全 文 ：第42卷第1期 Vol． 42，No． 1
2 0 1 2 年 1 月 JOURNAL OF UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY OF CHINA Jan． 2 0 1 2
文章编号: 0253-2778( 2012) 01-0001-09
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． cn
砗磲高分辨率 Sr /Ca温度计: 3 种物种的对比分析
邵 达，晏 宏，王玉宏，孙立广
( 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: A doi: 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 and
their potential as sea surface temperature proxy［J］． 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) : 1-9．
High resolution Sr /Ca profiles of three Tridacna specimens
and their potential as sea surface temperature proxy
SHAO 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 China
Sea 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 instrumental
sea surface temperature ( SST) of the studied area． Four statistically significant models were proposed based on the
linear regression of the Sr /Ca ratios ( monthly or weekly values and extreme values) and the SST． These models
could be used to reconstruct the SST of Holocene from the Sr /Ca ratio of Tridacnas inner shells．
Key words: Tridacna; Sr /Ca; South China Sea; sea surface temperature ( SST)
0 引言
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
( ～ 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 ) ，Cocos
Island ( 12°6S，96°50E) 和 Huon Peninsula ( 6°11
S，147°42E) 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．
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．
1 材料与方法
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% H2O2，0. 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
编号 采样地点 采样时间 砗磲种属编号
YX1 永兴岛 2005． 3 a 库氏砗磲
YX2 永兴岛 2008． 3 b 鳞砗磲
DD3 东岛 2003． 3 c 砗蚝
2 中国科学技术大学学报 第 42 卷
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
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 line
将分取出来的微量砗磲样品( ＜ 3 mg) 用约 1
mL 1∶ 1 的 HCl 溶解，然后近似稀释到 10 mL( 样品
量较少时用 0. 5 mL 1 ∶ 1HCl 溶解并稀释到约 5
mL) ．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
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．
2 结果与讨论
2． 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
别和种属差别等［23-24］． 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
3第 1 期 砗磲高分辨率 Sr /Ca温度计: 3 种物种的对比分析
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)
砗磲编号
样品
个数
可见的
年周期数
平均值 最大值 最小值 标准差
YX1-a 194 11 2． 235 2． 440 2． 041 0． 103
YX2-b 90 4 1． 784 1． 986 1． 620 0． 108
DD3-c 164 1． 5* 1． 958 2． 273 1． 611 0． 131
【注】 * 为大致数．
此外我们发现砗磲的 Sr /Ca 比值 ( YX1 为
2. 041 ～ 2. 440 mmol /mol，YX2 为 1. 620 ～ 1. 986
mmol /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］．
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
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 samples
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
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
DD3 对 Sr 离子的吸收模式与其他种的砗磲
不同［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． 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
4 中国科学技术大学学报 第 42 卷
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( ℃ ) ，
( R2 = 0． 697 8，n = 133) ; ( 1)
YX2-b: Sr /Ca( mmol /mol) =
3． 166 － 0． 050 3 × SST( ℃ ) ，
( R2 = 0． 862 4，n = 49) ; ( 2)
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 samples
DD3-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) ; ( 4)
YX2-b: Sr /Ca( mmol /mol) =
3． 347 － 0． 056 9 × SST( ℃ ) ，
( R2 = 0． 947 3，n = 17) ． ( 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. 051［9］，雷
州半岛 － 0. 042［14］，三亚 － 0. 046［11］ ) ． 而对于
5第 1 期 砗磲高分辨率 Sr /Ca温度计: 3 种物种的对比分析
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
应( 式 ( 4 ) 和式 ( 5 ) ) 显然更为准确． 另外，对于
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
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)
6 中国科学技术大学学报 第 42 卷
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-a
YX1 全年对应( 1) 式 － 0． 01 ± 1． 18 － 0． 49 ± 0． 58 0． 41 ± 0． 73
YX1 极端对应( 4) 式 － 0． 06 ± 1． 01 － 0． 07 ± 0． 54 － 0． 02 ± 0． 64
YX2-b
YX2 全年对应( 2) 式 0． 02 ± 0． 77 － 0． 39 ± 0． 22 0． 26 ± 0． 73
YX2 极端对应( 5) 式 0． 01 ± 0． 72 0． 00 ± 0． 19 － 0． 01 ± 0． 65
DD3-c DD3 全年对应( 3) 式 0． 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．
3 结论
本研究对采自南海西沙的 3 种现代砗磲进行了
7第 1 期 砗磲高分辨率 Sr /Ca温度计: 3 种物种的对比分析
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．
致谢 感谢刘晓东、吴自军、黄婧、刘毅、罗雨
涵、周拜、张少龙等在采样过程中的帮助． 感谢合肥
工业大学的陈彤老师在样品切割过程中的帮助，感
谢梁有庆老师在样品分析过程中的指导．
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