大亚湾和胶州湾悬浮颗粒有机物碳、氮同位素组成

发布时间：2020-09-14 11:54

　　本研究依托国家重点基础研究计划项目(973计划),开展了大亚湾和胶州湾悬浮颗粒物有机物碳、氮同位素组成的研究,揭示了大亚湾和胶州湾颗粒有机物含量及其碳、氮同位素组成的空间分布和季节变化特征,利用三端元混合模型解构悬浮颗粒有机物的来源,探讨大亚湾和胶州湾悬浮颗粒有机物来源变化的影响因素,获得以下主要认识:大亚湾和胶州湾颗粒有机物碳、氮同位素组成的时空变化均表现出分区的特征。根据δ13CPOC与δ15NPN的分布,可确定颗粒有机物有三个主要来源,分别是海洋自生有机物、陆源有机质、河口生物过程产生的有机质。由三端元混合模型的计算结果可知,海洋自生有机质(POCm)是大亚湾颗粒有机物的主要来源,春、夏、秋、冬四个季节大亚湾海洋自生有机质的占比分别为59± 16%、71 ±20%、70± 18%、48± 13%。在胶州湾,春、夏、秋、冬四个季节海洋自生有机质的贡献比例分别为52 ±11%、47 ±8%、66 ±6%、24 ±17%,春、秋季海洋自生有机质是胶州湾悬浮颗粒有机物的主要来源,而夏、冬季海洋自生有机质的贡献较小,大亚湾POC、PN、δ13CPOC、δ15NPN和POCm的年平均值均明显高于胶州湾,与大亚湾具有较高的浮游植物生物量有关。大亚湾和胶州湾的陆源有机质均主要通过陆地径流输入来影响海湾,且陆源输入的颗粒有机物均明显受到人类生活污水、工农业废水的影响。在大亚湾和胶州湾的部分区域均观测到高δ15NPN、低δ13CPOc的特征,反映了河口生物过程所产生有机质的影响。不同季节大亚湾的POCm和Chl-a之间线性拟合关系的斜率存在变化,斜率变化与硅藻占浮游植物丰度的比例表现出对应关系,且POCm/Chl-a比值和R中+蓝(中肋骨条藻和蓝藻丰度占总浮游植物丰度的比例)之间呈现正相关关系,说明大亚湾POCm与Chl-a相关性在不同季节的差异与浮游植物种类组成和小粒径藻类的时空变化有关,小粒径藻类丰度越高时,POCm/Chl-a比值越大。
【学位单位】：厦门大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：P734
【部分图文】：

示意图,海洋碳循环,示意图

环及海洋碳循环逡逑洋中碳的存在形态主要包括溶解无机碳（ＤＩＣ，包括Ｃ０２、Ｃ０３２＼邋ＨＣＯ机碳（ＤＯＣ）、颗粒无机碳、颗粒有机碳等，不同赋存形态碳之间发化学和生物过程就构成了海洋碳循环体系。海洋碳循环的重要过程主部分：其一在海－气界面之间Ｃ０２气体的交换，大气中的Ｃ０２进入以溶解气体的形式存在，另一部分与海水发生化学反应，生成碳酸，水中；其二是海水体系中溶解态碳的物理输送，例如，海水的垂直涡向输送可将溶解无机碳和溶解有机碳在全球或区域海洋进行输运，这与海洋各种尺度的环流作用密切相关；其三是不同形态碳的生物转括光合作用、碳在食物网的传递、有机物的生物降解作用等（Ｐｏｓｔ邋ｅｔＢｉｏｌｏｉｃａｌｕｍＰｈｓｉｃａｌｕｍ；逡逑

河口,海湾,移转,有机物

Ｓｅｉｔｚｉｎｇｅｒ邋ｅｔ邋ａｌ．，邋２００５）和（２１邋－邋２３）邋ｘ邋１０６邋ｔ邋的颗粒氮（ＰＮ）邋（Ｍｅｙｂｅｃｋ，邋１９８２；逡逑Ｓｅｉｔｚｉｎｇｅｒｅｔａｌ．，２００２），从而对海洋碳、氮生物地球化学循环产生影响（Ｂｉａｎｃｈｉ，逡逑２０１１）。在河口海湾系统内，影响颗粒有机物迁移转化的物理和生物地球化学过逡逑程十分复杂，包括水体的混合、陆地河流和地下水的汇入、外海水的输入、沉积逡逑物的再悬浮、与沿岸湿地系统的交换等（Ｇｒｅｅｎ邋ｅｔａｌ．，２００４）。除此之外，随着经逡逑济的不断发展，河口海湾沿岸地带以其独特的自然优势成为城市化进程的前沿阵逡逑地（Ｎｅｕｍａｎｎ邋ｅｔａｌ．，２０１５），人类活动的加剧会明显改变河口海湾的生态环境，例逡逑如大量营养盐的排放入海导致海域富营养化、填海造陆等活动导致海域面积的减逡逑少、生物种类及丰度改变、入海径流变化等（Ｄｉａｚ邋ａｎｄ邋Ｒｏｓｅｎｂｅｒｇ，邋２００８；邋Ｌｏｔｚｅ邋ｅｔ邋ａｌ．，逡逑２００６）。由于河口海湾系统具有特殊的自然和社会属性，不少研究聚焦于河口海逡逑湾颗粒有机物的迁移转化过程，其中应用最为广泛的技术之一就是碳、氮稳定同逡逑位素技术（表１－２）。逡逑ＣＯ＞逦ＣＯ．邋ＣＯｊ逦ＣＯｊ逡逑Ｆｌｕｖｔａｉ邋ｅｎｅｆｇｙ逦（逦Ｔｉｄｅｓ邋ａｒ？0邋ｗａｖｅｓ逡逑

矢量图,大亚湾,垂向平均,余流

１１３°２９ｆ４２＂－１１４°４９ｆ４２＂Ｅ、２２°３１ｆ１２〃－２２°５０ｆ０Ｏ＂Ｎ邋之间，位于珠江口东侧，香港逡逑东北部，北、冬、西三面分别与惠州经济开发区、惠东平海半岛以及深圳大鹏半逡逑岛相接，南邻广阔的南海（图３－１）。大亚湾是南海北部一个较大的山地溺谷型半逡逑封闭海湾，海域面积为６００邋ｋｍ２，平均水深１０邋ｍ，湾口处最大水深可达２０邋ｍ以逡逑上（徐姗楠等，２０１６）。湾内地形复杂，无大型河流注入，仅在湾西北部有一小逡逑型的淡澳河汇入。大亚湾湾内岛屿众多，包括一系列南北向分布的中央列岛、大逡逑辣甲岛、三门岛等在内的５０余个岛屿；此外湾内还分布有大鹏澳、哑铃湾、范逡逑和港等次级海湾（王友绍，２０１４）。受天文潮以及太平洋潮波的影响，大亚湾内逡逑水体交换表现为南部强于北部，东部强于西部的特征，潮波略呈逆时针旋转（王逡逑聪等，２００８；刁希梁等，２０１７）。逡逑自上世纪八十年代起，我国沿海地区经济不断发展，大亚湾周边也呈现出明逡逑显的变化

【参考文献】