科研亮点 | 李杨：利用硅藻定量重建全新世中晚期南海西部SST变化

发布时间：2026-08-25来源：北地海洋

东亚冬季风（East Asian winter monsoon，EAWM）作为东亚季风系统的重要组成部分，对东亚地区的大气热力环流具有重要影响。海水表层温度（sea-surface temperature，SST）是反映气候变率和上层海洋动态的关键参数，已有研究利用有孔虫Mg/Ca比、长链烯酮（）和珊瑚礁重建南海北部全新世SST的变化，但是该区域高分辨率的EAWM记录仍然相对有限，现有证据并不完全一致。化石硅藻因在海洋沉积物中较高的丰度及其对环境变化的敏感性，是研究古环境变化的有用指标。利用传递函数和机器学习定量重建地质历史时期的SST变化已成功地用于应用于海洋沉积物中，但该方法尚未在南海地区应用。

针对上述科学问题，海洋学院李杨博士（2025年6月毕业）在导师李琰副教授的指导下，联合海南省地质局合作者，利用海南岛西侧昌化江河口的一根重力柱岩心的沉积物重建了早全新世以来的沉积过程，并进一步研究了全新世中晚期的SST变化及其对EAWM演化的响应。主要认识如下：

1、光释光和AMS14C测年建立的高分辨率年龄框架结果显示，昌化江河口的钻孔岩心沉积了～9.0 ka以来的沉积物。9.0-4.9 ka期间，由于海平面上升和高密度的植被覆盖，当地的陆源输入和沉积速率低。4.9-3.6 ka和1.2 ka以来，由于降水丰富和植被覆盖减少，沉积速率较快，3.6-1.2 ka期间，昌化河口沉积速率较低。

图1 研究区概况和采样点位置

2、对北部湾66个表层沉积物的硅藻群落利用传递函数和机器学习方法重建了海水表层温度。结果表明，利用传递函数和机器学习方法重建的北部湾SST是可靠的，实测SST与模拟的SST具有较好的一致性。在此基础上，重建了4.8-0.6 ka 期间昌化江河口的SST，重建结果与区域内其它的独立代用指标一致。

图2 表层沉积物SST反演鲁棒性结果

3、受海平面、沉积速率、沿岸流和人类活动影响，昌化江河口全新世早中期和1.2 ka至今硅藻丰度较低，限制了利用硅藻重建SST方法在北部湾的应用。

4、昌化江河口的SST序列表明，4.8-1.2 ka期间，昌化河口SST受东亚冬季风影响较大，4.8-4.3 ka期间，昌化河口SST相对较高，与全新世气候最适宜期相对应，4.3-3.6 ka期间，由于4.2 ka事件和淡水输入，SST最低。3.6-1.2 ka期间SST的逐渐降低是EAWM增强的结果。

图3 过去9 kyr环境代用指标对气候过程的响应

上述研究成果发表在国际地学刊物《Quaternary Science Reviews》上，文章信息如下：

Yang Li, Yan Li*, Yulong Xue**, Guoqiang Xu, Xiao Sun, Mianjin Chen, Xuemu Wang, 2026. Sedimentary sequences and diatom-based paleo-SSTs revealed East Asian winter monsoon evolution during the mid-late Holocene in the Beibu Gulf, NW South China sea. Quaternary Science Reviews. 391, 110239. [IF=3.3]

全文链接：https://doi.org/10.1016/j.quascirev.2026.110239

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