黄东海细粒沉积物中百年尺度高分辨总有机碳时间序列与储碳机制
发布时间：2021-07-20 07:34
陆架作为陆地与大洋的桥梁,其面积约占全球海洋的10%,却贡献了10-30%的海洋初级生产力,且有30-50%的无机碳和80%以上的总有机碳（TOC）埋藏在陆架海沉积物中,是陆源和海源TOC的主要沉积汇。故陆架海沉积TOC变异研究已成为海洋科学领域的热门课题,并将为全球碳循环和气候变化研究提供不可或缺的科学基础。作者以南黄海中部细粒沉积区和东海闽浙细粒沉积带的沉积物柱H43、H44、DH5-1和SS2为研究对象,系统测定了TOC、总氮（TN）、碳-氮稳定同位素比值等地球化学参数及进行微生物多样性分析;结合已有的210Pb定年和黑碳（BC）含量数据,建立了TOC校正新方法和百年尺度初始沉积TOC的时间序列;结合海域POC和营养盐数据及大河流域强降雨的时间序列,作者解读了新建立的百年尺度TOC时间序列,揭示了百年尺度TOC的埋藏机制,探讨了自然过程和人类活动对海洋沉积TOC的影响;基于沉积物柱中微生物群落结构的分析结果,探讨了早期成岩过程中有机碳矿化对储碳的影响。本文取得的如下主要成果:（1）采用经改进的TOC测量方法（即采用带微孔的一次性陶瓷坩埚来酸化处理样品）,避免了酸化样品过程中TOC...
【文章来源】：中山大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：139 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
黄东海海区细粒沉积物分布与采样图
1971 年期间出现最低值。H43 柱在相近的时间段(1955-1970 年)也出现类似的低值。图3-1 沉积物柱H43和H44的TOCmea()和TOCcor时间序列Fig. 3-1 Sequences of the TOCmeaand TOCcorcontents in sediment coresH43 and H443.3.2 南黄海沉积物柱中 TOC 的稳定碳同位素组成H43 柱的13C 测量值为 23.82‰ ~ 22.41‰，均值为 22.95‰ 0.22‰ (附录 5,图 3-2a)；而 H44 柱的13C 测量值为 24.35‰ ~ 21.99‰，均值为 22.75‰ 0.35‰ (附录 5，图 3-2b)。休斯效应校正后，H43 柱的13C 值为 21.24‰ ~ 23.24‰，均值为 22.29‰；而 H44 柱的13C 值为 20.47‰~ 23.28‰，均值为 22.08‰。从图 3-2 看出，H43 柱与 H44 柱的13C 校正值具有相似的变化趋势
图 3-2 南黄海沉积物柱 H43 和 H44 中 TOC 稳定碳同位素比值的时间序列Fig. 3-2 Temporal sequences of the 13Ccorvalues of sedimentaryTOC in cores H43 (a) and H44 (b)3.4 讨论3.4.1 测量方法和校正方法对 TOC 时间序列的影响传统 TOC 的测量方法：先对样品进行酸化处理，除去碳酸盐；再测量沉积物中的 TOC 含量(Huetal.,2013)。因酸化样品涉及 TOC 回收步骤，故测出的 TO数据会因回收率较低且不稳定而引起较大误差和波动。本文采用一种经改进的方法(Xuetal.,2017b)来测定 TOC 含量。该方法从样品处理至 TOC 含量测定的全过程，均在定制的、带微孔的一次性陶瓷坩埚内进行，即实验的全过程不涉及 TO
【参考文献】：
期刊论文
[1]Burial fluxes and source apportionment of carbon in culture areas of Sanggou Bay over the past 200 years[J]. LIU Sai,HUANG Jiansheng,YANG Qian,YANG Shu,YANG Guipeng,SUN Yao. Acta Oceanologica Sinica. 2015(10)
[2]Burial fluxes and sources of organic carbon in sediments of the central Yellow Sea mud area over the past 200 years[J]. YANG Shu,YANG Qian,LIU Sai,CAI Deling,QU Keming,SUN Yao. Acta Oceanologica Sinica. 2015(10)
[3]Chemicohydrographic characteristics of the Yellow Sea Cold Water Mass[J]. XIN Ming,MA Deyi,WANG Baodong. Acta Oceanologica Sinica. 2015(06)
[4]黑潮入侵南海的强弱与太平洋年代际变化及厄尔尼诺-南方涛动现象的关系[J]. 杨龙奇,许东峰,徐鸣泉,隋丹丹,吴品煌. 海洋学报(中文版). 2014(07)
[5]大河影响下的陆架边缘海沉积有机碳的再矿化作用[J]. 姚鹏,郭志刚,于志刚. 海洋学报(中文版). 2014(02)
[6]由东海、黄海沉积物中有机碳含量及稳定同位素组成重建200a以来初级生产力历史记录[J]. 蔡德陵,孙耀,张小勇,苏远峰,吴永华,陈志华,杨茜. 海洋学报(中文版). 2014(02)
[7]中国氮肥发展、贡献和挑战[J]. 张卫峰,马林,黄高强,武良,陈新平,张福锁. 中国农业科学. 2013(15)
[8]大河影响下的边缘海沉积有机碳输运与埋藏及再矿化研究进展[J]. 姚鹏,于志刚,郭志刚. 海洋地质与第四纪地质. 2013(01)
[9]长江干流大型水利工程对下游水温变化影响研究[J]. 邹振华,陆国宾,李琼芳,夏自强,邴建平. 水力发电学报. 2011(05)
[10]南黄海表层沉积物黏土矿物分布及物源[J]. 蓝先洪,张宪军,刘新波,李日辉,张志珣. 海洋地质与第四纪地质. 2011(03)
博士论文
[1]基于氮稳定同位素方法的中国近海硝酸盐关键生物地球化学过程研究[D]. 王文涛.中国科学院研究生院(海洋研究所) 2016
[2]典型海域微生物群落结构及其生物地球化学意义[D]. 刘吉文.中国海洋大学 2014
[3]基于稳定同位素组成分析的中国北方海域食物网结构研究[D]. 刘保占.大连海事大学 2013
硕士论文
[1]PDO对海平面变化趋势的影响[D]. 刘超.中国科学院研究生院(海洋研究所) 2016
[2]夏季南黄海海域颗粒有机物和浮游生物的碳、氮稳定同位素分析[D]. 刁明亚.中国海洋大学 2015
[3]闽浙泥质区百年尺度浮游植物生产力/群落结构变化的生物标志物记录及影响机制[D]. 段杉杉.中国海洋大学 2015
[4]东海陆架沉积物中硫、铁形态分析及其早期成岩作用[D]. 史晓宁.中国海洋大学 2012
本文编号：3292403
【文章来源】：中山大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：139 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
黄东海海区细粒沉积物分布与采样图
1971 年期间出现最低值。H43 柱在相近的时间段(1955-1970 年)也出现类似的低值。图3-1 沉积物柱H43和H44的TOCmea()和TOCcor时间序列Fig. 3-1 Sequences of the TOCmeaand TOCcorcontents in sediment coresH43 and H443.3.2 南黄海沉积物柱中 TOC 的稳定碳同位素组成H43 柱的13C 测量值为 23.82‰ ~ 22.41‰，均值为 22.95‰ 0.22‰ (附录 5,图 3-2a)；而 H44 柱的13C 测量值为 24.35‰ ~ 21.99‰，均值为 22.75‰ 0.35‰ (附录 5，图 3-2b)。休斯效应校正后，H43 柱的13C 值为 21.24‰ ~ 23.24‰，均值为 22.29‰；而 H44 柱的13C 值为 20.47‰~ 23.28‰，均值为 22.08‰。从图 3-2 看出，H43 柱与 H44 柱的13C 校正值具有相似的变化趋势
图 3-2 南黄海沉积物柱 H43 和 H44 中 TOC 稳定碳同位素比值的时间序列Fig. 3-2 Temporal sequences of the 13Ccorvalues of sedimentaryTOC in cores H43 (a) and H44 (b)3.4 讨论3.4.1 测量方法和校正方法对 TOC 时间序列的影响传统 TOC 的测量方法：先对样品进行酸化处理，除去碳酸盐；再测量沉积物中的 TOC 含量(Huetal.,2013)。因酸化样品涉及 TOC 回收步骤，故测出的 TO数据会因回收率较低且不稳定而引起较大误差和波动。本文采用一种经改进的方法(Xuetal.,2017b)来测定 TOC 含量。该方法从样品处理至 TOC 含量测定的全过程，均在定制的、带微孔的一次性陶瓷坩埚内进行，即实验的全过程不涉及 TO
【参考文献】：
期刊论文
[1]Burial fluxes and source apportionment of carbon in culture areas of Sanggou Bay over the past 200 years[J]. LIU Sai,HUANG Jiansheng,YANG Qian,YANG Shu,YANG Guipeng,SUN Yao. Acta Oceanologica Sinica. 2015(10)
[2]Burial fluxes and sources of organic carbon in sediments of the central Yellow Sea mud area over the past 200 years[J]. YANG Shu,YANG Qian,LIU Sai,CAI Deling,QU Keming,SUN Yao. Acta Oceanologica Sinica. 2015(10)
[3]Chemicohydrographic characteristics of the Yellow Sea Cold Water Mass[J]. XIN Ming,MA Deyi,WANG Baodong. Acta Oceanologica Sinica. 2015(06)
[4]黑潮入侵南海的强弱与太平洋年代际变化及厄尔尼诺-南方涛动现象的关系[J]. 杨龙奇,许东峰,徐鸣泉,隋丹丹,吴品煌. 海洋学报(中文版). 2014(07)
[5]大河影响下的陆架边缘海沉积有机碳的再矿化作用[J]. 姚鹏,郭志刚,于志刚. 海洋学报(中文版). 2014(02)
[6]由东海、黄海沉积物中有机碳含量及稳定同位素组成重建200a以来初级生产力历史记录[J]. 蔡德陵,孙耀,张小勇,苏远峰,吴永华,陈志华,杨茜. 海洋学报(中文版). 2014(02)
[7]中国氮肥发展、贡献和挑战[J]. 张卫峰,马林,黄高强,武良,陈新平,张福锁. 中国农业科学. 2013(15)
[8]大河影响下的边缘海沉积有机碳输运与埋藏及再矿化研究进展[J]. 姚鹏,于志刚,郭志刚. 海洋地质与第四纪地质. 2013(01)
[9]长江干流大型水利工程对下游水温变化影响研究[J]. 邹振华,陆国宾,李琼芳,夏自强,邴建平. 水力发电学报. 2011(05)
[10]南黄海表层沉积物黏土矿物分布及物源[J]. 蓝先洪,张宪军,刘新波,李日辉,张志珣. 海洋地质与第四纪地质. 2011(03)
博士论文
[1]基于氮稳定同位素方法的中国近海硝酸盐关键生物地球化学过程研究[D]. 王文涛.中国科学院研究生院(海洋研究所) 2016
[2]典型海域微生物群落结构及其生物地球化学意义[D]. 刘吉文.中国海洋大学 2014
[3]基于稳定同位素组成分析的中国北方海域食物网结构研究[D]. 刘保占.大连海事大学 2013
硕士论文
[1]PDO对海平面变化趋势的影响[D]. 刘超.中国科学院研究生院(海洋研究所) 2016
[2]夏季南黄海海域颗粒有机物和浮游生物的碳、氮稳定同位素分析[D]. 刁明亚.中国海洋大学 2015
[3]闽浙泥质区百年尺度浮游植物生产力/群落结构变化的生物标志物记录及影响机制[D]. 段杉杉.中国海洋大学 2015
[4]东海陆架沉积物中硫、铁形态分析及其早期成岩作用[D]. 史晓宁.中国海洋大学 2012
本文编号：3292403
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