂(4~63 μm)和砂(> 63 μm)。
硅藻样品的主要处理过程包括：1)将样品烘干后称取0.08 g左右分别放入标号的烧杯中，并向烧杯中加入浓度为30 %的稀盐酸搅拌均匀，待样品与稀盐酸充分反应；2)加入浓度为30 %的双氧水，待初步反应后将其置于80 ℃的恒温水浴锅中加热1~2 h，然后将样品取出加入去离子水静置10 h左右后抽去上层清液，重复以上洗酸步骤3次；3)将样品分别倒入比色管中，加入明胶溶液和去离子水定容摇匀后将样品转移至固定好盖玻片的培养皿中，用锡箔纸盖住并静置24 h后放入纸巾引流；待引流完成后，用镊子将盖玻片取出，在载玻片上滴上Naphrax胶反盖到盖玻片上，然后置于150~200 ℃的电热板上加热，待气泡排出后冷却凝固后存于样品盒中。
硅藻种属的鉴定与计数均在1000倍徕卡油镜下进行，大部分硅藻鉴定到种，少数不确定的鉴定到属，且每个样品鉴定不少于300个硅藻壳体。鉴定过程主要参考Krammer和Lange-Bertalot[26~29]以及Witkowski等[30]资料进行，鉴定完成后对藻类数据的统计按照Battarbee等[31]的方法进行计算。硅藻的总数量表示为丰度(Dabs)，即每克干重的沉积物样品中所含有的硅藻数(单位：个/g干重)，计算公式如下：
|
N—每个样品中统计的硅壳总数；
S—硅藻转移至培养皿中定容的面积；
S1—制片后镜下鉴定的面积；
W—样品的干重。
2.2 年代模式XH-2孔岩芯的测年工作在美国Beta测年实验室完成，本文在其上部层位共获得6个不同深度的AMS 14C年代，并利用Calib702校正程序进行校正[32](表 1)。
|
表 1 XH-2孔AMS 14C测年结果 Table 1 AMS 14C ages of the core XH-2 |
其中，595 cm地层对应的年龄为13060 cal. a B. P.，测年结果相对偏老，与相邻层位的测年结果存在较大偏差，其原因可能是地质作用造成的沉积物年代的偏差、测年材料的差别或样品预处理过程不当，也可能是测年过程中出现的问题等，因此去掉595 cm对应的测年结果，得到XH-2孔的深度-年代模型图(图 2)，并对年代控制点内的年代序列采用线性内插法，控制点以外的采用线性外推法以计算各个深度的年龄，得出湘湖地区XH-2孔上部约2400~270 cm的年龄范围大致在9300~6700 cal. a B. P.。
|
图 2 XH-2孔深度-年代模型图 Fig. 2 Depth-age model of the core XH-2 |
XH-2孔岩性的具体描述如下：0~100 cm为黄色人工填土，100~330 cm为灰色粘土，330~800 cm为灰色、深灰色粉砂质粘土，800~2400 cm为灰色粘土。岩性总体上较为均一，基本均为粘土或粉砂质粘土。
XH-2孔沉积物总体颗粒较细，以粉砂(平均含量为70.5 %)和粘土(平均含量为26.2 %)为主。粒度分析结果显示，湘湖地区沉积物从下至上大致经历了由细变粗的过程(图 3)：2400~1350 cm段沉积物中粘土(< 4 μm)的含量逐渐增加，变化范围为20.9 % ~40.1 %；粉砂(4~63 μm)的含量呈减少趋势，变化范围为72.8 % ~59.5 %；中值粒径随之逐渐减小，变化范围为25.3~8.1 μm。1350~130 cm段，除291 cm和469 cm这两个层位外，沉积物中粘土含量逐渐减少，而粉砂含量不断上升，中值粒径随之波动上升。在791 cm(约7400 cal. a B. P.)层位，粘土含量突然显著下降，降至整个沉积过程的最低值7.94 %，对应中值粒径高达40.11 μm。
|
图 3 XH-2孔粒度及硅藻丰度图 Fig. 3 Grain size and diatom abundance of the core XH-2 |
对湘湖XH-2孔沉积物样品的硅藻进行分析，共鉴定出主要硅藻37属126种，其中优势种为爱氏辐环藻(Actinocyclus octonarius)、颗粒沟链藻(Aulacoseira grannulata)、条纹小环藻(Cyclotella striata)、具槽直链藻(Paralia sulcata)、菱形海线藻(Thalassionema nitzschioides)、离心列海链藻(Thalassiosira eccentrica)、椭圆圆筛藻(Coscinodiscus ellipticus)、舌形圆筛藻(Coscinodiscus blandus)、辐射圆筛藻(Coscinodiscus radiatus)、湖沼圆筛藻(Coscinodiscus lacusris)、颗粒菱形藻(Nitzschia granulata)、莱维迪菱形藻(Nitzschia levidensis)、派格棍形藻(Bacillaria paxillifera)、扁圆卵形藻(Cocconeis placentula)、史密斯双壁藻(Diploneis smithii)等。
XH-2孔的硅藻丰度结果显示9300~6700 cal. a B. P.期间绝对丰度变化明显，如图 3。9200~8800 cal. a B. P.，湘湖地区硅藻丰度较高，特别是在9100 cal. a B. P.和8800 cal. a B. P.左右出现了两个高值，分别为32.1×105个/g和22.7×105个/g；8600~7700 cal. a B. P.期间，硅藻丰度呈不断波动下降的趋势，其中，8200 cal. a B. P.以后硅藻丰度显著下降，在8150 cal. a B. P.左右低至0.15×105个/g，7700 cal. a B. P.以后湘湖地区沉积物中几乎没有发现硅藻，间接反映了研究区当时可能已经出露为陆地。
3.3 XH-2孔硅藻分带根据湘湖XH-2孔不同硅藻属种百分含量的CONISS聚类分析结果，可将硅藻组合划分为4个带(图 4)：
|
图 4 全新世早-中期湘湖硅藻组合图 Fig. 4 Diatom assemblages of the core XH-2 from Early to mid-Holocene |
(1) 组合带Ⅰ(2400~1900 cm，9300~8850 cal. a B. P.)
本带优势种为广布种A.octonarius以及淡水种A.grannulata，二者的百分含量分别在12 % ~60 %及13 % ~72 %间变化。半咸水种C.striata在本带中开始出现但含量相对较低(图 4)。
A.octonarius是一种常见的沿岸性广布种，并尤以温带海中居多，在湖泊、河口、近岸地带等比较常见，我国的各海区均有分布[33]。因其通常出现在低盐或半咸水中，已有研究也常用这种硅藻含量的多寡来推断海水盐度的变化，进而推断海平面的升降[34~35]。刘晓彤和刘光兴[36]对黄河口及其邻近水域的浮游植物进行了调查，结果表明A.octonarius为黄河口及其邻近水域浮游植物的主要优势种之一。
淡水浮游种A.grannulata壳壁较厚，一般需借助水体混合作用而悬浮在上层水体中，因此，该硅藻种多出现在水动力强、水体混合剧烈、透明度较差的河流、湖泊中[37~40]。Dong等[41]和Liu等[42]研究发现，在长江三角洲及洪泛平原上的河流和湖泊中A. grannulata均为主要优势种；Wang等[43]通过对珠江淡水浮游种A. grannulata含量变化的研究发现，该硅藻种能够较好的指示河流淡水输入的变化。
因此，根据8850 cal. a B. P.以前湘湖地区沉积硅藻主要以淡水种A. grannulata和广布种A. octonarius为主，可以推断当时该地区没有受到海水影响，主要为淡水环境，其沉积环境为后来人类的居住及跨湖桥文化的出现提供了前提条件。
(2) 组合带Ⅱ(1900~1550 cm，8850~8550 cal. a B. P.)
8850 cal. a B. P.以后，淡水种A. grannulata的含量逐渐增加，在8650 cal. a B. P.左右达到峰值，而广布种A. octonarius的含量在该带开始逐渐减少，但二者仍为该带的优势种。半咸水种C.striata的含量在本带中仍较少，值得一提的是B.paxillifera的百分含量也在8800 cal. a B. P.达到峰值后快速下降直至消失(图 4)。
C.striata是常见典型的温水沿岸种和半咸水浮游硅藻种类，且经常出现在河口地区[44]。该种主要分布于中国沿海的滨海-潮间带地区[45]，常在大型河口的冲刷作用下被携带至深海沉积，其百分含量变化可用于指示沿岸流的强弱，该种也是南海常见的沿岸流指示种[46]。
B.paxillifera为浮游种，何青等[47]对冬季长江口及其邻近水域浮游植物群落研究发现该区域以硅藻为主，生态类型多为温带近岸性，B.paxillifera是主要优势种之一；朱根海[48]根据2016年4月在海南西海岸沿岸海域的38个站浮游植物采样调查，对浮游植物物种、丰度、群落结构及多样性进行了分析研究，发现海南西海岸沿岸海域浮游植物以广温、广布型硅藻为主，其中B.paxillifera为浮游植物群落的优势种之一。因此，沿岸浮游种B.paxillifera在该带的偶尔出现表明研究区当时可能间歇性受到潮汐的影响。
综上所述表明8850~8550 cal. a B. P.期间湘湖地区虽仍以淡水环境为主，但开始受到潮汐或风暴潮等海洋因素的影响，对应潮上带的沉积环境。
(3) 组合带Ⅲ(1550~1175 cm，8550~8150 cal. a B. P.)
本带半咸水种C.striata、N.granulata、D.smithii，沿岸种P.sulcata，海水种C.ellipticus等的百分含量均不断增加；海水种T.nitzschioides、T.eccentrica、C.blandus、C.radiatus等开始出现，其中C.striata、N.granulata、D.smithii和P.sulcata含量在该带达到峰值，T.eccentrica和C.ellipticus的含量也在该带达到最高含量；而淡水种A.grannulata的含量在本带相对较少，最低为15 %，A.octonarius的含量也低于10 %左右(图 4)。
P.sulcata是沿海环境浮游生物和底栖生物中常见的硅藻种类，经常以多个连成长链出现于浮游生物群中[49]。该种也是中国近海表层沉积物中最为常见的硅藻种类之一，且在深度约50~100 m的浅海数量最多[45]。
T.nitzschioides为典型的世界性种类，是常见的硅藻广布性浅海浮游种之一，分布于除南北极地区外自赤道到高纬地区的全球海域[49]；该种广泛见于我国的南海、东海、黄海和渤海以及日本海等海水温度、盐度均较高的海域[50]。刘腾飞[51]根据已有研究发现南海沉积硅藻中T. nitzschioides的群落结构与原有的温度变化记录具有较好的一致性，是较好的古温度指示种；且温度和营养盐浓度作为环境因子对T.nitzschioides的种群产生一定影响，所以其可以作为指示南海海域古温度冷暖变化和营养盐浓度的高低变化的指标。
因此，根据8550~8150 cal. a B. P.期间湘湖地区以半咸水种C.striata和D.smithii，沿岸种P.sulcata，海水种T.nitzschioides、N.granulata、C.ellipticus为优势种，可推断当时研究区受海水影响显著，为潮下带的沉积环境。
(4) 组合带Ⅳ(1175~950 cm，8150~7700 cal. a B. P.)
8150 cal. a B. P.以后，硅藻丰度显著下降(图 3)，除7700 cal. a B. P.硅藻丰度较多以外，几乎未发现硅藻。某些地层(如1049 cm、849 cm、749 cm、649 cm、549 cm和449 cm)偶有检出极少数几个，但其数量远达不到统计意义所需个数(> 300个)，因此没有将这些层位的硅藻属种数量纳入CONISS聚类的范围。7700 cal. a B. P.，半咸水种C.striata为优势种，沿岸种P.sulcata、海水种T.nitzschioides、C.blandus、C.ellipticus、C.radiatus均有发现，但广布种A.octonarius几乎没有出现，可能对应于一次短暂的海水影响事件。
4 讨论为更好地讨论XH-2钻孔沉积硅藻反映的古环境意义，我们对淡水种(包括A.grannulata、Achnanthes minutissima、Achnanthes spp.、Amphora spp.、Cyclotella meneghiniana、Cymbella cymbiformis、Gomphonema spp.、Pinnularia spp.)、半咸水种(包括C.striata、P.sulcata、A.octonarius、Actinoptychus annulatus、Actinoptychus senarius、Actinoptychus splendes)和海水种(包括Coscinodiscus argus、C.blandus、C.ellipticus、Coscinodiscus lacusris、Coscinodiscus oculus-iridis、C.radiatus、B.paxillifer、Nitzschia compressa、N.granulata、N.levidensis、Nitzschia littoralis、Nitzschia parvula、T.nitzschioides、T.eccentrica)分别进行了求和，如图 5。淡水种的含量越高，半咸水种和海水种的含量越低，说明湘湖地区当时的水体盐度越低，受海水影响小；反之，淡水种含量越低，沿岸种和海水种含量越高，说明研究区水体盐度也越高，受海水影响显著。
|
图 5 XH-2孔的粒度变化及淡水、半咸水、海水种求和后的百分含量变化图 Fig. 5 Variations in grain size and abundance of fresh, brackish and marine species in the core XH-2 |
9300~8950 cal. a B. P.期间，根据湘湖地区沉积硅藻淡水种含量较高可推测湘湖地区当时主要为淡水环境，未受海水影响，位于研究区附近的白马湖BMH孔硅藻记录也显示该时期淡水种占绝对优势，但同时海水种硅藻也开始出现[25]，表明白马湖比湘湖地区先受到潮汐或风暴潮的影响，可能是由年代误差引起，也可能是白马湖比湘湖更靠近钱塘江下游，离入海口更近的缘故。XH-2孔淡水种含量在8950~8800 cal.a B. P.期间降至低值，沿岸浮游种B.paxillifera和海水种T.nitzschioides在8800 cal.a B. P.左右出现，且前者含量更高达22 %，反映湘湖地区在8800 cal. a B. P.左右可能受到一次短暂且快速的海水影响事件，亦或是受到风暴潮的影响。淡水种含量在8750~8500 cal.a B.P.期间显著增加，表明湘湖地区在短暂的受海水影响后，又恢复到淡水湖泊环境。8500~8300 cal.a B. P.期间，湘湖地区淡水种含量逐渐下降，半咸水种和海水种的含量呈显著增加趋势，表明湘湖地区当时受海水影响显著，因此可推测该区当时可能为潮下带，可能与海平面上升事件有关。白马湖地区BMH孔的硅藻分析结果也显示8600~8300 cal. a B. P.期间，半咸水种、沿岸种和海水种均达到峰值，反映白马湖地区当时为低潮滩-潮下带环境[25]，与本文研究结果一致。
此外，粒度变化也能反映沉积环境及气候的改变[10, 12, 52~54]。XH-2孔沉积物的粒度分析结果显示，在9300~8400 cal. a B. P.期间，粘土含量波动上升，而中值粒径呈变细的趋势(图 5)，表明湘湖地区在该时期经历了淡水环境向潮间带逐渐过渡的沉积过程。8400~6700 cal. a B. P.期间，粘土的含量呈波动下降趋势，而中值粒径则波动上升(图 5)，且在7400 cal. a B. P.左右二者均发生了非常显著的变化。因此，我们推测8400~6700 cal. a B. P.期间，沉积物粒径由细到粗的变化特征反映湘湖地区该时期可能经历了一次海退过程，并最终出露为陆地，与7700 cal. a B. P.以后研究区沉积物中没有发现硅藻有很好的一致性(图 3)。
硅藻结果反映的湘湖地区早中全新世海平面快速上升事件不仅在长三角及我国沿海地区有记录，在东南亚等世界其他地方也有记录[6, 55~59]。Tooley[55]发现英格兰法尔德和兰开夏郡西部沿海平原海平面在8800~8400 cal. a B. P.期间快速上升了7 m；Cronin等[56]研究发现美国切萨皮克湾沼泽在8900~8300 cal. a B. P.期间被海水淹没，海平面上升速率超过1.2 cm/a。长江水下三角洲沉积物的TOC/TN和TOC记录也表明该区在距今9000年左右存在一次海平面快速上升事件[57]，与本文硅藻结果反映的8800 cal. a B. P.左右海水种的增加及淡水种含量的减少较为相符。Hori等[58]根据长江三角洲沉积中心在9000~8000 cal. a B. P.前开始向陆地移动的研究结果，推断在此期间发生了海平面快速上升；朱诚等[6]发现长三角地区新石器遗址地层中的海相有孔虫均出现在马家浜文化层之下，推断宁绍平原在全新世7000 cal. a B. P.以前应为高海面。全新世早中期以来长三角南部的沉积物记录的相对海平面波动状况显示海平面在8600~8300 cal. a B. P.期间快速上升约6~7 m[59]，与本文硅藻组合反映的湘湖地区在8550~8250 cal. a B. P.期间相对海平面显著上升有较好的一致性。
Bird等[60]利用潮间带的红树林泥炭数据结合浅海相沉积地层，重建了新加坡9500~6500 cal. a B. P.期间的海平面曲线，发现在9500~8000 cal. a B. P.期间海平面快速上升了14 m；Tamura等[61]综合分析了柬埔寨湄公河低地3个钻孔的沉积相及硅藻组合，并结合沉积速率，沉积环境及其与海平面的相互关系，得出在8500~8400 cal. a B. P.期间，海平面快速上升了至少4~5 m。从末次冰消期进入全新世以来，气候逐渐回暖，冰川及冰盖融化，海平面开始快速上升，这一过程在全球范围内都有体现[57]；但海平面并非持续不断上升，而是呈阶段性上升的模式，即海平面短暂的快速上升与相对长时间的停顿稳定交替出现[62]。Liu等[63]所揭示的这种海平面阶梯式上升模式可能与冰川冰盖的活动以及高纬度湖泊溢水事件有关；Carlson等[64]认为7600~6500 cal. a B. P.期间全球海平面快速上升约5 m可能是由于劳伦太德冰盖(Laurentide Ice Sheet)融水事件导致的；Dyke[65]发现在8000~6800 cal. a B. P.期间海平面之后又额外上升的2 m可能主要来源于Keewatin的部分地区。此外，大约在8400 cal. a B. P.前后，北美劳伦太德冰盖融化导致Agassiz和Ojibway两个冰川湖的水位暴涨，大量冰川融水沿着Hudson海峡注入北大西洋，造成海平面快速上升，这次事件在全球范围内不同地区都有记录[66~67]。
本研究的湘湖地区，早-中全新世(8550~8150 cal. a B. P.期间)海平面快速上升推测可能是该区域对劳伦太德冰盖融水事件的响应。来自跨湖桥遗址地层孢粉和硅藻记录也显示，该地区沉积环境在8250 cal. a B. P.之前由潮滩环境开始逐渐过渡为沼泽环境，而8250~7400 cal. a B. P.期间则逐渐演变为陆地环境[68]；章云霞等[69]通过对杭嘉湖平原北苕溪附近的北湖桥钻孔的全新世气候环境变化，认为在8400~8000 cal.a B.P.气候总体为暖偏湿；8000~5700 cal.a B.P.气候暖湿，为全新世大暖期鼎盛阶段，期间湖水位达到最高。以上的研究结果为跨湖桥文化等新石器文明的发展提供了有利条件。而XH-2孔8150 cal. a B. P.以后的沉积物样品中几乎未检出硅藻，可能反映了研究区当时已经为陆地环境；且该时期与跨湖桥文化出现持续时间(8000~7000 cal. a B. P.)相近[70]，跨湖桥文化的出现和发展可能正得益于此。
5 结论(1) 根据对XH-2钻孔的沉积硅藻进行分析，发现湘湖地区9200~7700 cal. a B. P.期间出现的硅藻属种淡水种主要有Aulacoseira grannulata；半咸水种主要有Cyclotella striata、Actinocyclus octonarius；沿岸种主要有Paralia sulcata；海水种主要有Thalassionema nitzschioides、Thalassiosira eccentrica、Nitzschia granulata、Coscinodiscus blandus、Coscinodiscus ellipticus、Coscinodiscus radiatus等。
(2) XH-2钻孔硅藻组合分带结果显示，9300~8850 cal. a B. P.期间，淡水硅藻占绝对优势，湘湖地区当时基本未受到海水影响，主要为淡水环境；8850~8550 cal. a B. P.期间，半咸水硅藻含量增加，但整个硅藻组合中仍以淡水硅藻为主，表明湘湖地区虽仍以淡水环境为主，但开始受到间歇性潮汐或风暴潮的影响，对应潮上带的沉积环境；8550~8150 cal. a B. P.期间，淡水种显著减少，半咸水种、沿岸种及海水种含量增加，表明湘湖地区当时可能已经逐渐被海水侵没，受海水影响显著，对应潮下带的沉积环境；8150~7700 cal. a B. P.期间，淡水种含量开始逐渐回升，海水种开始下降，表明湘湖地区受海水影响开始减弱；7700 cal. a B. P.以后没有发现硅藻，研究区当时可能已经为陆地环境。
(3) 利用XH-2孔的硅藻组合及粒度变化推断湘湖地区沉积环境的演变，其结果反映湘湖地区在8550~8150 cal. a B. P.期间存在着一个较为显著的海平面上升，这期间的海平面上升在长三角、东南亚甚至世界的其他地区也存在记录，其成因很可能与该全新世早-中期劳伦太德冰盖融水事件以及Agassiz和Ojibway两个冰川湖溢水事件导致的全球海平面快速上升有关。
致谢: 华东师范大学河口海岸学国家重点实验室王张华教授在湘湖钻孔年代框架确定过程中提供了重要指导，在此深表感谢。
参考文献（References）
| [1] |
Stanley D J. Sea-level rise on Eastern China's Yangtze delta[J]. Journal of Coastal Research, 1998, 14(1): 360-366. |
| [2] |
Zhu C, Zheng C G, Ma C M, et al. On the Holocene sea-level high stand along the Yangtze delta and Ningshao plain, East China[J]. Chinese Science Bulletin, 2003, 48(24): 2672-2683. DOI:10.1007/BF02901755 |
| [3] |
Zhang Q, Jiang T, Shi Y, et al. Paleo-environmental changes in the Yangtze delta during past 8000 years[J]. Journal of Geographical Sciences, 2004, 14(1): 105-112. |
| [4] |
覃军干. 宁绍平原及邻区晚更新世以来的孢粉学研究及古环境意义[D]. 上海: 同济大学博士论文, 2006: 1-115. Qin Jungan. Palynological Study of Ningshao Plain and Paleoenvironmental Significance since Late Pleistocene[D]. Shanghai: The Doctoral Dissertation of Tongji University, 2006: 1-115. http://cdmd.cnki.com.cn/Article/CDMD-10247-2007224488.htm |
| [5] |
史威, 马春梅, 焦锋, 等. 宁绍平原史前遗址、埋藏泥炭与中全新世海面变化[J]. 海洋学报, 2008, 30(4): 169-175. Shi Wei, Ma Chunmei, Jiao Feng, et al. Archaeological sites, buried peat and fluctuation of sea-level in Holocene in the Ningshao plain in Zhejiang Province, China[J]. Acta Oceanologica Sinica, 2008, 30(4): 169-175. |
| [6] |
朱诚, 郑朝贵, 马春梅, 等. 对长江三角洲和宁绍平原一万年来高海面问题的新认识[J]. 科学通报, 2003, 48(23): 2428-2438. Zhu Cheng, Zheng Chaogui, Ma Chunmei, et al. On the Holocene sea-level high stand along the Yangtze delta and Ningshao plain, East China[J]. Chinese Science Bulletin, 2003, 48(23): 2428-2438. DOI:10.3321/j.issn:0023-074X.2003.23.005 |
| [7] |
舒军武. 太湖地区全新世以来植被、环境变化与人类活动关系研究[D]. 南京: 中国科学院南京地质古生物研究所博士论文, 2007: 1-106. Shu Junwu. Holocene Vegetation History, Environment Changes, and Human Activity in the Taihu Lake Area, East China[D]. Nanjing: The Doctoral Dissertation of Nanjing Institute of Geology and Palaeontology, Chinese Academy of Sciences, 2007: 1-106. |
| [8] |
王慧. 杭州湾跨湖桥新石器文化遗址兴衰——全新世海平面波动的响应[D]. 上海: 华东师范大学硕士论文, 2007: 1-58. Wang Hui. The Rise and Fall of Kua-hu-qiao Neolithic Site in the Hangzhou Bay: Implications on Holocene Sea-level Rise[D]. Shanghai: The Master's Dissertation of East China Normal University, 2007: 1-58. http://cdmd.cnki.com.cn/article/cdmd-10269-2007081948.htm |
| [9] |
李保华, 王晓燕, 孔晓敏, 等. 浙江钱塘江冰后期有孔虫化石记录及其古环境意义[J]. 微体古生物学报, 2012, 29(2): 121-129. Li Baohua, Wang Xiaoyan, Kong Xiaomin, et al. Post-glacial foraminiferal record of the southern Qiantang River estuary and its paleoenvironmental implications[J]. Acta Micropalaeontologica Sinica, 2012, 29(2): 121-129. |
| [10] |
战庆. 长江三角洲全新世早中期高精度海平面曲线重建及沉积地貌环境响应初探[D]. 上海: 华东师范大学博士论文, 2012: 1-136. Zhan Qing. The Early to Mid-Holocene Sea-level Reconstruction and Sedimentary Environmental Response of the Yangtze delta plain, China[D]. Shanghai: The Doctoral Dissertation of East China Normal University, 2012: 1-136. |
| [11] |
Wang Z, Zhan Q, Long H, et al. Early to Mid-Holocene rapid sea-level rise and coastal response on the southern Yangtze delta plain, China[J]. Journal of Quaternary Science, 2013, 28(7): 659-672. DOI:10.1002/jqs.v28.7 |
| [12] |
刘演. 杭州湾顶部全新世中期环境演变与良渚古城-塘山大坝的建造[D]. 上海: 华东师范大学博士论文, 2014: 1-114. Liu Yan. Environmental Change of Hangzhou Bay Coast since the Mid Holocene-A Highlight to the Formation of Liangzhu City Complex[D]. Shanghai: The Doctoral Dissertation of East China Normal University, 2014: 1-114. http://cdmd.cnki.com.cn/Article/CDMD-10269-1014318314.htm |
| [13] |
连琳琳, 张丽萍, 张妙仙, 等. 浙江沿海15226-5550 cal. a BP的古环境与海平面变化及其对河姆渡文化的影响[J]. 海洋地质与第四纪地质, 2014, 34(4): 11-19. Lian Linlin, Zhang Liping, Zhang Miaoxian, et al. Sporo-pollen records of 15226-5550 cal. a BP on Zhejiang coast and implications for sea-level change[J]. Marine Geology & Quaternary Geology, 2014, 34(4): 11-19. |
| [14] |
邹亚菲, 严瑶, 张佼杨, 等. 云龙天池湖泊水深与硅藻生物多样性的关系[J]. 第四纪研究, 2015, 35(4): 988-996. Zou Yafei, Yan Yao, Zhang Jiaoyang, et al. The relationship between water depth and diatom biodiversity of Yunlong Lake, Yunnan Province[J]. Quaternary Sciences, 2015, 35(4): 988-996. |
| [15] |
黄镇国, 张伟强, 陈俊鸿. 珠江三角洲生物埋葬群与环境变迁[J]. 地理学报, 1995, 50(4): 310-323. Huang Zhenguo, Zhang Weiqiang, Chen Junhong. The thanatocoenosis and environment evolution in the Zhujiang delta[J]. Acta Geographica Sinica, 1995, 50(4): 310-323. |
| [16] |
王开发, 蒋辉, 张玉兰. 南海及沿岸地区第四纪孢粉藻类与环境[M]. 上海: 同济大学出版社, 1990: 1-55. Wang Kaifa, Jiang Hui, Zhang Yulan. Quaternary Pollen, Algae and Environment in the South China Sea and Its Coastal Areas[M]. Shanghai: Tongji University Press, 1990: 1-55. |
| [17] |
王淑云, 莫多闻, 孙国平, 等. 浙江余姚田螺山遗址古人类活动的环境背景分析——植硅体、硅藻等化石证据[J]. 第四纪研究, 2010, 30(2): 326-334. Wang Shuyun, Mo Duowen, Sun Guoping, et al. Environmental context of ancient human activity in Tianluoshan site, Yuyao City, Zhejiang Province:Fossil evidence of phytolith and diatom[J]. Quaternary Sciences, 2010, 30(2): 326-334. |
| [18] |
Zheng Y F, Sun G P, Chen X G. Response of rice cultivation to fluctuating sea level during the mid-Holocene[J]. Chinese Science Bulletin, 2012, 57(4): 370-378. DOI:10.1007/s11434-011-4786-3 |
| [19] |
陈炽新, 吴聪, 谢叶彩, 等. 珠江三角洲中山地区ZK201-2钻孔硅藻组合及古环境意义[J]. 微体古生物学报, 2014, 31(4): 335-346. Chen Chixin, Wu Cong, Xie Yecai, et al. Diatom assemblages from borehole ZK201-2 in Zhongshan area of the Zhujiang River delta Guangdong, S. China and their paleoenvironmental significance[J]. Acta Micropalaeontologica Sinica, 2014, 31(4): 335-346. |
| [20] |
李黎霞. 浙江省全新世早期环境变化与文化响应[D]. 金华: 浙江师范大学硕士论文, 2011: 1-50. Li Lixia. Environment Change and Civilization Response during the Early Holocene in Zhejiang Province[D]. Jinhua: The Master's Dissertation of Zhejiang Normal University, 2011: 1-50. http://cdmd.cnki.com.cn/Article/CDMD-10345-1012258905.htm |
| [21] |
黄镇国, 张伟强, 许世远, 等. 中国日本全新世环境演变对比研究[M]. 广州: 广东科技出版社, 2002: 1-754. Huang Zhenguo, Zhang Weiqiang, Xu Shiyuan, et al. Comparison of the Holocene Environment Evolution between China and Japan[M]. Guangzhou: Guangdong Science & Technology Press, 2002: 1-754. |
| [22] |
蒋乐平, 盛丹平. 上山遗址与上山文化[M]//莫多闻, 曹锦炎, 郑文红, 等. 环境考古研究(4). 北京: 北京大学出版社, 2007: 25-42. Jiang Leping, Sheng Danping. Shangshan Site and Shangshan Culture[M]//Mo Duowen, Cao Jinyan, Zheng Wenhong, et al. Research of Environmental Archaeology (4). Beijing: Peking University Press, 2007: 25-42. |
| [23] |
郑云飞, 蒋乐平. 上山遗址出土的古稻遗存及其意义[J]. 考古, 2007(9): 19-25. Zheng Yunfei, Jiang Leping. Remains of ancient rice unearthed from the Shang-shan site and their significance[J]. Archaeology, 2007(9): 19-25. |
| [24] |
顾明光, 陈忠大, 卢成忠, 等. 浙江湘湖地区全新世孢粉记录及其古气候意义[J]. 中国地质, 2006, 33(5): 1144-1148. Gu Mingguang, Chen Zhongda, Lu Chengzhong, et al. Holocene sporopollen records in the Xianghu area, Zhejiang and their palaeoclimatic significance[J]. Geology in China, 2006, 33(5): 1144-1148. |
| [25] |
吴燕妮, 李冬玲, 沙龙滨, 等. 浙江白马湖地区硅藻记录的早-中全新世海平面上升事件[J]. 古生物学报, 2016, 55(4): 495-507. Wu Yanni, Li Dongling, Sha Longbin, et al. A diatom record of rapid sea-level rise during Early to Mid-Holocene in Baima Lake area, Zhejiang Province[J]. Acta Palaeontologica Sinica, 2016, 55(4): 495-507. |
| [26] |
Krammer K, Lange-Bertalot H. Bacillariophyceae. 1: Teil: Naviculaceae[M]//Ettl H, Gärtner G, Gerloff J, et al. Süsswasserflora von Mitteleuropa, Band 2/1. New York: Gustav Fischer Verlag, Stuttgart, 1986.
|
| [27] |
Krammer K, Lange-Bertalot H. Bacillariophyceae. 2: Teil: Bacillariaceae, Epithemiaceae, Surirellaceae[M]//Ettl H, Gärtner G, Gerloff J, et al. Süsswasserflora von Mitteleuropa, Band 2/2. New York: Gustav Fischer Verlag, Stuttgart, 1988.
|
| [28] |
Krammer K, Lange-Bertalot H. Bacillariophyceae. 3: Teil: Centrales, Fragilariaceae, Eunotiaceae[M]//Ettl H, Gärtner G, Gerloff J, et al. Süsswasserflora von Mitteleuropa, Band 2/3. Jena: Gustav Fischer Verlag, Stuttgart, 1991a.
|
| [29] |
Krammer K, Lange-Bertalot H. Bacillariophyceae. 4: Teil: achnanthaceae[M]//Ettl H, Gärtner G, Gerloff J, et al. Süsswasserflora von Mitteleuropa, Band 2/4. Jena: Gustav Fischer Verlag, Stuttgart, 1991b.
|
| [30] |
Witkowski A, Ichtiologii Dr, Lange-Bertalot H, et al. Diatom Flora of Marine Coasts I[M]. A. R. G. Gantner Verlag K. G., 2000: 1-925.
|
| [31] |
Battarbee R W, Jones V J, Flower R J, et al. Diatoms[M]//Smol J P, Birks H J B, Last W M. Tracking Environmental Change Using Lake sediments. Volume 3: Terrestrial, Algal, and Siliceous Indicators. Dordrecht, The Netherlands: Kluwer Academic Publishers, 2001: 155-202.
|
| [32] |
Stuiver M, Reimer P J. Extended 14C data base and revised CALIB 3.014C age calibration program[J]. Radiocarbon, 1993, 35(1): 215-230. DOI:10.1017/S0033822200013904 |
| [33] |
郭玉洁, 钱树本. 中国海藻志(第5卷, 硅藻门, 第1册中心纲)[M]. 北京: 科学出版社, 2003: 1-493. Guo Yujie, Qian Shuben. A Record of China Sea-weed:Fifth Volume Bacillariophyta[M]. Beijing: Science Press, 2003: 1-493. |
| [34] |
王开发, 张玉兰, 蒋辉, 等. 东海陆架区更新世晚期沉积的化石藻类组合及其古生态环境分析[J]. 生态学报, 1984, 4(3): 224-230. Wang Kaifa, Zhang Yulan, Jiang Hui, et al. Analysis of fossil algal assemblages from the late Late Pleistocene sediments in the continental shelf of the Donghai and their paleoecological environment[J]. Acta Ecologica Sinica, 1984, 4(3): 224-230. |
| [35] |
Mirabdullayev I. Succession of the ecosystems of the Aral Sea during its transition from oligohaline to polyhaline water body[J]. Journal of Marine Systems, 2004, 47(1): 101-107. |
| [36] |
刘晓彤, 刘光兴. 2009年夏季黄河口及其邻近水域网采浮游植物的群落结构[J]. 海洋学报, 2012, 34(1): 153-162. Liu Xiaotong, Liu Guangxing. Net-phytoplankton community structure of the Huanghe estuary and its adjacent area in the summer of 2009[J]. Acta Oceanologica Sinica, 2012, 34(1): 153-162. |
| [37] |
Kilham P, Kilham S S, Hecky R E. Hypothesized resource relationships among African planktonic diatoms[J]. Limnology and Oceanography, 1986, 31(6): 1169-1181. DOI:10.4319/lo.1986.31.6.1169 |
| [38] |
Kilham P. Ecology of Melosira species in the Great Lakes of Africa[M]//Tilzer M M, Serruya C. Large Lakes: Ecological Structure and Function. Berlin, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg, 1990: 414-427.
|
| [39] |
Gibson C E, Anderson N J, Haworth E Y. Aulacoseira subarctica:Taxonomy, physiology, ecology and palaeoecology[J]. European Journal of Phycology, 2003, 38(2): 83-101. DOI:10.1080/0967026031000094102 |
| [40] |
Liu Y, Chen G, Hu K, et al. Biological responses to recent eutrophication and hydrologic changes in Xingyun Lake, Southwest China[J]. Journal of Paleolimnology, 2017, 57(4): 343-360. DOI:10.1007/s10933-017-9952-4 |
| [41] |
Dong X, Bennion H, Battarbee R, et al. Tracking eutrophication in Taihu Lake using the diatom record:Potential and problems[J]. Journal of Paleolimnology, 2008, 40(1): 413-429. DOI:10.1007/s10933-007-9170-6 |
| [42] |
Liu Q, Yang X, Anderson N J, et al. Diatom ecological response to altered hydrological forcing of a shallow lake on the Yangtze flood plain, SE China[J]. Ecohydrology, 2012, 5(3): 316-325. DOI:10.1002/eco.v5.3 |
| [43] |
Wang C, Li X, Lai Z, et al. Seasonal variations of Aulacoseira granulata population abundance in the Pearl River estuary[J]. Estuarine Coastal & Shelf Science, 2009, 85(4): 585-592. |
| [44] |
Hendey N I. An Introductory Account of the Smaller Algae of British Coastal Waters. Part Ⅴ:Bacillariophyceae (Diatoms), Fishery Investigations Series Ⅳ[J]. London:HM Stationery Office, 1964, 317. |
| [45] |
蒋辉. 中国近海表层沉积硅藻[J]. 海洋学报, 1987, 9(6): 735-743. Jiang Hui. Distribution of diatoms in surface sediments in Chinese inshore waters[J]. Acta Oceanologica Sinica, 1987, 9(6): 735-743. |
| [46] |
冉莉华, 蒋辉. 南海某些表层沉积硅藻的分布及其古环境意义[J]. 微体古生物学报, 2005, 22(1): 97-106. Ran Lihua, Jiang Hui. Distributions of the surface sediment diatoms from the South China Sea and their palaeoceanographic significance[J]. Acta Micropalaeontologica Sinica, 2005, 22(1): 97-106. |
| [47] |
何青, 孙军, 栾青杉, 等. 长江口及其邻近水域冬季浮游植物群集[J]. 应用生态学报, 2007, 18(11): 2559-2566. He Qing, Sun Jun, Luan Qingshan, et al. Phytoplankton assemblage in Yangtze River estuary and its adjacent waters in winter time[J]. Chinese Journal of Applied Ecology, 2007, 18(11): 2559-2566. |
| [48] |
朱根海. 2016年春季海南西海岸沿岸海域浮游植物群落特征研究[C]//2016中国环境科学学会学术年会论文集(第二卷). 2016: 1845-1853. Zhu Genhai. Phytoplankton community characteristics along the west coast of Hainan in the spring of 2016[C]//2016 Proceedings of the Academic Conference of the Chinese Society of Environmental Sciences(Volume 2). 2016: 1845-1853. http://cpfd.cnki.com.cn/Article/CPFDTOTAL-HJKP201610008164.htm |
| [49] |
Hasle G R, Syvertsen E E. Marine diatoms[M]//Carmelo R Tomas. Identifying Marine Phytoplankton. San Diego: Academic Press, 1997: 5-386.
|
| [50] |
黄元辉, 黄癑, 蒋辉. 南海北部15 ka B.P.以来表层海水温度变化:来自海洋硅藻的记录[J]. 海洋地质与第四纪地质, 2007, 27(5): 65-74. Huang Yuanhui, Huang Yue, Jiang Hui. Surface water temperature changes in the northern South China Sea over last cal.15000 years:Evidence from marine diatoms[J]. Marine Geology & Quaternary Geology, 2007, 27(5): 65-74. |
| [51] |
刘腾飞. 环境因子对菱形海线藻(Thalassionema nitzschioides)种群生长与种间竞争的影响研究[D]. 青岛: 中国海洋大学博士论文, 2015: 1-55. Liu Tengfei. The Study of Environmental Factors on Population Growth and Interspecific Competition of Thalassionema nitzschioides under Laboratory Conditions[D]. Qingdao: The Doctoral Dissertation of Ocean University of China, 2015: 1-55. |
| [52] |
郭超, 马玉贞, 刘杰瑞, 等. 过去2000年来西藏羊卓雍错沉积物粒度记录的气候变化[J]. 第四纪研究, 2016, 36(2): 405-419. Guo Chao, Ma Yuzhen, Liu Jierui, et al. Climatic change recorded by grain-size in the past about 2000 years from Yamzhog Yumco Lake, Tibet[J]. Quaternary Sciences, 2016, 36(2): 405-419. |
| [53] |
韩鹏, 刘兴起. 内蒙古中东部查干淖尔湖流域7000年以来的气候演变[J]. 第四纪研究, 2017, 37(6): 1381-1390. Han Peng, Liu Xingqi. The climate evolution inferred from Chagan-Nuur in middle-east part of Inner Mongolia since the last 7000 years[J]. Quaternary Sciences, 2017, 37(6): 1381-1390. |
| [54] |
聂军胜, 李曼. 柴达木盆地晚中新世河湖相沉积物粒度组成及其古环境意义[J]. 第四纪研究, 2017, 37(5): 1017-1026. Nie Junsheng, Li Man. A grain size study on Late Miocene Huaitoutala section, NE Qaidam Basin, and its implications for Asian monsoon evolution[J]. Quaternary Sciences, 2017, 37(5): 1017-1026. |
| [55] |
Tooley M J. Sea-level changes during the last 9000 years in north-west England[J]. Geographical Journal, 1974, 140(1): 18-42. DOI:10.2307/1797005 |
| [56] |
Cronin T M, Vogt P R, Willard D A, et al. Rapid sea level rise and ice sheet response to 8, 200-year climate event[J]. Geophysical Research Letters, 2007, 34(20): 117-131. |
| [57] |
Zhan Q, Wang Z, Xie Y, et al. Assessing C/N and δ13C as indicators of Holocene sea level and freshwater discharge changes in the subaqueous Yangtze delta, China[J]. The Holocene, 2012, 22(6): 697-704. DOI:10.1177/0959683611423685 |
| [58] |
Hori K, Saito Y, Zhao Q, et al. Evolution of the coastal depositional systems of the Changjiang(Yangtze) River in response to Late Pleistocene-Holocene sea-level changes[J]. Journal of Sedimentary Research, 2002, 72(6): 884-897. DOI:10.1306/052002720884 |
| [59] |
Wang Z, Zhuang C, Saito Y, et al. Early mid-Holocene sea-level change and coastal environmental response on the southern Yangtze delta plain, China:Implications for the rise of Neolithic culture[J]. Quaternary Science Reviews, 2012, 35(6): 51-62. |
| [60] |
Bird M I, Fifield L K, Teh T S, et al. An inflection in the rate of early Mid-Holocene eustatic sea-level rise:A new sea-level curve from Singapore[J]. Estuarine Coastal & Shelf Science, 2007, 71(3): 523-536. |
| [61] |
Tamura T, Saito Y, Sieng S, et al. Initiation of the Mekong River delta at 8 ka:Evidence from the sedimentary succession in the Cambodian lowland[J]. Quaternary Science Reviews, 2009, 28(3): 327-344. |
| [62] |
王靖泰, 汪品先. 中国东部晚更新世以来海面升降与气候变化的关系[J]. 地理学报, 1980, 35(4): 299-312. Wang Jingtai, Wang Pinxian. Relationship between sea-level changes and climatic fluctuations in East China since Late Pleistocene[J]. Acta Geographica Sinica, 1980, 35(4): 299-312. |
| [63] |
Liu J P, Milliman J D, Gao S, et al. Holocene development of the Yellow River's subaqueous delta, North Yellow Sea[J]. Marine Geology, 2004, 209(1-4): 45-67. DOI:10.1016/j.margeo.2004.06.009 |
| [64] |
Carlson A E, Clark P U, Raisbeck G M, et al. Rapid Holocene deglaciation of the Labrador sector of the Laurentide Ice Sheet[J]. Journal of Climate, 2007, 20(20): 5126-5133. DOI:10.1175/JCLI4273.1 |
| [65] |
Dyke A S. An outline of North American deglaciation with emphasis on central and northern Canada[J]. Developments in Quaternary Sciences, 2004(2): 373-424. |
| [66] |
Teller J T, Leverington D W, Mann J D. Freshwater outbursts to the oceans from glacial Lake Agassiz and their role in climate change during the last deglaciation[J]. Quaternary Science Reviews, 2002, 21(8-9): 879-887. DOI:10.1016/S0277-3791(01)00145-7 |
| [67] |
Hijma M P, Cohen K M, Hoffmann G, et al. From river valley to estuary:The evolution of the Rhine mouth in the Early to Middle Holocene (western Netherlands, Rhine-Meuse delta)[J]. Netherlands Journal of Geosciences, 2009, 88(1): 13-53. DOI:10.1017/S0016774600000986 |
| [68] |
Shu J, Wang W, Jiang L, et al. Early Neolithic vegetation history, fire regime and human activity at Kuahuqiao, lower Yangtze River, East China:New and improved insight[J]. Quaternary International, 2010, 227(1): 10-21. DOI:10.1016/j.quaint.2010.04.010 |
| [69] |
章云霞, 叶玮, 马春梅, 等. 浙江北湖桥孔色度记录的早-中全新世环境变化[J]. 第四纪研究, 2016, 36(5): 1331-1342. Zhang Yunxia, Ye Wei, Ma Chunmei, et al. Environment variabilities archived by color of the drill core Beihuqiao in Hangjiahu Plain during the Early-mid Holocene, China[J]. Quaternary Sciences, 2016, 36(5): 1331-1342. |
| [70] |
蒋乐平. 跨湖桥[M]. 北京: 文物出版社, 2004: 1-379. Jiang Leping. Kuahuqiao[M]. Beijing: Culture Relics Press, 2004: 1-379. |
Early to mid-Holocene sedimentary environment evolution in Xianghu Lake area, Zhejiang Province, based on a diatom record
(1 Department of Geography & Spatial Information Techniques, Ningbo University, Ningbo 315211, Zhejiang;
2 State Key Laboratory of Palaeobiology and Stratigraphy, Nanjing Institute of Geology and Palaeontology, Chinese Academy of Sciences, Nanjing 210008, Jiangsu)
2 State Key Laboratory of Palaeobiology and Stratigraphy, Nanjing Institute of Geology and Palaeontology, Chinese Academy of Sciences, Nanjing 210008, Jiangsu)
Abstract
Xianghu Lake is located in the Ningshao Plain and very close to the Kuahuqiao archaeological site. A 60-m-long core named XH-2(30°07'17″N, 120°11'38″E) was collected in the Xianghu Lake area, and we analyzed the diatom assemblages and grain size of 24-m-long in upper core XH-2 to study the sedimentary environment evolution during the Early to mid-Holocene in this area. The diatom records show that freshwater species were dominant during 9300~8850 cal. a B.P.(2400~1900 cm) whereas brackish water species were rare, indicating a freshwater environment in the Xianghu Lake area, with little influence of seawater. A remarkable increase in brackish water species occurred at the interval 8850~8550 cal. a B.P.(1900~1550 cm), but freshwater species are still dominated this period, which indicates that tidal water especially storm tide had an intermittent impact on the Xianghu Lake area, corresponding to a supratidal sedimentary environment. Abrupt increase in the abundance of marine and costal water species with the remarkable decline in the freshwater species characterized the period of 8550~8150 cal. a B.P.(1550~1175 cm), which indicated strong influence of seawater on the Xianghu Lake area, inferring an obviously subtidal sedimentary environment. At the interval 8150~7700 cal. a B.P.(1175~950cm), there was a gradually increase in freshwater species and decrease in marine species. This implies the weakened impact of seawater on the Xianghu Lake area. Diatoms disappeared after 7700 cal. a B.P., possibly resulted from the land exposure due to the decelerated sea level rise, when the Kuahuqiao culture developed during 8000~7000 cal. a B.P. The rapid sea level rise based on the diatom and grain size record in Xiang Lake area during 8550~8150 cal. a B.P. corresponded well with records from the Yangtze delta, Southeast Asia and other places in the world. And the rapid deglaciation of the Laurentide Ice Sheet and Agassiz-Ojibway outbrust flood may cause rapid sea-level rise in Xianghu Lake area during the early to mid-Holocene.
Key words:
Xianghu Lake area
diatom
sedimentary environment
Holocene