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《中国海洋大学》 2011年
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黄海沉积物中Branched GDGTs的分布及陆源有机质BIT指标的比较研究

高文献  
【摘要】:边缘海沉积有机质来源的区分研究对于全球碳循环的研究有着重要的意义。目前区分沉积物中陆源和海源有机质的方法主要有总有机质法和生物标志物法两类。BIT( Branched and Isoprenoid Tetraether)指标作为一种定量指示陆源有机质输入的新指标,近年来被广泛用于判断河口及边缘海沉积物中陆源有机质的贡献,BIT值高代表陆源有机质贡献大。BIT指标对沉积有机质来源的指示是基于土壤细菌生物标志物(Branched GDGTs)与水生古菌生物标志物(Crenarchaeol)的比值,具有指示明确,成岩作用影响小等优点。本论文选取了南黄海54个表层沉积物样品,通过分析其总有机质C/N与δ(13)~C值、生物标志物Branched GDGTs含量以及BIT指标值,研究了黄海表层沉积物中有机质的来源和空间分布。应用二元和三元混合模式对沉积有机质进行了比例估算,并初步探讨了利用Branched GDGTs的环化指标CBT和甲基化指标MBT估算土壤pH和区域的年平均大气气温(MAT)的潜力。 研究的黄海表层沉积物TOC含量变化范围在0.08%~1.11%之间,高值区在黄海中部。C/N和δ(13)~C值变化范围分别为5.4~12.8和-22.8‰~-19.95‰,说明研究区域的沉积有机质既有海源也有陆源的有机质。δ(13)~C轻值(陆源有机质)区集中在山东水下三角洲和苏北浅滩。老黄河口附近显示较高的BIT值,离岸逐渐降低,山东半岛东南部BIT值也较高;由于山东半岛南部高沉积速率的影响,Branched GDGTs在山东半岛南部的含量最高;Branched GDGTs/TOC比消除了沉积速率的影响,与BIT指标的分布相似。利用总有机质C/N、δ(13)~C值及生物标志物BIT指标的二元混合模式对海洋沉积有机质的来源进行了定量的估算,并首次应用三端元模型将黄海沉积有机质区分为海源、土壤来源及植被来源。对于老黄河口海区和山东半岛南部海域陆源有机质的贡献,BIT指标端元结果显示的贡献小于δ(13)~C指标端元结果,这可能是由于δ(13)~C指标包括了陆源植被及土壤的共同来源、河流和粉尘的共同输入,而BIT指标仅代表了河流输送的土壤有机质的贡献,此外Crenarchaeol的来源也会有一定的影响。三端元模型结果显示海源贡献的有机质占沉积总有机质的46%,植被和土壤贡献的陆源有机质占了沉积总有机质的一半左右,且以植被为主,贡献了总有机质的32%,土壤贡献了约13%。 对黄海沉积物中Branched GDGTs的环化指标和甲基化指标研究结果显示pH值平均为8.59,表明黄海陆地来源的土壤是偏碱性的,老黄河以北的土壤碱性强于以南的土壤。估算的区域年平均大气气温(MAT)平均值为17.2℃,高于黄河下游平均大气温度,与黄海沿岸大气温度相似。
【学位授予单位】:中国海洋大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:P736.21

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