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南海海洋所 | 青藏高原鲜水河断裂带复杂变形机制新进展
近日，中国科学院南海海洋所林间院士团队联合中国地质大学、国家自然灾害防治研究院，在青藏高原东缘鲜水河断裂带取得新认识：北西段鲜水河断裂正把“地震能量”分流给八美—康定段的次级断裂，其中折多塘断裂西北段左旋走滑速率高达6.7 ± 1.4 mm/yr、正逐渐成为区域主要应变通道。成果“Normal Faults and Tectonic Model of the Bamei-Kangding Segment Within the Southern Xianshuihe Fault Zone in Eastern Tibet”发表于国际期刊Tectonics，博士生张志文为论文第一作者，导师杨晓东为论文通讯作者。鲜水河断裂带是青藏高原东缘最活跃的左旋走滑断裂之一，历史上曾发生多次7级以上强震。其八美—康定段顺时针旋转约25°，并分叉成数条次级断裂。研究团队利用卫星影像、厘米级无人机地形、10Be宇宙成因核素与光释光（OSL）测年，首次定量约束木格措南断裂和折多塘断裂西北段的晚第四纪滑动速率：木格措南断裂分南北两支，合计年左旋走滑2.3毫米，垂直分量向北加大；折多塘断裂西北段年左旋走滑6.7毫米，向东南逐渐减弱，在折多山地区展示出高于其他分支的滑动速率，表明其正逐渐接替色拉哈断裂，成为区域主要能量通道。研究认为，北西段鲜水河断裂与康定以南的磨西断裂在空间上呈左旋左阶排列，从而在八美—康定拐弯段形成“释放型阶区”，导致局部拉张环境。木格措湖（水深约30米，位于约600米深的构造洼地）以及沿着木格措南断裂、折多塘断裂观察到的8-10米高的断层陡坎正是这种拉张环境的直接证据。阶区内雅拉河断裂，色拉哈断裂，折多塘断裂，以及木格措南断裂呈现右阶排列格局。该研究为评估鲜水河断裂带未来地震危险提供了新的定量依据，对认识大型走滑断裂的应变分配与次级断层成因具有普遍意义，对沿线城市建设以及国家重点工程的抗震设防具有重要参考价值。图1 研究区断裂构造与地震分布图2 木格措南断裂的地形地貌表现与位移估算图3 鲜水河断裂带八美-康定段的InSAR地表形变观测与三维结构特征本研究得到国家自然科学基金项目、国家留学基金委和海南省外国专家项目等联合资助。论文信息：Zhang,Z.,Ren,J.,Wang,S.,Yang,X.*,Bell,R. E.,Lv,Y.,Xu,Z.,& Xu,X.,2025. Normal Faults and Tectonic Model of the Bamei–Kangding Segment Within the Southern Xianshuihe Fault Zone in Eastern Tibet. Tectonics,44,e2025TC008925.原文链接：https://doi.org/10.1029/2025TC008925.
2025-11-06
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南海海洋研究所 | 研究揭示深海浊流如何借“海底麻坑”塑造新生水道
近日，中国科学院南海海洋研究所边缘海与大洋地质实验室李伟研究员团队联合南方科技大学、交通运输部天津水运工程科学研究院及德国不来梅大学 MARUM 海洋环境科学中心科研人员，揭示了相对缓和的深海浊流如何借助“海底麻坑”重塑海底地形并促成新生海底水道发育的动力学过程与机制。相关研究成果发表于地球科学领域国际期刊 Journal of Geophysical Research: Earth Surface（《地球物理学研究杂志：地球表面》）。论文第一作者为中国科学院南海海洋研究所博士喻凯琦，研究员李伟为通讯作者。海底麻坑广泛分布于全球大陆边缘，其形态酷似月球表面的陨石坑，长期以来被认为是深部流体渗漏的产物。然而，麻坑在深海沉积过程与海底水道形成中的作用机制尚不明确。本研究以南海西北部广乐隆起周缘的麻坑群为研究对象，综合分析高分辨率多波束地形数据并结合 FLOW-3D 数值模拟，定量揭示了流速分布、剪切应力与沉积动力之间的耦合关系，为重建深海地貌演化提供了新的科学视角（图1）。研究结果显示，当浊流流经链状分布的麻坑群时，会与地形发生复杂的动力耦合：麻坑上游侧壁受强侵蚀作用，下游侧壁形成反向回流。这种“正向流—反向流”的耦合机制使得麻坑底部逐渐被沉积物填平，相邻麻坑间的边界被浊流侵蚀贯通，最终演化形成新生海底水道（图2）。这一发现突破了传统认识，表明海底水道的形成并不一定依赖高能量流体事件。即便是中等强度的浊流，也能“借势而行”，利用先存麻坑地貌在相对低能量的环境下开启海底水道的发育过程。该成果不仅深化了对深海沉积体系演化机制的理解，也为研究全球碳循环过程及其地质记录提供了新的科学依据。本研究得到国家自然科学基金项目的资助。论文信息：Yu,K.,Li,W.,Xu,J.,Zhan,W.,Yang,Y.,& Miramontes,E. (2025). Interaction of turbidity currents traversing a pockmark field: Insights for submarine channel inception. Journal of Geophysical Research: Earth Surface,130,e2025JF008394.论文链接：https://doi.org/10.1029/2025JF008394图1南海西北部呈链状排列的海底麻坑，为浊流活动改造提供了有利的地形条件。图2深水浊流与海底麻坑相互作用而形成的正向流（黑色）和反向流（白色）。<!--!doctype-->
2025-11-07
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南海海洋所 | 海洋自生碳酸盐岩沉淀机制研究取得进展
近日，中国科学院南海海洋研究所颜文研究员团队在海洋自生碳酸盐岩沉淀机制方面取得重要新进展。研究团队应用Li同位素等地球化学手段，首次在深部沉积物中捕捉到“有机质硫酸盐还原（OSR）-硅酸盐风化-碳酸盐沉淀”三元耦合的直接证据，为理解埋藏沉积物中的物质循环、深化海洋沉积物的碳埋藏理论框架提供了关键科学支撑，对完善海洋碳汇机制研究具有重要意义。研究成果近期以“Lithium isotopes trace silicate weathering-driven authigenic carbonate formation in marine sediments”为题在线发表在国际知名期刊Communications Earth & Environment上。助理研究员黄慧文为论文第一作者，上海海洋大学副教授宫尚桂和教授冯东为通讯作者，合作者还包括德国汉堡大学的教授Jörn Peckmann和美国莱斯大学的博士孙涛。海洋自生碳酸盐是地球表层系统重要的长期碳汇，其埋藏量占现代海洋碳酸盐埋藏总量的至少10%。传统观点认为，海洋沉积物深部甲烷带的产甲烷作用和有机质的硫酸盐还原作用会产生酸性物质，降低环境 pH 值，进而抑制碳酸盐矿物沉淀。然而，全球多处沉积物孔隙水剖面均记录到了异常高的碱度，暗示存在大量碳酸盐沉淀。学界推测，硅酸盐风化可能通过释放Ca²⁺与碱度抵消酸化，并促进碳酸盐矿物沉淀，但一直缺乏深部环境的地质记录证据。研究团队对墨西哥湾不同沉积环境的自生碳酸盐开展了锂同位素（δ7Li）分析。结果显示，深部OSR相关碳酸盐的δ7Li值（−6.6‰至−1.2‰）显著低于浅层甲烷厌氧氧化成因碳酸盐（δ7Li: +3.8‰至+11.7‰）（图1）。这一独特的负值特征是目前全球已知碳酸盐矿物中最低值，同位素分馏计算得出的孔隙流体 δ7Li 值（−4.0‰至1.4‰）与岩石中硅酸盐相的 δ7Li值（−5.1‰至−1.2‰）高度接近，表明该环境下硅酸盐风化接近 “全等风化”—— 即原生硅酸盐矿物溶解速率远高于次生硅酸盐形成速率，释放的钙和碱度为碳酸盐沉淀提供了关键物质基础。这一研究证实了碳酸盐岩锂同位素作为追踪碳-硅相互作用的有效指标，也揭示了卤水、有机质矿化与硅酸盐风化三者在深部沉积环境中协同调控海洋碳汇的复杂过程（图2）。本研究从沉积记录角度证实深部硅酸盐风化对海洋碳汇的正向贡献，为预测全球变化背景下的海洋碳汇演化提供了重要支撑。图1 典型碳酸盐岩Li同位素组成特征图2 深部有机质矿化与硅酸盐风化耦合的自生碳酸盐埋藏机制本研究工作得到了国家自然科学基金、中国科学院南海海洋研究所专项基金及广东省基础与应用基础研究基金的资助。原文信息：Huang,H.,Gong,S.*,Peckmann,J.,Sun,T.,Xu,W.,Yan,W.,& Feng,D.*,2025. Lithium isotopes trace silicate weathering-driven authigenic carbonate formation in marine sediments. Communications Earth & Environment,6,4–11.原文链接：https://doi.org/10.1038/s43247-025-02756-6.
2025-11-06
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“碳”寻地下节律：科学家呼吁全球监测土壤生物钟以稳固碳汇
在全球聚焦植被变化应对气候变化之时，一个隐匿于地下的关键环节——土壤生物的季节性活动规律（地下物候）正亟待关注。近日，中国科学院华南植物园恢复生态学团队与德国莱比锡大学合作，在国际期刊《Communications Earth & Environment》上发表观点文章，系统阐明地上植物生长与地下微生物活动之间的“物候同步性”，是维系土壤碳长期封存的核心机制。 这一同步性一旦遭气候变化破坏，土壤作为地球重要“碳汇”的缓冲能力将面临严重威胁。“静态”模型难以评估“动态”碳库陆地生态系统每年吸收约30%的人为二氧化碳排放，是减缓气候变暖的关键。然而，这项“绿色缓冲器”功能正受到季节性紊乱的剧烈冲击。土壤不仅是碳的‘储存库’，更是一个活的、具有季节节律的‘碳转化工厂’。超过90%的植物碳通过根系分泌物、凋落物等形式进入土壤，依赖微生物和动物进行转化与固定。碳输入的时间与微生物需求的“窗口期”能否匹配，直接决定了碳是被长期封存，还是以二氧化碳形式重返大气。然而，当前主流的碳循环模型大多将土壤视为静态或简单响应式的碳库，严重忽略了微生物与动物群落随季节动态变化的生命活动，导致对未来碳汇潜力的预测存在巨大不确定性。“不对称变暖”与“物候错配”触发恶性循环研究揭示，气候变暖，尤其是冬季升温快于夏季的“不对称变暖”，可使土壤微生物的碳利用效率下降高达59%，生长率降低27%，直接削弱其将植物碳转化为稳定土壤有机质的能力。其中，对长期碳封存贡献更大的真菌，其物候响应尤为关键。更严峻的挑战在于物候“错配”。极端气候事件（如热浪、干旱）可能导致植物提前展叶或过早枯萎，改变碳输入的时间；而土壤微生物的活动则受制于土壤温湿度变化的滞后性。这种 “碳已到，菌未醒”或“菌饥饿，碳未至”的脱节现象，会形成碳转化瓶颈，不仅降低封存效率，还可能迫使微生物“被迫”分解土壤中原有的稳定碳库，加速二氧化碳释放，形成 “变暖→错配→更多碳排放→更暖” 的恶性循环。此外，土壤动物（如螨虫、线虫、蚯蚓）在破碎有机物、创造微生物栖息环境方面扮演着“调度员”角色，其鲜明的物候节律同样被主流模型忽视，它们的活动偏移可能引发整个土壤食物网功能的连锁紊乱。图. 气候驱动的季节性物候紊乱可能削弱土壤碳的持久性：（a）在正常季节条件下，地上与地下生物之间协调的物候节律调节着碳输入、微生物转化过程以及持久性矿物结合有机质的形成。土壤动物（如蚯蚓）示意性地代表了参与土壤碳转化的关键功能类群。DOM，溶解性有机质；POM，颗粒有机质；（b）土壤生物（例如，物种1-3）在不同季节表现出独特的物候活动模式，对土壤功能节律的贡献各不相同。平均季节波形反映了由多个类群产生的综合信号；（c）在季节秩序紊乱的情况下，气候变化破坏了这种同步性。植物、微生物和动物物候活动在时间和强度上的变化，可能导致碳输入与微生物需求脱节，分解连续过程碎片化，并改变营养级相互作用，最终降低土壤碳持久性和生态系统恢复力；（d）此类紊乱通过改变土壤生物的物候模式，可能使土壤功能节律趋于平缓并破坏其同步性。行动倡议：构建全球“地下物候”观测网面对挑战，研究团队提出三项核心倡议：1. 建立全球土壤物候观测网络：整合卫星遥感（监测植被）与地面物联网传感器（如自动碳通量舱、连续二氧化碳监测仪），实现对地下碳过程同步/错配的实时、高分辨率监测。2. 将物候动态嵌入地球系统模型：通过模块化开发和数据同化技术，将动态物候过程纳入下一代模型，从根本上提升预测精度。3. 指导生态恢复与适应性土地管理：在农业、林业实践中，根据土壤生物的活动高峰，优化有机肥施用、覆盖作物管理和耕作时间，将“生态时机”作为提升固碳效益的关键杠杆。“在变暖的世界里，构建有韧性的土壤碳汇，不仅关乎我们‘输入’了多少碳，更在于我们是否掌握了输入的‘最佳时机’。”文章通讯作者刘占锋研究员强调。文章同时援引印度与东非的成功案例，表明通过调整农业措施（如雨季前恢复土壤活性、农林业与降雨周期协同）已有效提升了土壤碳储量和系统韧性，为全球提供了可复制的模板。该研究呼吁国际社会共同关注这个被长期忽视的“地下世界”，加大对土壤物候研究的投入，将其提升为气候变化应对战略的核心维度，共同守护地球生命支持系统的关键防线。该观点文章以 “Illuminate underground phenology to aid carbon sequestration”（厘清地下物候，助力碳封存）为题发表于国际学术期刊Communications Earth & Environment。中国科学院华南植物园生态中心博士后李腾腾为论文第一作者，刘占锋研究员与德国莱比锡大学 Nico Eisenhauer 教授为共同通讯作者。研究获得广东省基础与应用基础研究旗舰项目和国家自然科学基金等资助。论文地址：https://doi.org/10.1038/s43247-025-02940-8
2025-11-06
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南海海洋所 | 南海珊瑚揭示7400年前季节性的温暖气候
中国科学院南海海洋研究所热带海洋环境与岛礁生态全国重点实验室、边缘海与大洋地质实验室施祺研究员团队，联合香港中文大学、台湾大学、广西大学以及广东海洋大学等多家科研机构，在南海中全新世（7.4 ka）季节性气候环境变化研究中取得新进展。该结果于近期发表在自然指数（NI）期刊《地球和行星科学快报》（Earth and Planetary Science Letters）上。中国科学院南海海洋研究所陶士臣博士为论文第一作者、副研究员严宏强为通讯作者。传统观点认为，中全新世气候较现代温暖。该时期中国季风区降水增多，植被带北移，沿海因海平面上升发生海侵等。全球多条重建序列亦显示中全新世以来温度逐渐下降到工业革命前。然而，气候模式模拟结果呈现出全新世时期持续增温的长期趋势。重建与模拟的显著背离——即“降温”与“升温”的反向演化——被学界称为“全新世温度之谜”。代用指标的季节性偏差可能是原因之一。自早中全新世以来，北半球夏季太阳辐射逐渐减弱、冬季逐渐增强。重建的温度主要反映代用指标生长/形成季节的信号，可能难以反映全年的温度。尽管认识到了季节性气候重建对于破解“全新世温度之谜”的重要性，目前只有很少的代用指标能够涉及到季节性尺度，特别是冬季。研究团队利用海南三亚3块现代滨珊瑚和1块7.4 ka化石滨珊瑚，通过年生长率和月分辨率氧同位素分析，定量重建了7.4 ka时期月—年分辨率的南海海表温度（SST）序列。结果显示：7.4 ka时期各季节SST均高于现代，升温幅度0.35 ± 0.59 °C至0.91 ± 0.59 °C；综合年生长率与年—季节氧同位素重建结果，平均SST较现代高0.83 ± 0.44 °C，这一温暖特征也与当时的相对高海平面状况相吻合。温度的季节性偏差可能并非“全新世温度之谜”现象产生的主要原因。另外，也在7.4 ka时期的珊瑚记录中识别出显著的年际—年代际周期，表明热带太平洋气候的年际—年代际变率可能在中全新世已具现代特征。成果为破解“全新世温度之谜”提供了高分辨率季节—年际尺度证据，也为评估未来热带海洋对全球变暖的响应提供了可能的地质时期参照。该研究得到国家自然科学基金、国家重点研发计划、广西自然科学基金及海南南沙珊瑚礁生态系统国家野外科学观测研究站开放基金等联合资助。图1 利用滨珊瑚生长率和氧同位素定量重建的7.4 ka时期的海温论文信息：Tao,S.,Liu,K.-b.,Yan,H.,Meng,M.,Huang,C.-Y.,Shen,C.-C.,Zhang,H.,Yu,K.,Shi,Q.,2025. Coral-inferred high seasonal sea surface temperature in the South China Sea at 7.4 thousand years ago. Earth and Planetary Science Letters 672,119700.原文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0012821X25004984
2025-11-05
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南海海洋所 | 研究揭示全球变暖下三大洋协同驱动西北太平洋反气旋增强
近日，中国科学院南海海洋研究所热带海洋环境实验室（LTO）、全球海洋和气候研究中心（GOCRC）以及广东省海洋遥感重点实验室（LORS）的王春在研究员团队，系统揭示了在全球变暖背景下热带三大洋对西北太平洋反气旋（WNPAC）增强的相对贡献及作用机制。相关成果以“Influence of three tropical oceans on western North Pacific anticyclone strengthening under global warming”为题，发表于Nature旗下一区TOP期刊npj Climate and Atmospheric Science。论文第一作者为LTO博士研究生鲁志远，通讯作者为研究员王春在。WNPAC是调控东亚夏季风强度与极端气候事件的核心环流系统，其强度和位置变化受热带太平洋、大西洋与印度洋海温变化的协同影响，直接影响中国东部汛期降水、旱涝格局与高温事件。先前研究多集中在单一海盆或单一季节，而缺乏三大洋整体视角的定量评估。该研究利用最新的第六阶段耦合模式比较计划（CMIP6）多模式模拟，首次系统量化了未来温室气体排放情景下三大洋在不同季节对WNPAC的贡献及变化趋势。研究发现，在全球变暖背景下，WNPAC在冬、春、夏三季均显著增强，主要受大西洋和太平洋海温变化驱动。其中，大西洋通过增强赤道波响应和准定常罗斯贝波列，在冬季和春季发挥越来越重要的作用；夏季则以赤道罗斯贝波机制为主。太平洋在夏季的贡献最强，其机制主要来自印太暖池与中西太平洋之间增强的海温梯度引发的异常东风。相比之下，印度洋的影响在未来气候中相对较弱且较为稳定。该研究为理解未来全球变暖下三大洋对WNPAC的影响和季节性机制提供了新的定量框架，并凸显了大西洋和太平洋在塑造未来东亚气候变化中日益重要的地位。研究成果表明，随着全球变暖加剧，未来东亚地区的极端气候事件将愈发频繁。本研究得到国家自然基金委合作创新研究团队项目、国家自然科学基金重大项目等共同资助。论文信息：Lu,Z.,& C. Wang*,2025: Influence of three tropical oceans on western North Pacific anticyclone strengthening under global warming. npj Clim. Atmos. Sci.,8: 349.文章链接：https://rdcu.be/eN37W全球变暖下三大洋对WNPAC增强的作用机制。(a) 冬季：热带北大西洋增暖（填色）通过三条路径增强WNPAC，包括：向西传播的罗斯贝波（蓝色箭头）、向东传播的开尔文波（黑色箭头），以及由对流增强触发的准定常罗斯贝波列。(b) 春季：热带北大西洋增暖主要通过高空准定常罗斯贝波列维持WNPAC，赤道波作用相对减弱。(c) 夏季：热带北大西洋增暖与中太平洋降温共同作用，通过赤道罗斯贝波动力学和印太暖池—中西太平洋间增强的海温梯度驱动的异常东风，进一步强化WNPAC。
2025-11-05
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南海海洋所 | 北印度洋莫克兰俯冲带地震控制机理研究中取得重要进展
近日，中国科学院南海海洋研究所林间院士团队联合英国帝国理工学院、西班牙海洋研究所和广州海洋地质调查局等单位，在北印度洋莫克兰俯冲断裂三维结构物性对地震控制机理的研究中取得重要进展，揭示了俯冲地形对地震触发和破裂传播终止的双重作用。研究成果发表于国际权威学术期刊Journal of Geophysical Research: Solid Earth，博士生徐浩波为论文第一作者，导师杨晓东为通讯作者。俯冲带是全球地震和海啸最活跃的区域之一。海底地形如海山、洋底高原、海岭等在俯冲过程中如何影响地震的触发与破裂传播，长期以来是国际地球科学界的研究热点和争议焦点。一种观点认为，这些地形可作为“地震凹凸体”（asperity），增强断层局部强度，促进地震成核；另一种观点则认为其充当“地震障碍体”，弱化断层、阻碍应变积累与破裂扩展。厘清这一问题对于准确评估俯冲带地震和海啸风险至关重要。研究团队以位于北印度洋莫克兰俯冲带的小穆里海岭为研究对象，该区域因其地形与板块边界断裂、地震活动高度耦合，成为研究俯冲地形与大地震关系的天然实验室。通过对约6000多公里多道反射地震数据的系统解析，团队精细刻画了该区域逆冲大断裂的三维几何结构，并结合临界库伦楔理论，定量估算了断层面的视摩擦系数与剪切应力。研究发现，小穆里海岭俯冲区域的断层面结构粗糙，视摩擦系数和剪切应力显著高于周围区域；而邻近海山俯冲区则断层面较为平滑，力学强度较低。这种结构差异直接决定了地震破裂行为：破裂更易沿平滑、低强度断层面远距离传播，而在粗糙、高强度区域受到显著阻碍。研究进一步指出，1945年发生在该区域的Mw 8.1级大地震很可能起源于一个粗糙且高强度的板块界面区域。基于上述发现，研究团队提出俯冲地形在地震过程中具有“双重角色”：在地震成核阶段，粗糙地形区域因高强度耦合成为潜在震源区；而在破裂传播阶段，这些区域又可作为天然屏障，有效阻止破裂进一步扩展。这一发现挑战了传统单一视角的认识，为理解俯冲带地震机制提供了新的理论框架。此外，研究还指出，全球范围内类似的海山俯冲区域可能普遍存在地震风险被低估的问题。团队发展的“断层分段与地震风险评估”新方法，有望为全球俯冲带地震与海啸灾害的精准预测提供关键技术支撑。该研究不仅深化了对逆冲断裂结构与地震活动关系的科学认知，也为全球地震灾害风险评估提供了新的观测依据和方法路径，具有重要的科学价值与社会意义。图1 莫克兰俯冲带东段构造与地震分布图2 莫克兰板块边界断层的结构特征。a.位于海岭俯冲邻区的平滑断层面;b. 位于海山俯冲区域的粗糙断层面。图3 莫克兰逆冲大断裂的三维结构与力学性质对大地震的控制机理示意本研究得到国家自然科学基金项目、广东省重大人才工程项目、中国科学院国际伙伴计划项目和中国科学院南海海洋研究所自主部署项目等联合资助。论文信息：Xu,H.,Yang,X.*,Ruh,J. B.,Lin,J.,Wang,L.,Bell,R. E.,et al.,2025. Little Murray Ridge subduction controls the segmentation of megathrust and co‐seismic rupture along the eastern Makran margin. Journal of Geophysical Research: Solid Earth,130,e2025JB031876. 论文链接：https://doi.org/10.1029/2025JB031876
2025-11-04
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南海海洋所研究揭示南海北部中全新世关键转折期相对海平面时空变化及机制
中国科学院南海海洋研究所热带海洋环境与岛礁生态全国重点实验室和边缘海与大洋地质实验室杨红强研究员团队，联合中国地质调查局海口海洋地质调查中心、西南石油大学及澳大利亚昆士兰大学等多家科研机构，在南海北部中全新世早期相对海平面变化研究中取得重要进展。该成果已于近期发表在国际地学权威期刊《Quaternary Science Reviews》上。本研究第一作者为中国科学院南海海洋研究所助理研究员谭飞，共同通讯作者为中国科学院南海海洋研究所研究员杨红强与中国地质调查局海口海洋地质调查中心高级工程师符国伟。中全新世早期的远场相对海平面记录，对于揭示自然背景下海平面变化规律、冰盖消融过程及其对地球系统的响应机制具有重要意义。然而，南海北部长期缺乏高精度、高分辨率的海平面数据，已有记录不仅差异显著，且误差较大，严重制约了对该区域海平面变化驱动机制及其与珊瑚礁发育演化关系的深入理解。为解决这一关键科学问题，研究团队选取海南岛南部鹿回头半岛作为研究区，对7处保存完好的化石珊瑚微环礁开展了高精度铀-钍（U-Th）定年与高程测量，成功获取了12个高精度海平面指标点。研究结果表明，在距今约6800–6400年前，南海北部的相对海平面稳定维持在现代平均海平面以上0.56–0.88 ± 0.34m （2σ），其百年尺度的变化速率仅为−0.13 ± 1.20 mm/yr（2σ），未表现出显著波动。这一“海平面稳定期”与劳伦泰德冰盖在约7000年前基本停止融水输入的假说高度一致，为冰盖消融终止时间提供了关键的年代学约束。尤为引人注目的是，该记录与邻近雷州半岛同期珊瑚微环礁重建的海平面数据存在超过1.5米的显著差异。研究团队指出，这种空间上的不一致性很可能源于冰川均衡调整（GIA）所引发的大陆杠杆效应与区域新构造抬升的共同作用。这一发现不仅揭示了区域构造活动对海平面空间格局的显著影响，也凸显了当前GIA模型在构造活跃地区应用中的不确定性，进而强调了规范海平面变化统计建模方法的重要性，以更准确地解析区域与全球海平面变化的耦合机制。本研究的重要价值在于为南海北部中全新世珊瑚礁的发育提供了精确的海平面环境背景。珊瑚礁的垂直生长高度和速率直接受相对海平面变化控制。重建的稳定高位海平面状态，解释了南海北部在中全新世能够形成广泛分布、结构完整珊瑚礁体的原因；而区域间的海平面差异，则可能主导了不同岛礁区珊瑚发育规模、形态特征和生态演替路径的多样性。因此，该成果不仅深化了对珊瑚礁-海平面耦合机制的认识，也为预测未来海平面上升背景下珊瑚礁生态系统的响应提供了重要的历史参照。研究得到了国家自然科学基金、广东省自然科学基金、国家重点研发计划、广州市科技计划项目、中国地质调查局“海澄文”海岸带自然资源综合调查项目，以及中国科学院南海海洋研究所“基础前沿与创新发展一体化”项目的联合资助。图1 南海北部微环礁揭示的高精度海平面变化幅度和速率图2 基于最优参数化GIA模型模拟的南海北部中全新世相对海平面变化时空格局论文信息：Tan,F.,Zhang,G.,Fu,G*.,Wang,M.,Zhang,Y.,Shi,Q.,Zhang,X.,Cao,L.,Zhao,J.x.,Yang,H*.,2025. Mid-Holocene sea-level change in the northern South China Sea inferred from coral microatolls: constraints on glacial isostatic adjustment and neotectonic activity. Quaternary Science Reviews 369,109654.论文链接：https://doi.org/10.1016/j.quascirev.2025.109654
2025-10-27
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华南植物园揭示南美蟛蜞菊主要抗虫挥发性物质及其生物合成机制
以往研究表明，在机场场道及附近种植南美蟛蜞菊（Sphagneticola trilobata (L.) Pruski）能够有效降低昆虫密度、减少鸟类数量，从而降低航空鸟击事件风险。然而，南美蟛蜞菊的驱虫机制、抗虫活性物质的具体组成及其合成途径尚不明确。因此，系统解析南美蟛蜞菊中具有驱虫作用的化感物质及其生物合成机制，对开发针对性的绿色鸟击防控技术具有重要意义。中国科学院华南植物园农业与生物技术研究中心曾兰亭等科研人员综合运用多种实验方法，系统鉴定了南美蟛蜞菊的关键抗虫单萜化合物，并阐明了其生物合成机制。研究发现，柠檬烯、α-水芹烯和对伞花烃是南美蟛蜞菊的主要挥发性单萜，占总量的80%以上，且具有显著的抗虫功能（用于抗虫评价实验的昆虫为鸟类主要食物来源）。体外酶活实验证实，细胞质定位的StTPS3具有广谱的底物选择性，能够同时利用香叶基焦磷酸（GPP）和橙花基焦磷酸（NPP）催化生成柠檬烯。代谢抑制实验进一步表明，甲羟戊酸（MVA）途径的抑制会显著降低单萜物质的释放，提示在细胞质中可能存在单萜合成途径（图1）。该研究首次从挥发性抗虫物质的角度揭示了南美蟛蜞菊在机场驱鸟及绿化管理中的应用潜力，为基于植物化感作用的鸟击防控策略提供了科学依据。相关研究成果以题为“Inhibitor treatment and subcellular localization analysis reveal the contribution of a cytosolic terpene synthase to the substantial release of anti-insect monoterpenes by Sphagneticola trilobata (L.) Pruski” 在线发表在国际学术期刊Journal of Advanced Research（《前沿研究杂志》）上。中国科学院华南植物园王淼博士研究生、公共实验室贾永霞正高级工程师为论文共同第一作者，曾兰亭研究员和简曙光研究员为论文共同通讯作者。本研究得到国家重点研发计划等项目资助。论文链接：https://doi.org/10.1016/j.jare.2025.01.047图1. 南美蟛蜞菊主要抗虫单萜物质的生物合成机制
2025-11-04
