长江口与胶州湾海水有机碳的分布、来源及与氮、磷的耦合关系

IOCAS-IR > 海洋环流与波动重点实验室

	长江口与胶州湾海水有机碳的分布、来源及与氮、磷的耦合关系
	李宁
学位类型	博士
	2006-06-08
学位授予单位	中国科学院海洋研究所
学位授予地点	海洋研究所
关键词	溶解有机碳颗粒有机碳氮与磷生物地球化学特征长江口胶州湾
摘要	摘要作为世界第三大河流的长江，输入到东海巨量的淡水和颗粒物，对东海的碳循环过程影响巨大。近年来，对长江河口海洋学的系统研究有许多重要的发现，其中长江河口的碳源过程以及生源要素的相互耦合关系的探索对深入了解东海－长江这一典型海陆交汇体系的生态环境效应意义重大。本文通过2003年5月枯水期对长江口、2003-2004年胶州湾周年现场调查获得的资料，系统研究了溶解有机碳（DOC）和颗粒有机碳（POC）在长江纯淡水到海水这一混合区域的分布、来源特征以及与氮、磷的耦合关系，获得了系列新的认识，具体包括以下两个方面： 1．定量揭示了长江有机碳源的强度，特别是来自除径流输入以外的碳源通量，阐明了控制有机碳分布来源的生物地球化学机制。长江作为东海有机碳的主要源之一，水体中的 DOC和POC主要由咸淡水的混合程度所控制。定点观测表明，生物作用对上层海水中DOC 和POC的相互转化起着主导作用，而河海水优势的争夺决定了DOC和POC在下层海水中的时序变化。有机碳在河水优势区含量保持相对稳定，由径流携带输入到河海水优势竞争区后，DOC和POC浓度大幅度上升，在海水优势区由于高盐度低有机碳的海水的稀释作用使有机碳的浓度随混合水体中淡水比例的下降而线性降低。长江径流枯水期输入到东海的DOC和POC的通量分别为5.78×109g/d和1.06×109 g/d，其它有机碳源带给东海的DOC和POC的通量分别为2.41×109g/d和5.21×109g/d。河海水优势竞争区POC的其它有机碳源主要是表层沉积物的再悬浮,而大量POC进入水体使得POC向DOC的转化成为了该海区DOC其它碳源。长江口海区DOC和POC的分布和时序变化受到河海水混合作用、沉积物的再悬浮、DOC和POC的相互转化以及浮游植物的光合作用等多种因素的共同影响。上层海水的DOC和POC受浮游植物的光合作用影响较大，较深的水体中由于入射光的减弱，浮游植物的光合作用对DOC和POC的影响降低，表层沉积物的再悬浮以及POC和DOC的相互转化成为控制水体有机碳的分布的重要因素。 2．系统阐明了胶州湾颗粒有机碳－氮－磷的耦合关系，揭示了颗粒有机碳、氮、磷的的地球化学分布特征。胶州湾海水PON变化相对不大，但POP含量月际变化明显，上半年浓度略高于下半年，在湾内、湾口及湾外，POP含量的峰值均出现在5月和8月，最小值出现在10月份。三个区域的POC、PON、POP均具有很好的线性正相关性，说明了胶州湾不同区域POP的具有同源性。POC月际变化幅度与POP相似，在湾内和湾口，高值出现在春季，湾外则夏、秋季的浓度较高，这在一定程度上说明胶州湾内海水中的POC受控于生物过程，而湾外还受到外部开阔水体中来自于其它输入如淡水输入携带的颗粒物等的影响。胶州湾调查海区（包括湾内、湾口和湾外）由于初级生产力相对较高，致使大部分时段和海区颗粒碳、氮、磷有机态来源于海洋自生，只有在初级生产力相对较低的湾口和湾外海区，当河流流量大增而初级生产力水平又没有相应提高的个别月份颗粒物中碳、氮、磷有机态来源于陆源输入。总的来看，不论是陆源输入还是海洋自生的颗粒物，对所研究的区域而言，胶州湾湾口和湾外水体中POC、PON和POP有相当部分来自于湾内水体的输出。在胶州湾内POC与POP之间有较好的耦合关系，而POC与PON的耦合关系较差，这在一定程度上说明胶州湾内，POC与POP的来源及影响控制因素一致，而POC与PON的来源及影响因素有所差异。长江口与胶州湾作为我国乃至世界上的典型河口及海湾，其生源要素的生物地球化学过程研究对阐明人为影响下的近海生态体系的生态环境效应意义重大，由于影响因素的复杂性，许多过程至今未能搞清，长江口与胶州湾生物地球化学过程的研究任重而道远，需要科学家们不懈的努力。关键词：溶解有机碳（DOC）颗粒有机碳（POC）氮与磷生物地球化学特征长江口胶州湾
页数	107
语种	中文
文献类型	学位论文
条目标识符	http://ir.qdio.ac.cn/handle/337002/709
专题	海洋环流与波动重点实验室
推荐引用方式 GB/T 7714	李宁. 长江口与胶州湾海水有机碳的分布、来源及与氮、磷的耦合关系[D]. 海洋研究所. 中国科学院海洋研究所,2006.

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