東海赤潮高發(fā)區(qū)顆粒有機(jī)物的來(lái)源、分布、分解及其環(huán)境效應(yīng).pdf

1、海水中POC不僅是海洋生態(tài)系統(tǒng)食物鏈的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，而且是固碳作用和遷移輸出的主要形式，其來(lái)源、分布、遷移和轉(zhuǎn)化等生物地球化學(xué)行為是海洋碳循環(huán)研究的重要組成部分。東海赤潮高發(fā)區(qū)處于東海陸架區(qū)的中心，由于長(zhǎng)江沖淡水帶來(lái)大量的營(yíng)養(yǎng)鹽和富含有機(jī)質(zhì)的懸浮顆粒物，不僅導(dǎo)致該海域初級(jí)生產(chǎn)力較高，而且成為有機(jī)質(zhì)生成、轉(zhuǎn)化、輸運(yùn)和埋藏的重要海域。研究該區(qū)域顆粒有機(jī)質(zhì)的來(lái)源、分布和分解行為及其與營(yíng)養(yǎng)鹽再生和溶解氧消耗之間的關(guān)系，不僅加深理解該海域碳循環(huán)過(guò)

2、程，而且可以深入認(rèn)識(shí)有機(jī)質(zhì)礦化及其在營(yíng)養(yǎng)鹽循環(huán)和低氧區(qū)形成中的作用。
　　 本文依據(jù)2010年和2011年在東海赤潮高發(fā)區(qū)大面站和典型斷面現(xiàn)場(chǎng)調(diào)顆粒有機(jī)物的調(diào)查數(shù)據(jù)，并結(jié)合調(diào)查海域溫度、鹽度、濁度、營(yíng)養(yǎng)鹽、溶解氧(DO)等參數(shù)，研究該海域顆粒有機(jī)物來(lái)源和時(shí)空分布分布特征，并初步探討了該海域顆粒有機(jī)物的生成和降解及其與磷酸鹽再生和溶解氧消耗之間的耦合關(guān)系。論文主要研究結(jié)果如下：
　　 (1)依據(jù)2010年4月、5月、7月和

3、10月在大面東海赤潮高發(fā)區(qū)調(diào)查結(jié)果，確定了該海域顆粒有機(jī)質(zhì)的來(lái)源和時(shí)空分布特征。從季節(jié)分布來(lái)講，該海域顆粒有機(jī)物濃度呈現(xiàn)赤潮發(fā)生期(4月和5月)遠(yuǎn)大于非赤潮期(7月和10月)的變化趨勢(shì)。從空間分布來(lái)講，該海域POC不同季節(jié)表中層的高值區(qū)主要分布在舟山群島的東南海域和閩浙沿岸海區(qū)，春季赤潮期(4月和5月)POC分布主要受浮游植物生產(chǎn)活動(dòng)的影響，秋季非赤潮期(10月)主要是受長(zhǎng)江沖淡水和閩浙沿岸徑流的影響；各季節(jié)底層POC高值區(qū)均集中在杭州

4、灣口附近海域，主要是由于底層沉積物再懸浮的影響較大。
　　 (2)依據(jù)2011年3月～5月在該海域在典型斷面ZA的8次精細(xì)調(diào)查結(jié)果，分析了赤潮發(fā)生過(guò)程中POC的生成和分布特征及其控制因子。表層和次表層水體中葉綠素濃度與有機(jī)顆粒物濃度密切相關(guān)。在赤潮爆發(fā)期，葉綠素濃度和顆粒有機(jī)質(zhì)含量大幅升高，營(yíng)養(yǎng)鹽含量下降，溶解氧升高，C/N比增大，在赤潮爆發(fā)前和赤潮消散期，葉綠素含量下降，顆粒有機(jī)物含量隨之下降，這表明顆粒有機(jī)質(zhì)含量主要由浮游植

5、物生物量決定。在赤潮發(fā)生期，由表層和次表層到底層基本呈現(xiàn)葉綠素和POC含量降低的變化趨勢(shì)，同時(shí)由表層和次表層到底層水體中C/N含量降低、DO含量降低和溶解態(tài)無(wú)機(jī)磷酸鹽(DIP)含量升高，表明有機(jī)質(zhì)發(fā)生分解的同時(shí)，消耗了溶解氧，并生成了無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)鹽。
　　 (3)依據(jù)2010到2011年在赤潮高發(fā)區(qū)海域ZA和ZB斷面的調(diào)查數(shù)據(jù)，初步分析了赤潮高發(fā)區(qū)顆粒有機(jī)質(zhì)生成和分解過(guò)程與營(yíng)養(yǎng)鹽再生和DO消耗之間的關(guān)系。表層水體中Chla和POC之

6、間呈現(xiàn)良好的線性正相關(guān)性(R=0.77)，而DO和DIP之間則呈現(xiàn)一定負(fù)相關(guān)性(R=-0.50)，表明在表層水體中浮游植物進(jìn)行光合作用生成顆粒有機(jī)質(zhì)，同時(shí)消耗營(yíng)養(yǎng)鹽并產(chǎn)生溶解氧；由表層到底層，Chla和POC含量下降，DO含量下降、DIP含量升高，DO和DIP之間呈現(xiàn)出負(fù)相關(guān)性(R=-0.47)，這主要是顆粒有機(jī)物在底層水體發(fā)生分解和礦化，消耗溶解氧并釋放出營(yíng)養(yǎng)鹽。進(jìn)一步分析表明，由于長(zhǎng)江沖淡水的輸入會(huì)在赤潮高發(fā)區(qū)形成強(qiáng)烈的溫鹽躍層，穩(wěn)