南海北部表层沉积物不同粒级组分中有机质的来源研究

【摘要】： 陆架海区和近海是有机碳产生和存储重要的体系,这个区域的沉积有机碳占到了全球海洋有机碳埋藏量的90%,理解这些有机质的迁移转化过程,有助于我们更加清楚的认识全球碳循环的多个环节,而作为迁移转化的起点,有机质的来源就显得格外重要,因为它决定了有机质的组成和许多生物地球化学性质,通常沉积有机质的主要来源包括C3维管植物碎屑、土壤有机质、河口浮游生物和海洋浮游生物,因此,沉积有机质实际上是多种来源的有机质的混合,另一方面,这些沉积有机质在粒径和化学性质上并不是均匀的,并且不同粒级的沉积有机质可能在来源上存在较大的差异,然而这方面的研究相当欠缺,在南海就更少了。 为了准确的评估南海北部表层沉积有机质的来源,本研究选取两个位于南海北部(珠江口外)的站点进行沉积物的采样,并使用湿筛法分别对其按照颗粒粒径的不同进行分选(粒级分布如下:250,250～160,160～63,63～50,50～40,40～32,32～20,20～10μm,10μm),分析这些不同粒级的沉积有机质的C、N质量百分含量和稳定同位素组成(δ~(13)C),然后使用C/N和δ~(13)C对分粒级样品中的有机质进行来源示踪,进一步使用三端元混合模型对这些来源的相对贡献进行定量估算。 本研究的结果表明:○1陆源C3维管植物碎屑、土壤有机质和海洋浮游生物是南海北部表层沉积有机质最重要的三种来源,在近岸的A10站,C3植物碎屑是10μm以上粒级的有机质的主要贡献者,而海源物质的贡献仅在10μm以下的组分中占到相当的分量(除了一个异常粒级:20～10μm),而陆架区的A6站,情况正好相反,海洋浮游生物的贡献非常明显,并在最小粒级的组分(10μm)中达到最大值(67.63%),而陆源C3植物的贡献较小,仅在50μm以上的组分中占到了一定的比例(25%左右),整体上,陆源C3植物碎屑来源的有机质主要集中在砂粒级的组分中,而海洋浮游生物的贡献往往随着粒径的变小而增加,在小粒径(10μm)的有机质中,海源有机质的贡献占到了主要的地位;○2土壤有机质对南海北部表层沉积物不同粒级的有机质的贡献都非常明显,尤其是在粉砂和粘土组分(63μm)中,土壤有机质的贡献百分数最高可以达到49.61%(A6站32～20μm组分),并且多数大于40%,这反映了珠江水系携带的悬浮泥沙中有