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海水微表层与次表层中DMS和DMSP的生物地球化学研究

景伟文  
【摘要】: DMS是海洋中最重要的挥发性生源硫化物,对全球气候变化和酸雨的形成产生重大影响。DMSP作为DMS的前体物质,在海洋生态系统和生物地球化学过程中具有重要的作用,对其研究有助于深入了解DMS、DMSP和生物圈、大气环境之间的复杂的相互作用。 本论文选择中国近海具有代表性的大洋区-南海、陆架区-黄海、海湾-胶州湾以及受人类活动影响较大的青岛沿海海域为研究目标,对这些海域中DMS和DMSP的分布特征、影响因素以及DMS海-气交换通量进行了较为系统的研究,同时对微表层的性质和影响因素进行了考察,主要研究结果如下: 1、参考国内外文献对海水中DMS的吹扫-捕集气相色谱测定法进行了改进,采用了全新的DEGS柱系统,检测限0.15 ng S(0.0047 nM),精密度8%,基本与国外同类方法相当。 2、依托中国SOLAS计划,于2005年3月、5月对中国黄海、南海海域微表层和次表层海水中DMS和DMSP的分布进行了研究。对黄海的研究结果表明:3月,黄海次表层中DMS、DMSPd和DMSPp浓度分别是2.31(1.2~4.11)、6.04(2.13~9.48)和7.98(4.89~13.50)nM;微表层中的浓度分别为2.26(0.99~5.14)、9.10(5.65~13.10)和9.31(4.08~15.64)nM。对微表层富集行为的研究表明,只有DMSPd在微表层得到了富集,富集系数1.70,DMS、DMSPd和DMSPp在微表层中的浓度分别与其在次表层中的浓度显著相关,表明微表层和次表层水体之间存在强烈的交换作用。对DMS和chlorophyll a相关性的研究发现二者之间存在相关性。DMS/chl-a和DMSPp/chl-a的比值在次表层中和微表层中分别为2.93(1.47~5.78)、13.10(3.81~34.60) mmol g-1和2.90(0.77~5.23)、15.95(2.75~40.10)mmol g-1。海-气通量估算为3.14μmol m-2 d-1。5月的研究结果是:次表层中DMS、DMSPd和DMSPp的浓度分别是3.21(1.18~6.58)、7.04(0.71~14.97)和9.29 (2.49~16.50) nM;微表层中的浓度分别为2.30(1.74~4.48)、9.62(1.73~19.17)和11.68(4.72~19.00)nM。5月DMS、DMSP浓度高于3月。DMSPd在微表层的富集程度(EF:1.92)高于3月,DMSPp有较小程度的富集(1.40)。DMS


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