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

1、邊緣海沉積有機(jī)質(zhì)來源的區(qū)分研究對(duì)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(jī)質(zhì)的方法主要有總有機(jī)質(zhì)法和生物標(biāo)志物法兩類。BIT(Branched and Isoprenoid Tetraether)指標(biāo)作為一種定量指示陸源有機(jī)質(zhì)輸入的新指標(biāo),近年來被廣泛用于判斷河口及邊緣海沉積物中陸源有機(jī)質(zhì)的貢獻(xiàn),BIT值高代表陸源有機(jī)質(zhì)貢獻(xiàn)大。BIT指標(biāo)對(duì)沉積有機(jī)質(zhì)來源的指示是基于土壤細(xì)菌生物標(biāo)志物(Branched GDGTs)

2、與水生古菌生物標(biāo)志物(Crenarchaeol)的比值,具有指示明確,成巖作用影響小等優(yōu)點(diǎn)。本論文選取了南黃海54個(gè)表層沉積物樣品,通過分析其總有機(jī)質(zhì)C/N與δ13C值、生物標(biāo)志物Branched GDGTs含量以及BIT指標(biāo)值,研究了黃海表層沉積物中有機(jī)質(zhì)的來源和空間分布。應(yīng)用二元和三元混合模式對(duì)沉積有機(jī)質(zhì)進(jìn)行了比例估算,并初步探討了利用Branched GDGTs的環(huán)化指標(biāo)CBT和甲基化指標(biāo)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(jī)質(zhì)既有海源也有陸源的有機(jī)質(zhì)。δ13C輕值(陸源有機(jī)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(biāo)的分布相似。利用總有機(jī)質(zhì)C/N、δ13C值及生物標(biāo)志物BIT指標(biāo)的二元混合模式對(duì)海洋沉積有機(jī)質(zhì)的來源進(jìn)行了定量的估算,并首次應(yīng)用三端元模型將黃海沉積有機(jī)質(zhì)區(qū)分為海源、土壤來源及植被來源。對(duì)于老黃河口海區(qū)和山東半島南部海域陸源有機(jī)質(zhì)的貢獻(xiàn),BIT指標(biāo)端元結(jié)果顯示的貢獻(xiàn)小于δ13C指標(biāo)端元結(jié)果,這可能是由于δ13C指標(biāo)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(biāo)僅代表了河流輸送的土壤有機(jī)質(zhì)的貢獻(xiàn),此外Crenarchaeol的來源也會(huì)有一定的影響。三端元模型結(jié)果顯示海源貢獻(xiàn)的有機(jī)質(zhì)占沉積總有機(jī)質(zhì)的46％,植被和土壤貢獻(xiàn)的陸源有機(jī)質(zhì)占了沉積總有機(jī)質(zhì)的一半左右,且以植被為主,貢獻(xiàn)了總有機(jī)質(zhì)的32％,土壤貢獻(xiàn)了約13％。
　　 對(duì)黃海沉積物中Branched GDGTs的環(huán)化指標(biāo)和甲基化指標(biāo)研究結(jié)果顯示pH值平均為8.59,表明黃海陸地來源的土壤