中國陸架海區(qū)碳水化合物的濃度分布及影響因素.pdf

1、中國近海黃海、渤海及東海緯度跨度較大,因此它們的生態(tài)環(huán)境、海洋環(huán)流狀況均有所不同,碳水化合物是海水中主要可以被鑒別成分之一,它是一種主要的能量、存儲和結構物質,同時它在海洋食物鏈循環(huán)和碳循環(huán)中起到十分重要的作用。開展中國陸架海區(qū)溶解態(tài)碳水化合物和膠體態(tài)碳水化合物的生物地球化學行為研究,對明確有機物本身的遷移轉化非常有意義。本文選取了2010年秋季的黃渤海表層、微表層海域、2012年夏季、秋季的中國東海海域的溶解態(tài)碳水化合物以及2013年

2、中國黃海以及長江口附近的幾個站位的膠體碳水化合物為例,對單糖(monosaccharides, MCHO)、多糖(polysaccharides, PCHO)和總糖(total dissolved carbohydrate, TCHO)的濃度分布、影響因素、時空變化、各組分之間的比值、各組分對總溶解有機碳(dissolved organic carbon, DOC)的貢獻以及膠體中碳水化合物在各相中的分配和分布等均有所考察。本論文的主要

3、研究結果如下:
　　(1)溶解態(tài)碳水化合物的分布整體均呈現近岸高遠海低,河口處高外海低的水平分布規(guī)律及近岸向遠海逐漸遞減的分布趨勢,同時也表現出了夏季高、秋季低的季節(jié)變化。而造成各海區(qū) MCHO、PCHO和 TCHO分布區(qū)域性差別的原因是各海區(qū)生產力的不同導致的浮游植物生物量有所不同。
　　(2)測定了2010年秋季黃、渤海這兩個海域 DOC、葉綠素 a(chlorophyll a)、溶解態(tài) MCHO、PCHO和 TCHO的

4、濃度,對其在表層、微表層的分布, MCHO/TCHO、PCHO/TCHO比值的變化及其在微表層的富集情況進行了研究。結果顯示:MCHO、PCHO和 TCHO的濃度的變化范圍分別是1.1~15.2μmol C/L、2.6~39.1μmol C/L和8.9~41.9μmol C/L之間,平均值分別在7.4、15.4和23.8μmol C/L。其中高值區(qū)主要在渤海灣、萊州灣、山東半島的威海、煙臺附近海域,TCHO/DOC在黃海和渤海中的平均值

5、分別為13.8％和16.1%,說明碳水化合物是 DOC的重要組成部分;PCHO/TCHO的比值與葉綠素濃度呈正相關;黃、渤海海域中碳水化合物在微表層中呈現一定的富集作用,MCHO、PCHO、TCHO和 DOC在黃海中的富集因子平均值分別為2.63、1.81、2.0和1.5,而富集程度的高低與風速、水體的擴散運動、鼓泡作用、懸浮顆粒物的表面吸附作用等因素相關。
　　(3)測定了2012年夏季和秋季東海不同深度海水中 MCHO、PCH

6、O和TCHO的濃度。結果顯示:夏季東海中 MCHO、PCHO和 TCHO的濃度范圍分別是:3.3~14.8μmol C/L,2.7~15.4μmol C/L和7.9~25.7μmol C/L,平均值分別為8.0,9.7和17.7μmol C/L,其高值區(qū)主要分布在近陸沿海地區(qū),并隨著海水的延伸而逐漸變小。秋季東海中 MCHO、PCHO和 TCHO的濃度范圍分別是0.3~5.2μmol C/L、1.9~11.9μmol C/L和2.3~1

7、2.1μmol C/L,平均值為2.7μmol C/L、4.8μmol C/L和7.5μmol C/L。秋季東海中 MCHO和 PCHO所占 DOC的平均百分比為2.9%,4.9%,TCHO占 DOC的百分比為7.8%,這表明在表層海水中,PCHO仍然是 DOC的主要組成部分。夏季東海溶解態(tài)碳水化合物濃度明顯高于秋季的調查結果,這是因為受到了長江沖淡水和黑潮水流的影響,東海表層海水中碳水化合物的分布同樣呈現由近岸向遠海逐步遞減的分布趨勢

8、。陸源輸入是長江口附近 PCHO出現高值的主要原因,也進一步說明此處 PCHO是 TCHO的主要組成部分。
　　(4)對秋季東海長江河口區(qū)附近 DH3斷面和橫切黑潮水的 DH4斷面在垂直方向上的 DCHO及影響因子做出詳細的論述研究,由于浮游植物初級生產受限影響碳水化合物向海水中的釋放導致 DH3斷面東部出現低 DCHO濃度區(qū)。通過粗略計算長江沖淡水對東海和黃海的 TCHO的貢獻值(其值為30%),可以得出結論長江沖淡水在向海水輸

9、送 TCHO起著重要的作用。站位 DH8-9的分布情況說明受黑潮影響海水垂直距離中 MCHO及 PCHO組分分布情況。周日變化研究表明 TCHO濃度在12:00~16:00比較大,但在夜間比較小。MCHO濃度的高值則滯后于 PCHO的高值,這也印證了“部分單糖是由多糖分解而來的”這個結論。
　　(5)對黃海以及長江口附近幾個站位使用切向超濾的方法分離溶液,利用質量平衡實驗對該系統(tǒng)得到的 DOC和碳水化合物的回收率做出計算,其結果大