东南极普里兹湾“生物泵”及其对海冰变化的响应

发布时间：2023-04-10 23:04

　　极地海域是全球碳循环的重要汇区,在全球气候变化的背景下,极地海域生物泵的运转效率及其变化对全球碳循环有着重要影响。南极海冰呈现不均一性变化趋势,对极地生物泵的影响亟待评估。本文利用2009²015年普里兹湾的现场调查资料和时间序列沉积物捕获器样品数据,以不同界面的碳通量来量化普里兹湾生物泵强度与效率,并分析其控制因素。结合海冰、叶绿素a等遥感资料,运用碳稳定同位素和生物标志物(不饱和高支链类异戊二烯烃)指标,解析并定量研究冰藻对普里兹湾海域有机碳沉降通量的贡献及其对海冰变化的响应,主要研究结果如下:(1)普里兹湾湾内450m深度处有机碳的年平均通量为253mmol C m^-2 yr^-1,明显高于湾外,且存在显著的季节性和年际变化,主要受控于海冰和光照等因素。沉降颗粒物主要由硅藻及其残体组成,且生物硅与有机碳之间存在显著正相关关系,说明硅藻是有机碳的主要贡献者。利用Martin曲线将南大洋不同海域的有机碳通量标准化至100m深度,发现各海域的年通量差异较小。(2)2010/2011年普里兹湾有机碳的输出效率和输送效率分别为...

【文章页数】：138 页

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作者简历
摘要
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第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 海洋生物泵
        1.2.1 生物泵的定义与背景
        1.2.2 生物泵的观测方法
        1.2.3 生物泵的影响因素
    1.3 南极海洋生物泵研究进展
        1.3.1 南极海洋通量研究
        1.3.2 海冰/冰藻与南极生物泵
        1.3.3 冰藻的指示
    1.4 选题意义与和研究内容
        1.4.1 选题意义
        1.4.2 研究内容
第二章 研究区域与研究方法
    2.1 研究区域
        2.1.1 普里兹湾地形特征
        2.1.2 普里兹湾的水文环境和环流特征
        2.1.3 普里兹湾的海冰特征
        2.1.4 普里兹湾海表风场特征
        2.1.5 普里兹湾营养盐的分布特征
        2.1.6 普里兹湾叶绿素a与浮游植物群落结构
    2.2 样品采集
        2.2.1 水体样品及参数
        2.2.2 沉积物捕获器的样品的获取
        2.2.3 海冰冰芯
    2.3 分析方法
        2.3.1 水体样品分析方法
        2.3.2 沉积物捕获器样品分析方法
        2.3.3 不饱和高支链类异戊二烯烃
        2.3.4 遥感数据
第三章 东南极普里兹湾沉降碳通量
    3.1 沉降通量的时间序列变化
        3.1.1 2009 /2010年沉降通量
        3.1.2 2010 /2011年沉降通量
        3.1.3 2014 /2015年沉降通量
        3.1.4 年际差异
    3.2 沉降颗粒物组成及通量变化
        3.2.1 元素摩尔比
        3.2.2 颗粒物组成
    3.3 与南大洋其他海域的对比
        3.3.1 南大洋印度洋扇区对比
        3.3.2 南极边缘海对比
    3.4 小结
第四章 净群落生产力与生物泵效率的估算
    4.1 生源要素的分布与控制因素
        4.1.1 POC与BSi的含量与分布
        4.1.2 生源要素与营养盐的关系
    4.2 净群落生产力估算
    4.3 生物泵效率估算
    4.4 生物泵效率的控制因素
        4.4.1 铁供应
        4.4.2 压舱效应
        4.4.3 微生物降解
    4.5 小结
第五章 冰藻对生物泵的贡献
    5.1 海冰及沉降颗粒物中稳定同位素的含量与变化
        5.1.1 海冰中稳定同位素的变化
        5.1.2 沉降颗粒物稳定同位素的变化
    5.2 海冰及沉降颗粒物中HBI的含量与变化
        5.2.1 海冰中HBI的变化
        5.2.2 沉降颗粒物中HBI的变化
    5.3 生物泵对海冰事件的响应
    5.4 冰藻/海冰对生物泵的贡献及潜在意义
    5.5 小结
第六章 总结与展望
    6.1 主要结论
    6.2 存在的问题与展望
致谢
参考文献



本文编号：3788892