王雨楠，周保春，王汝建，肖文申

1. 上海自然博物館（上?？萍拣^分館），上海 200041

2. 同濟(jì)大學(xué)海洋地質(zhì)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，上海 200092

北冰洋被高聳的洋中脊—羅蒙諾索夫脊分隔為東、西兩部分?，F(xiàn)代北冰洋的顯著特點(diǎn)之一是海水的分層結(jié)構(gòu)[1]，它擁有以下四大主要水團(tuán)：極地表層水（PSW，水深0～50 m，水溫-2～0 °C，鹽度32～34 psu），大西洋水（AW，水深200～1 000 m，水溫≥0 °C，鹽度34.3～34.8 psu），北冰洋中 層 水（AIW，水溫-0.5～0 °C，鹽度34.6～34.8 psu），以及北冰洋深層水（AODW）；AODW 分為加拿大海盆深層水（CBDW，水深＞1 500 m，水溫-0.5～-0.3 °C，鹽度34.95 psu）和歐亞海盆深層水（EBDW，水深＞2 000 m，水溫-1.0～-0.6 °C，鹽度34.94 psu）[2-5]。AW和PSW被一層發(fā)育良好的鹽躍層（水深＜200 m）所分隔[6]。溫度和鹽度較高的北大西洋水體經(jīng)由弗拉姆海峽和巴倫支海流入北冰洋，潛入相對(duì)低鹽的鹽躍層之下并逆時(shí)針流動(dòng)[4,7]，形成了位于中層的AW和AIW[8]，因此北大西洋是北冰洋重要的熱量和鹽分供給源。在北冰洋，大尺度的表層洋流有從西伯利亞陸架流向弗拉姆海峽的穿極洋流，以及加拿大海盆的波弗特環(huán)流（圖1a）。北冰洋從歐亞大陸和北美大陸接受了約占全球總量10%的淡水流量[9]，而波弗特環(huán)流夾裹了大量的淡水[10-12]。阿爾法脊的表層水被常年海冰所覆蓋[13]，同時(shí)也處于波弗特環(huán)流的影響之下。

Haley等[14]對(duì)北冰洋巖芯中的釹同位素分析結(jié)果顯示，北冰洋海水的分層格局形成于早更新世，但中層水體（包括AW和AIW）的性質(zhì)隨氣候而變化：間冰期，中層水體主要來(lái)自北大西洋中層水的貢獻(xiàn)，而冰期則主要來(lái)自于在歐亞大陸架上形成的鹵水。另一方面，Cronin等[15]利用介形蟲(chóng)殼體Mg/Ca古溫度計(jì)重建了50 ka以來(lái)北冰洋的水團(tuán)變化歷史，得出了末次冰期中鹽躍層增厚，AW在整個(gè)北冰洋均向下被擠壓到1 000～2 500 m深度的著名結(jié)論。然而，我們發(fā)現(xiàn)Cronin等的結(jié)論雖然可以很好地解釋末次冰期中介形蟲(chóng)化石群在北冰洋羅蒙諾索夫脊以東的分布方式，卻無(wú)法解釋它們?cè)诹_蒙諾索夫脊以西的分布。

介形蟲(chóng)是北冰洋微體化石的重要門(mén)類之一。Gemery等[16]基于整個(gè)北冰洋1 000多個(gè)表層沉積樣數(shù)據(jù)而建立的北冰洋介形蟲(chóng)數(shù)據(jù)庫(kù)（Arctic Ostracoda Database, AOD）表明，介形蟲(chóng)屬種與海洋環(huán)境之間存在著明確的對(duì)應(yīng)關(guān)系。自20世紀(jì)80年代以來(lái)，介形蟲(chóng)在北冰洋新近紀(jì)—第四紀(jì)古海洋學(xué)中的應(yīng)用越來(lái)越多，揭示了介形蟲(chóng)化石群與古氣候事件的關(guān)聯(lián)性[17]。在過(guò)去幾年里，本文作者對(duì)中國(guó)北極科學(xué)考察期間“雪龍?zhí)枴笨瓶即谖鞅北蟪破婧Ｅ_(tái)一帶鉆取的3根巖芯（水深＜1 000 m）中的介形蟲(chóng)及部分底棲有孔蟲(chóng)屬種進(jìn)行詳細(xì)研究，并對(duì)前人的北冰洋介形蟲(chóng)化石數(shù)據(jù)[18-19]進(jìn)行重新分析后，得出了如下結(jié)論：在包括末次冰期在內(nèi)的 MIS 5–2期，AW在西北冰洋并非遷移到更深水域，而是因受羅蒙諾索夫脊的阻隔而變?nèi)跎趸蛳Я薣17,20]。

我們的上述結(jié)論是對(duì)Cronin等[15]結(jié)論的重要修正，揭示了氣候寒冷期里東、西北冰洋迥異的水體結(jié)構(gòu)，它有待更多的研究來(lái)進(jìn)一步證實(shí)。這同時(shí)也衍生出了新的科學(xué)問(wèn)題：在更深水域中，北冰洋的水團(tuán)是否也隨氣候冷暖交替而發(fā)生變化？作為解答這一問(wèn)題的第一步，本研究選取了中國(guó)第三次北極科學(xué)考察期間在北冰洋中部阿爾法脊采取的巖心ARC3-B84A（站位水深2 280 m），對(duì)其中的介形蟲(chóng)化石群進(jìn)行了詳細(xì)分析。研究?jī)?nèi)容包含兩個(gè)方面：首先，基于北冰洋介形蟲(chóng)數(shù)據(jù)庫(kù)（AOD）[16]，對(duì)ARC3-B84A巖芯中介形蟲(chóng)主要屬種在現(xiàn)代北冰洋的生態(tài)分布，尤其與水團(tuán)的對(duì)應(yīng)關(guān)系進(jìn)行了分析；然后，根據(jù)主要屬種在該巖芯中的時(shí)代分布，重建了MIS 13期以來(lái)深部水團(tuán)在阿爾法脊一帶海域的變遷歷史。

1 材料及方法

1.1 研究材料

本研究材料來(lái)自中國(guó)第三次北極科學(xué)考察[21]于2008年夏季在阿爾法脊采集的ARC3-B84A巖芯（以下簡(jiǎn)稱B84A巖心）。該巖芯長(zhǎng)188 cm，站位水深2 280 m，位于AODW上部；與之相比較，用于西北冰洋中層水團(tuán)研究的3根巖芯（ARC3-P31、ARC6-R14及ARC7-P12）[17]均采自楚科奇海臺(tái)，站位處于現(xiàn)代北冰洋AW之內(nèi)（圖1，表1）。

1.2 研究方法

本研究采用標(biāo)準(zhǔn)微體古生物學(xué)分析方法對(duì)B84A巖芯沉積物樣品進(jìn)行處理。巖芯按2 cm間隔取樣，共獲得94個(gè)樣品。在同濟(jì)大學(xué)海洋地質(zhì)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，將分割的樣品用烘箱烘干、稱重，然后經(jīng)水泡分散后，用孔徑63 μm的銅篩水洗。將＞63 μm的屑樣烘干后，再用孔徑150 μm的篩子干篩。在體視顯微鏡下，將＞150 μm屑樣中的介形蟲(chóng)個(gè)體全部挑出用于屬種鑒定統(tǒng)計(jì)分析。本文主要采用Yasuhara等[25]、Gemery等[16]作為北冰洋介形蟲(chóng)分類鑒定標(biāo)準(zhǔn)。此外，利用同濟(jì)大學(xué)海洋地質(zhì)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的掃描電子顯微鏡（TESCAN Mira 3）對(duì)介形蟲(chóng)標(biāo)本進(jìn)行觀察并拍攝照片。

本研究計(jì)算了每個(gè)樣品中的介形蟲(chóng)豐度（每克干樣中介形蟲(chóng)的殼瓣數(shù)），因?yàn)樗从沉说讞锕派a(chǎn)力變化；計(jì)算了常見(jiàn)屬種在每個(gè)樣品中的個(gè)體數(shù)量百分比，以便復(fù)原古水團(tuán)變遷。介形蟲(chóng)個(gè)體數(shù)用單瓣數(shù)來(lái)表示，1個(gè)合瓣計(jì)為2個(gè)單瓣。在計(jì)算各屬種的百分比時(shí)，為了減少誤差，本文將個(gè)體數(shù)量較少的相鄰樣品合并起來(lái)，以使合并后的瓣數(shù)大于50。

為了準(zhǔn)確把握介形蟲(chóng)屬種的水深分布及其與水團(tuán)的對(duì)應(yīng)關(guān)系，本文使用軟件Ocean Data View(ODV)[26]分析了B84A巖芯中的常見(jiàn)種在現(xiàn)代北冰洋的分布。共計(jì)選取了北冰洋638個(gè)表層沉積物樣品的介形蟲(chóng)數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)輸入ODV軟件繪制各個(gè)屬種在現(xiàn)代北冰洋的豐度等值線斷面圖。這些樣品由AOD[16]的1 340個(gè)樣品中的626個(gè)，以及我們自己擁有的231個(gè)西北冰洋樣品中的12個(gè)構(gòu)成，每個(gè)樣品都包含了50個(gè)以上介形蟲(chóng)個(gè)體。

表 1 本研究使用的巖芯及其信息匯總Table 1 Information for all the cores used in this study

2 地層年代框架

B84A巖芯沉積物主要由粉砂質(zhì)黏土構(gòu)成。Wang等[27]綜合運(yùn)用AMS14C測(cè)年、層序?qū)Ρ取⑿氐貙訉W(xué)校準(zhǔn)等方法，建立了該巖芯可靠的年代框架。具體步驟如下：首先基于AMS14C測(cè)年、Ca和Mn元素峰值、地層標(biāo)志種的分布等，確定氧同位素期次；然后把B84A巖芯的Ca和Mn的stack與LR04深海氧同位素曲線[28]對(duì)比，確定年齡控制點(diǎn)后轉(zhuǎn)換為深度–年齡模式；最后分別通過(guò)“插值法”獲得每個(gè)2 cm間隔巖芯樣品的年齡。根據(jù)年齡模式，該巖芯包含了MIS 1期及MIS 3–13期的沉積記錄，MIS 2期缺失。

3 結(jié)果及討論

3.1 B84A巖芯中的介形蟲(chóng)及其生態(tài)特性

阿爾法脊B84A巖芯中介形蟲(chóng)化石數(shù)量豐富，從94個(gè)樣品中共挑出介形蟲(chóng)7 011瓣，鑒定出8屬11種。化石群的優(yōu)勢(shì)種為Polycopespp.（占總個(gè)體數(shù)量的52.2%）和Cytheropteron sedoviSchneider 1969（占20.7%），常見(jiàn)種為Cytheropteron scoresbyiWhatley and Coles 1987（占4.9%）、Acetabulastoma arcticumSchornikov 1970（占7.0%）、Henryhowella asperrima(Reuss 1850)（占5.5%）、Microcythere medistriatumJoy and Clark 1977（占1.8%）、Pseudocythere caudataSars 1866（占1.9%）、Cytheropteron higashikawaiIshizaki 1981（占1.8%）以及Pedicytherespp.（占1.0%）。有趣的是，北冰洋深海介形蟲(chóng)的代表屬之一Krithe[17-19]，在該巖芯中僅發(fā)現(xiàn)6瓣；而北冰洋大西洋水（AW）的指示者Cytheropteron perlariaHao 1988[17]，在該巖芯中僅出現(xiàn)1瓣（42～44 cm孔深處）。圖2為部分屬種的掃描電子顯微鏡照片。

基于來(lái)自北冰洋638個(gè)表層沉積物樣品的介形蟲(chóng)數(shù)據(jù)，本文分析了B84A中的2個(gè)優(yōu)勢(shì)種和7個(gè)常見(jiàn)種在現(xiàn)代北冰洋的分布，以便確定它們與海洋環(huán)境、尤其與水團(tuán)的對(duì)應(yīng)關(guān)系。9個(gè)屬種的百分含量等值線圖用ODV繪制，投影在連接加拿大海盆和巴倫支海的橫斷面上；同時(shí)還繪制了介形蟲(chóng)百分含量-水深散點(diǎn)圖（圖3），為介形蟲(chóng)屬種與特定海洋環(huán)境的對(duì)應(yīng)關(guān)系提供了新認(rèn)知。9個(gè)屬種與現(xiàn)代北冰洋水團(tuán)的對(duì)應(yīng)關(guān)系歸納如下（表2）。

（1）北冰洋中層水（AIW）屬種：Polycopespp.、Pseudocythere caudata和Pedicytherespp.的百分含量在1 000～2 000 m水深范圍內(nèi)（即AIW內(nèi)）最高，但在該深度以上和以下明顯降低（圖3a, c, d；表2）。

圖 2 阿爾法脊B84A巖芯中介形蟲(chóng)標(biāo)本掃描電子顯微鏡照片a. Polycope biretculata Joy and Clark 1977，右殼瓣；b. Polycope inornata Joy and Clark 1977，右殼瓣；c. Polycope horida Joy and Clark 1977，右殼瓣；d. Polycope moenia Joy and Clark 1977，右殼瓣；e. Polycope arcys Joy and Clark 1977，左殼瓣；f. Acetabulastoma arctium Schornikov 1970，左殼瓣；g. Cytheropteron scoresbyi Whatley and Coles 1987，左殼瓣；h. Cytheropteron sedovi Schneider 1969，右殼瓣；i. Microythere medistriatum Joy and Clark 1977，左殼瓣；j. Pedicythere neofluitans Joy and Clark 1977，右殼瓣；k. Henryhowella asperrima (Reuss 1850)，右殼瓣；l. Pseudocyhere caudata Sars 1866，右殼瓣。Fig.2 SEM photographs of ostracodes from core B84Aa. Polycope biretculata Joy and Clark 1977, RV; b. Polycope inornata Joy and Clark 1977, RV; c. Polycope horida Joy and Clark 1977, RV; d. Polycope moenia Joy and Clark 1977, RV; e. Polycope arcys Joy and Clark 1977, LV; f. Acetabulastoma arctium Schornikov 1970, LV; g. Cytheropteron scoresbyi Whatley and Coles 1987, LV; h. Cytheropteron sedovi Schneider 1969, RV; i. Microythere medistriatum Joy and Clark 1977, LV; j. Pedicythere neofluitans Joy and Clark 1977, RV; k. Henryhowella asperrima (Reuss 1850), RV; l. Pseudocyhere caudata Sars 1866, RV.

Polycopespp.營(yíng)底棲生活，它們?cè)诒北蟠碇活悪C(jī)會(huì)種，在合適的環(huán)境中能夠快速繁衍[29-30]。以往的研究已經(jīng)發(fā)現(xiàn)Polycope與AIW之間存在著對(duì)應(yīng)關(guān)系，并將其應(yīng)用于古海洋學(xué)研究[17-19,29,31-32]。本研究對(duì)現(xiàn)代北冰洋數(shù)據(jù)的分析結(jié)果，再次證實(shí)了該屬對(duì)AIW的適應(yīng)性。

Pseudocythere caudata最早發(fā)現(xiàn)于北大西洋的潮下帶[33]，但是它在北冰洋棲息的水深范圍達(dá)到3 000 m，且主要分布在AIW中。以前的研究已經(jīng)發(fā)現(xiàn)P. caudata與Polycopespp.在化石群中存在著共現(xiàn)關(guān)系[29,34]，并發(fā)現(xiàn)該種偏好AIW和AODW[17,19]。

Pedicythere屬在北冰洋有兩個(gè)種，即P. neofluitansJoy and Clark 1977和P. arcticaYasuhara et al. 2014。該屬零星分布于100～3 400 m水深范圍，百分含量通常小于2%，最大豐度出現(xiàn)于1 000～2000 m水深范圍，即AIW內(nèi)。

（2）北冰洋深層水（AODW）屬種：Cytheropteron sedovi、Henryhowella asperrima以及C. higashikawai的百分含量在＞2 000 m水深范圍（即AODW內(nèi)）最高，而在其他水深范圍內(nèi)明顯降低（圖3h, e, i；表2）。在AODW內(nèi)，C. sedovi和C. higashikawai主要分布于＞3 000 m水深范圍，顯示它們適應(yīng)AODW下部；而H. asperrima則主要分布于2 000～3 000 m范圍，說(shuō)明該種適應(yīng)AODW上部環(huán)境。

（3）北冰洋中層水和深層水（AIW & AODW）屬種：在＞1 000 m水深范圍（即AIW和AODW內(nèi)），Microcythere medistriatum和Cytheropteron scoresbyi的百分含量一直保持較高值，而在＜1 000 m水深則明顯降低（圖3b, g；表2）。本研究的分析結(jié)果與之前的研究結(jié)論[17]一致，即M. medistriatum和C.scoresbyi偏好AIW和AODW。

圖 3 B84A巖芯中介形蟲(chóng)主要屬種在現(xiàn)代北冰洋的分布BS：巴倫支海，N-GR：南森-迦凱脊，LR：羅蒙諾索夫脊，MR：門(mén)捷列夫脊，CB：加拿大海盆。Fig.3 Distribution of key ostracode taxa in modern Arctic OceanAbbreviations: BS (Barents Sea), N-GR (Nansen-Gakkel Ridge), LR (Lomonosov Ridge), MR (Mendeleev Ridge), CB (Canada Basin).

表 2 B84A巖芯中的介形蟲(chóng)優(yōu)勢(shì)種和常見(jiàn)種在現(xiàn)代北冰洋各水團(tuán)中的百分含量Table 2 Relative frequencies (%) of ostracode taxa, which are abundant or common in core B84A, in the Arctic water masses

Acetabulastoma arcticum的現(xiàn)生分布僅限于北冰洋中央水域，其百分含量不超過(guò)10%（圖3f）。該種是一個(gè)特例，因?yàn)樗⒎堑讞N，而是附著在端足類Gammarus wilkitzkii體表的寄生種，這種端足類在整個(gè)生活史都處于北冰洋海冰鹵水通道（brine channels）及融化穴（melting holes）中。因此，A.arcticum被視作北冰洋及周邊海域常年海冰的指示種[16,30,35]，它的分布與水團(tuán)無(wú)關(guān)。

以上結(jié)果表明，B84A巖芯中的9個(gè)介形蟲(chóng)優(yōu)勢(shì)屬種和常見(jiàn)屬種中，除A. arcticum之外，其余8個(gè)屬種的現(xiàn)生分布均與北冰洋特定的水團(tuán)相關(guān)聯(lián)，因此可以用于古水團(tuán)重建的研究。

3.2 MIS 13期以來(lái)介形蟲(chóng)化石群變化特征及其影響因素

3.2.1 古生產(chǎn)力與海冰變化

B84A巖芯的94個(gè)樣品中，介形蟲(chóng)平均豐度為2.9瓣/g，但豐度在不同時(shí)期有明顯差異。介形蟲(chóng)豐度變化基本上與浮游、底棲有孔蟲(chóng)的豐度變化趨勢(shì)同步（圖4）：總體上，豐度在MIS 13–10期很低，平均值僅為0.4瓣/g，而在MIS 9期之后顯著升高，平均達(dá)到4.3瓣/g。MIS 10期之后，介形蟲(chóng)豐度的高值出現(xiàn)在間冰期的MIS 9、7、5、3、1期，低值則出現(xiàn)在冰期的MIS 8、6、4、2期。微體化石在間冰期多、冰期少的變化趨勢(shì)在北冰洋似乎是普遍規(guī)律[17,30,36-38]。影響北冰洋沉積物中方解石質(zhì)微體化石豐度的因素有若干個(gè)，包括沉積速率、溶蝕作用、生物生產(chǎn)力等；這些因素中，生物生產(chǎn)力似乎是最重要因素，因?yàn)楸狙芯浚▓D4）和以往的研究[30]都說(shuō)明介形蟲(chóng)豐度與氧同位素曲線之間存在著非常好的相關(guān)性。本研究結(jié)果也證明了北冰洋＞ 2 000 m水域底棲動(dòng)物的生產(chǎn)力與較淺水域一樣，受冰期–間冰期冷暖變化的影響。

在MIS 13–10期，介形蟲(chóng)和底棲、浮游有孔蟲(chóng)豐度均呈現(xiàn)顯著的低值現(xiàn)象。在年代較老的地層中，溶蝕作用可能會(huì)損耗更多的介形蟲(chóng)殼體，造成豐度降低的假象，但是我們認(rèn)為在B84A中并不存在這種可能性，理由有兩個(gè)：首先，介形蟲(chóng)殼體保存狀態(tài)在MIS 9期之前和之后沒(méi)有可辨識(shí)的差異，而且殼體相對(duì)較薄且易碎的Polycopespp.在MIS 12–11期也有較高的百分含量（圖4），說(shuō)明介形蟲(chóng)化石群在這一時(shí)期的保存條件一直是良好的；第二，沉積速率在MIS 13–10期（平均0.42 cm/ka）和MIS 9–1期（平均0.37 cm/ka）之間沒(méi)有明顯差別。因此，有孔蟲(chóng)和介形蟲(chóng)在MIS13–10期的低豐度現(xiàn)象，可能是該時(shí)期海洋古生產(chǎn)力顯著降低的真實(shí)反映。當(dāng)然，這一推測(cè)尚有待北冰洋中部晚第四紀(jì)總有機(jī)碳分析數(shù)據(jù)的佐證。

Acetabulastoma arcticum是北冰洋常年海冰的指示種。圖4顯示A. arcticum在MIS 13–10期幾近缺失，在孔深116 cm處（對(duì)應(yīng)MIS 9期）開(kāi)始較多地出現(xiàn)，因此MIS 9期很可能是常年海冰在羅蒙諾索夫脊以西最早出現(xiàn)的時(shí)期，正如Cronin等[30]所指出的那樣。然而，尚難以解釋為何在常年海冰不存在的MIS 13–10期，由有孔蟲(chóng)和介形蟲(chóng)所代表的海洋古生產(chǎn)力反而降低了。MIS 9之后，A. arcticum在冰期里（MIS 8、6、4期）非常稀少甚至缺失，但在間冰期（MIS 9、7、5、3期）通常占了介形蟲(chóng)總個(gè)體數(shù)的5%以上，最高達(dá)到＞30%。在北冰洋中部[18]和西部[30]巖芯記錄中，我們發(fā)現(xiàn)A. arcticum具有與B84A巖芯中相同的分布方式，即間冰期出現(xiàn)、冰期消失，說(shuō)明該種及其寄主只能生活在常年海冰和季節(jié)性海冰共存的間冰期，而不能生活在洋面完全凍結(jié)的冰期環(huán)境。

3.2.2 各屬種百分含量與古水團(tuán)變遷

B84A巖芯中，占優(yōu)勢(shì)的介形蟲(chóng)屬種是Polycopespp.（AIW指示種）和Cytheropteron sedovi（AODW指示種）。MIS 13期以來(lái)，這兩個(gè)屬種的百分含量曲線幾乎呈鏡像對(duì)稱，二者呈負(fù)相關(guān)關(guān)系且發(fā)生了4次較大的轉(zhuǎn)折，據(jù)此可以將巖芯記錄分為5段，即MIS 13–12期、MIS 11–10期、MIS 9–MIS 5早期、MIS 5中–晚期以及MIS 4–1期。伴隨著以上兩個(gè)優(yōu)勢(shì)屬種的此消彼長(zhǎng)，其他6個(gè)與水團(tuán)相關(guān)聯(lián)的常見(jiàn)種（C. scoresbyi,C. higashikawai,M. medistriatum,Pseudocythere caudata,Pedicytherespp. 以及Henryhowella asperrima）的百分含量也相應(yīng)發(fā)生了顯著變化（圖4，表3）。5個(gè)時(shí)期中，各屬種的分布及其與水團(tuán)變遷的關(guān)系簡(jiǎn)要描述如下。

表 3 B84A巖芯中介形蟲(chóng)主要屬種指示的水團(tuán)及其在各時(shí)代的百分含量Table 3 Correspondence of ostracode taxa with water masses, and their relative frequencies (%) in different times as recorded in core B84A

圖 4 B84A巖芯中有孔蟲(chóng)、介形蟲(chóng)豐度及介形蟲(chóng)主要屬種百分含量變化年代框架和有孔蟲(chóng)豐度值引自Wang等[27]。Fig.4 Foraminiferal and ostracode abundances, and relative frequencies (%) of key ostracode taxa in core B84AChronological framework and foranimiferal abundance data are from Wang et al.[27]

MIS 13–12期（約533～424 ka）：Polycopespp.和Cytheropteron sedovi百分含量皆約為40%，相當(dāng)于這兩個(gè)屬種在現(xiàn)代北冰洋2 000～3 000 m水深（即AODW上部）的含量。這一時(shí)期，AODW & AIW指示種Cytheropteron scoresbyi也出現(xiàn)，但是含量較低（平均4.3%）。

MIS 11–10期（約424～337 ka）：Cytheropteron sedovi豐度升至60%～90%，而Polycopespp.降至約20%，相當(dāng)于這兩個(gè)屬種在現(xiàn)代北冰洋＞3 000 m水深（即AODW下部）的百分含量。這一時(shí)期Cytheropteron scoresbyi的含量也較高（平均12.8%）。

MIS 9–MIS 5早期（約337～100 ka）：Cytheropteron sedovi降至10%～20%，Polycopespp. 升至60%～80%，相當(dāng)于處在現(xiàn)代北冰洋1 000～2 000 m的AIW中。另一個(gè)AIW指標(biāo)種Pseudocythere caudata在這一時(shí)期的含量也達(dá)到最高（平均2.6%）。

MIS 5中–晚期（約100～71 ka）：Polycope從＞60%降到不足10%，而Cytheropteron sedovi從約10%增加到90%，顯示AODW下部（＞3 000 m）的水團(tuán)快速上涌。這一時(shí)期里，AIW指示種Pseudocythere caudata（平均0.9%）和Pedicytherespp.（平均1.7%），AIW & AODW指示種Microcythere medistriatum（平均1.1%）和Cytheropteron scoresbyi（平均5.4%），以及AODW下部指示種Cytheropteron higashikawai（平均1.8%）也出現(xiàn)，但是數(shù)量都很少。

楚科奇海臺(tái)介形蟲(chóng)化石群的記錄顯示，MIS 5中–晚期時(shí)，在西北冰洋中層水域（＜1 000 m）曾發(fā)生過(guò)水團(tuán)上涌事件：下方的AIW向上遷移，占據(jù)了原本屬于AW的空間[17]。本研究則揭示了同一時(shí)期北冰洋中部更深水域（＞2 000 m）的水團(tuán)變遷：AODW向上遷移，將盤(pán)踞于此的AIW排擠了出去。MIS 5中–晚期的水團(tuán)上涌事件，在羅蒙諾索夫脊以西的中層和深層水域可能是聯(lián)動(dòng)發(fā)生、同時(shí)進(jìn)行的。本研究結(jié)果豐富了我們對(duì)于北冰洋深層水團(tuán)變遷的認(rèn)知，同時(shí)也印證了此前的研究結(jié)論[17]的可信度。

MIS 4–MIS 1期（約71 ka至今）：Polycopespp.含量逐漸恢復(fù)到20%～60%，Cytheropteron sedovi則降到約20%，相當(dāng)于處在現(xiàn)代北冰洋2 000～3 000 m的 AODW上部。這一時(shí)期AODW上部指示種Henryhowella asperrima首次出現(xiàn)并且其含量達(dá)到了很高值（平均24.0%）。

綜上，本研究通過(guò)分析來(lái)自阿爾法脊的一根巖芯中的介形蟲(chóng)化石群，重建了北冰洋中部深層水團(tuán)自MIS 13期以來(lái)所經(jīng)歷的下沉—上涌—下沉的變遷過(guò)程，同時(shí)也揭示了古海冰消長(zhǎng)和古生產(chǎn)力變遷歷史。本研究再次證明介形蟲(chóng)是北冰洋古海洋環(huán)境的有用指標(biāo)，研究結(jié)論有待更多的北冰洋微體化石記錄以及地球化學(xué)指標(biāo)來(lái)進(jìn)一步證實(shí)。

4 結(jié)論

（1）由介形蟲(chóng)所代表的底棲生物古生產(chǎn)力在MIS 13–10期很低，進(jìn)入MIS 9期之后顯著升高；在MIS 9期之后，古生產(chǎn)力隨氣候冷暖交替而增減，間冰期的生產(chǎn)力通常顯著高于冰期。

（2）海冰指示種Acetabulastoma arcticum在B84A巖芯中的分布，表明常年海冰很可能是在MIS 9期之后才出現(xiàn)的。

（3）基于AIW指示種Polycopespp.和AODW指示種Cytheropteron sedovi百分含量而重建的阿爾法脊約2 280 m水深處水團(tuán)變遷歷史如下：MIS 13–12期，處于AODW上部；MIS 11–10期，AODW下部上涌，取代了AODW上部；MIS 9–MIS 5早期，上方的AIW下潛，取代了AODW；MIS 5中–晚期，AODW下部快速上涌，將AIW排擠出去；最終在MIS 4–1期，水團(tuán)定格在AODW上部。其他幾個(gè)常見(jiàn)種的百分含量變化與上述結(jié)論互不矛盾或互為印證。

致謝：本研究使用的巖芯由“雪龍?zhí)枴笨瓶即扇　Ｖ袊?guó)極地研究中心樣品庫(kù)為本研究提供了巖芯樣品。感謝同濟(jì)大學(xué)張靈敏博士在SEM照片拍攝過(guò)程中給予的指導(dǎo)；感謝上海交通大學(xué)章陶亮博士在繪制本文插圖時(shí)給予的幫助。