膠州灣海-氣CO2通量及其控制.pdf

1、陸架邊緣海面積雖小,但這一海域生物地球化學(xué)過(guò)程的復(fù)雜性,決定了不同區(qū)域的 CO2源/匯強(qiáng)度極高、分布差異性極大,因而成為當(dāng)前海洋碳循環(huán)研究的熱點(diǎn)。厘清陸架邊緣海是大氣 CO2的源還是匯,其演變歷程如何?就需要在有機(jī)物礦化及生物活動(dòng)、上升流與河流輸入、熱力學(xué)平衡等諸多生物地球化學(xué)過(guò)程(包括人類(lèi)活動(dòng)的影響)中,梳理影響海水 CO2分布水平的主要機(jī)制,及其季節(jié)演變的規(guī)律。
　　本研究基于在膠州灣進(jìn)行的9個(gè)航次的數(shù)據(jù),測(cè)定的參數(shù)主要包括海

2、水CO2分壓(pCO2)、溶解氧(DO)、溶解有機(jī)碳(DOC)、溶解無(wú)機(jī)碳(DIC)、堿度(TA)、化學(xué)需氧量(COD)及其它相關(guān)的水文化學(xué)參數(shù)。本研究擬解決以下科學(xué)問(wèn)題:全年尺度上膠州灣表層水體pCO2分布的控制因素是什么?開(kāi)闊海區(qū)計(jì)算凈群落生產(chǎn)力的方法應(yīng)用于評(píng)估膠州灣的源/匯控制機(jī)制時(shí),還需要哪些生物地球化學(xué)過(guò)程的考量?膠州灣全年是大氣CO2的源還是匯?其強(qiáng)度有多大?
　　本論文的主要結(jié)果和結(jié)論如下:
　　(1)膠州灣全

3、年pCO2在148至1112μatm之間,平均值474μatm。由于城市化過(guò)程對(duì)pCO2分布的影響,膠州灣東部近岸海區(qū)在除冬季以外的其它時(shí)期均由于好氧呼吸過(guò)程的控制;除東部近岸區(qū)以外的膠州灣大部分海區(qū),初級(jí)生產(chǎn)/好氧呼吸交替控制著灣內(nèi)pCO2的各月分布:與浮游植物的生長(zhǎng)高峰期相對(duì)應(yīng),在夏、冬季,初級(jí)生產(chǎn)主要控制著pCO2的空間分布,而在春、秋季則以好氧呼吸為主。從全年角度來(lái)看,膠州灣內(nèi)溫度變化與生物活動(dòng)對(duì)于pCO2年內(nèi)變化的貢獻(xiàn)相當(dāng),生

4、物活動(dòng)的貢獻(xiàn)相對(duì)較高一些。
　　(2)膠州灣全年作為大氣CO2的源區(qū)存在,其源強(qiáng)度為5.08 mmol m-2 d-1,即每年向大氣釋放CO2約6.74×103噸。1、2、3月膠州灣為大氣CO2的匯區(qū),其中2月具有最高的匯強(qiáng)度(-13.9 mmol m-2 d-1);其余月份為大氣CO2的源區(qū),10月具有全年最高的源強(qiáng)度(21.3 mmol m-2 d-1)。
　　(3)航次間 DIC計(jì)算得到的凈群落生產(chǎn)力能夠相對(duì)較準(zhǔn)確的描