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《中国海洋大学》 2008年
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青岛近海有机碳的分布特征及影响因素

梁成菊  
【摘要】: 海洋有机碳循环是全球碳循环的重要组成部分。认识海洋中溶解有机碳(DOC)、颗粒有机碳(POC)及沉积物中有机碳(OC)的分布、迁移和转化对海洋有机碳循环研究具有重要意义。 本课题来源于山东省908专项近岸海域生物生态和化学调查项目。论文根据国内外对陆架边缘海溶解有机碳、颗粒有机碳及沉积物中有机碳的研究现状,通过总有机碳分析仪测定了青岛近海春夏秋冬四个季节DOC,POC的浓度及秋季表层沉积物中有机碳(OC)的浓度,并结合水文、化学、生物学等参数,分析了青岛近海TSM(悬浮颗粒物)、DOC、POC及沉积物中OC的分布特征及影响因素,估算了POC的逗留时间及浮游植物有机碳对POC的贡献。主要研究结果如下: 1.溶解有机碳:青岛近海DOC浓度呈现夏季最高,春季和秋季次之,冬季最低的趋势,与浮游植物繁殖的季节变化规律一致。夏季DOC的分布与陆岸排放,石油烃污染,生物活动及水团结构有关,垂直分布为表层高,底层低,并出现分层现象,。冬季和春季DOC的平面分布类似,均呈现近岸高,远岸低的分布趋势,海湾附近海域均出现高值。秋季DOC的分布兼有夏季型和冬季型两种分布特征。春秋冬季,DOC的平面分布与TSM的平面分布特征类似,表明春秋冬季DOC受陆源的影响较大,表中底层的平面分布特征类似,基本呈垂直均匀分布,与海水的垂直均匀分布一致。由于沉积物再悬浮的影响,底层DOC的浓度有时会大于表层和中层。DOC的周日变化受潮汐和生物活动的共同影响,在表层和中层较有规律,底层由于沉积物再悬浮的影响,规律不明显。 2.颗粒有机碳:青岛近海POC质量浓度呈现夏季最高,春季和秋季次之,冬季最低的趋势,与浮游植物繁殖的季节变化规律一致。青岛近海POC的平面分布规律是近岸大于远岸,湾附近海域较高,POC的平面分布与TSM的平面分布类似,表明青岛近海POC主要来自陆源,在浮游植物大量繁殖的季节,生物活动对POC的贡献不可忽视。在垂直方向上,POC质量浓度变化不大,夏季由于强烈的生物活动使得表层和中层POC浓度大于底层的,在其它季节由于沉积物再悬浮的影响,底层会出现高值。夏季POC的周日变化由生物活动控制,冬季由潮汐控制。 3.青岛近海夏季DOC与AOU(表观耗氧量)呈负相关关系,10m层以下DOC降解所消耗的氧占AOU的16.9%,这可能是因为在水体中还存在其它的耗氧过程,如沉降颗粒物的氧化和生物的呼吸作用等。DOC与chl-a(叶绿素a)的相关性较差,只是在夏季稍好一些(R=0.23),表明浮游植物生物量的增加不一定造成DOC的积累。 4.不同季节POC质量浓度与TSM质量浓度均呈正相关关系,冬季的相关性最好(R=0.82),夏季的相关性最差(R=0.38)。POC浓度与chl-a浓度之间均呈正相关关系,夏季的相关性最好(R=0.56),夏季和冬季浮游植物有机碳对POC的贡献分别为26.9%和4.1%,表明青岛近海以碎屑有机碳为主。DOC浓度和POC浓度呈正相关关系,冬季的相关性大于夏季的相关性,这是由于冬季DOC和POC均主要来自陆源,夏季POC受生物活动的影响较大,DOC受生物活动的影响稍小一些。青岛近海POC的逗留时间较短,年平均值为10.38d,表明青岛近海POC的再生速率快,具有相对较高的生物活性。 5.沉积物中的有机碳:青岛近海表层沉积物中C的主要成分为IC(无机碳),平均占TC(总碳)量的56%,OC仅占TC量的44%。青岛近海表层沉积物中OC的分布从近岸到远岸有增加的趋势,胶州湾内OC的质量分数较高。表层沉积物中OC的分布与沉积物类型有关,砂质区OC含量较低,粘土质区OC含量较高。青岛近海表层沉积物中OC质量分数与IC质量分数呈负相关关系,可能是有机碳促进了无机碳的溶解。表层沉积物有机碳质量分数与底层悬浮颗粒物中POC%呈一定的正相关关系,相关系数不大,表层沉积物的有机碳由底层悬浮颗粒物沉降而来,但在进入沉积物后,部分有机碳可能发生了降解。
【学位授予单位】:中国海洋大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:P734.5

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