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文檔簡介
1、海水中POC不僅是海洋生態(tài)系統(tǒng)食物鏈的重要物質(zhì)基礎(chǔ),而且是固碳作用和遷移輸出的主要形式,其來源、分布、遷移和轉(zhuǎn)化等生物地球化學(xué)行為是海洋碳循環(huán)研究的重要組成部分。東海赤潮高發(fā)區(qū)處于東海陸架區(qū)的中心,由于長江沖淡水帶來大量的營養(yǎng)鹽和富含有機質(zhì)的懸浮顆粒物,不僅導(dǎo)致該海域初級生產(chǎn)力較高,而且成為有機質(zhì)生成、轉(zhuǎn)化、輸運和埋藏的重要海域。研究該區(qū)域顆粒有機質(zhì)的來源、分布和分解行為及其與營養(yǎng)鹽再生和溶解氧消耗之間的關(guān)系,不僅加深理解該海域碳循環(huán)過
2、程,而且可以深入認識有機質(zhì)礦化及其在營養(yǎng)鹽循環(huán)和低氧區(qū)形成中的作用。
本文依據(jù)2010年和2011年在東海赤潮高發(fā)區(qū)大面站和典型斷面現(xiàn)場調(diào)顆粒有機物的調(diào)查數(shù)據(jù),并結(jié)合調(diào)查海域溫度、鹽度、濁度、營養(yǎng)鹽、溶解氧(DO)等參數(shù),研究該海域顆粒有機物來源和時空分布分布特征,并初步探討了該海域顆粒有機物的生成和降解及其與磷酸鹽再生和溶解氧消耗之間的耦合關(guān)系。論文主要研究結(jié)果如下:
(1)依據(jù)2010年4月、5月、7月和
3、10月在大面東海赤潮高發(fā)區(qū)調(diào)查結(jié)果,確定了該海域顆粒有機質(zhì)的來源和時空分布特征。從季節(jié)分布來講,該海域顆粒有機物濃度呈現(xiàn)赤潮發(fā)生期(4月和5月)遠大于非赤潮期(7月和10月)的變化趨勢。從空間分布來講,該海域POC不同季節(jié)表中層的高值區(qū)主要分布在舟山群島的東南海域和閩浙沿岸海區(qū),春季赤潮期(4月和5月)POC分布主要受浮游植物生產(chǎn)活動的影響,秋季非赤潮期(10月)主要是受長江沖淡水和閩浙沿岸徑流的影響;各季節(jié)底層POC高值區(qū)均集中在杭州
4、灣口附近海域,主要是由于底層沉積物再懸浮的影響較大。
(2)依據(jù)2011年3月~5月在該海域在典型斷面ZA的8次精細調(diào)查結(jié)果,分析了赤潮發(fā)生過程中POC的生成和分布特征及其控制因子。表層和次表層水體中葉綠素濃度與有機顆粒物濃度密切相關(guān)。在赤潮爆發(fā)期,葉綠素濃度和顆粒有機質(zhì)含量大幅升高,營養(yǎng)鹽含量下降,溶解氧升高,C/N比增大,在赤潮爆發(fā)前和赤潮消散期,葉綠素含量下降,顆粒有機物含量隨之下降,這表明顆粒有機質(zhì)含量主要由浮游植
5、物生物量決定。在赤潮發(fā)生期,由表層和次表層到底層基本呈現(xiàn)葉綠素和POC含量降低的變化趨勢,同時由表層和次表層到底層水體中C/N含量降低、DO含量降低和溶解態(tài)無機磷酸鹽(DIP)含量升高,表明有機質(zhì)發(fā)生分解的同時,消耗了溶解氧,并生成了無機營養(yǎng)鹽。
(3)依據(jù)2010到2011年在赤潮高發(fā)區(qū)海域ZA和ZB斷面的調(diào)查數(shù)據(jù),初步分析了赤潮高發(fā)區(qū)顆粒有機質(zhì)生成和分解過程與營養(yǎng)鹽再生和DO消耗之間的關(guān)系。表層水體中Chla和POC之
6、間呈現(xiàn)良好的線性正相關(guān)性(R=0.77),而DO和DIP之間則呈現(xiàn)一定負相關(guān)性(R=-0.50),表明在表層水體中浮游植物進行光合作用生成顆粒有機質(zhì),同時消耗營養(yǎng)鹽并產(chǎn)生溶解氧;由表層到底層,Chla和POC含量下降,DO含量下降、DIP含量升高,DO和DIP之間呈現(xiàn)出負相關(guān)性(R=-0.47),這主要是顆粒有機物在底層水體發(fā)生分解和礦化,消耗溶解氧并釋放出營養(yǎng)鹽。進一步分析表明,由于長江沖淡水的輸入會在赤潮高發(fā)區(qū)形成強烈的溫鹽躍層,穩(wěn)
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