黃海沉積物中Branched GDGTs的分布及陸源有機質(zhì)BIT指標的比較研究.pdf

1、邊緣海沉積有機質(zhì)來源的區(qū)分研究對于全球碳循環(huán)的研究有著重要的意義。目前區(qū)分沉積物中陸源和海源有機質(zhì)的方法主要有總有機質(zhì)法和生物標志物法兩類。BIT(Branched and Isoprenoid Tetraether)指標作為一種定量指示陸源有機質(zhì)輸入的新指標,近年來被廣泛用于判斷河口及邊緣海沉積物中陸源有機質(zhì)的貢獻,BIT值高代表陸源有機質(zhì)貢獻大。BIT指標對沉積有機質(zhì)來源的指示是基于土壤細菌生物標志物(Branched GDGTs)

2、與水生古菌生物標志物(Crenarchaeol)的比值,具有指示明確,成巖作用影響小等優(yōu)點。本論文選取了南黃海54個表層沉積物樣品,通過分析其總有機質(zhì)C/N與δ13C值、生物標志物Branched GDGTs含量以及BIT指標值,研究了黃海表層沉積物中有機質(zhì)的來源和空間分布。應用二元和三元混合模式對沉積有機質(zhì)進行了比例估算,并初步探討了利用Branched GDGTs的環(huán)化指標CBT和甲基化指標MBT估算土壤pH和區(qū)域的年平均大氣氣溫(

3、MAT)的潛力。
　　 研究的黃海表層沉積物TOC含量變化范圍在0.08％～1.11％之間,高值區(qū)在黃海中部。C/N和δ13C值變化范圍分別為5.4～12.8和-22.8‰～-19.95‰,說明研究區(qū)域的沉積有機質(zhì)既有海源也有陸源的有機質(zhì)。δ13C輕值(陸源有機質(zhì))區(qū)集中在山東水下三角洲和蘇北淺灘。老黃河口附近顯示較高的BIT值,離岸逐漸降低,山東半島東南部BIT值也較高;由于山東半島南部高沉積速率的影響,Branched GD

4、GTs在山東半島南部的含量最高;Branched GDGTs/TOC比消除了沉積速率的影響,與BIT指標的分布相似。利用總有機質(zhì)C/N、δ13C值及生物標志物BIT指標的二元混合模式對海洋沉積有機質(zhì)的來源進行了定量的估算,并首次應用三端元模型將黃海沉積有機質(zhì)區(qū)分為海源、土壤來源及植被來源。對于老黃河口海區(qū)和山東半島南部海域陸源有機質(zhì)的貢獻,BIT指標端元結果顯示的貢獻小于δ13C指標端元結果,這可能是由于δ13C指標包括了陸源植被及土壤

5、的共同來源、河流和粉塵的共同輸入,而BIT指標僅代表了河流輸送的土壤有機質(zhì)的貢獻,此外Crenarchaeol的來源也會有一定的影響。三端元模型結果顯示海源貢獻的有機質(zhì)占沉積總有機質(zhì)的46％,植被和土壤貢獻的陸源有機質(zhì)占了沉積總有機質(zhì)的一半左右,且以植被為主,貢獻了總有機質(zhì)的32％,土壤貢獻了約13％。
　　 對黃海沉積物中Branched GDGTs的環(huán)化指標和甲基化指標研究結果顯示pH值平均為8.59,表明黃海陸地來源的土壤