已有报道显示，在全球尺度上河口每年向大气释放CO2的量高达0.34 Gt C，这个量甚至与河口以外的近海所吸收的CO2相当。但该结论是基于非常有限的河口CO2通量数据得出的，特别是低纬度河口CO2通量研究非常缺乏，因此应加强河口CO2通量及其控制机制研究，降低其估算的不确定性，并最终达到预测的目的。低纬度河口的面积为0.56×106 km2，占全球河口总面积的60％，因而低纬度河口可能对全球尺度上河口CO2通量评估具有至关重要的作用。珠江口和密西西比河口都是低纬度的大河河口，其纬度相近，而且都邻近寡营养盐的半封闭的边缘海。但是这两个系统的淡水流量、碳酸盐含量、生产力等都有显著的差别。本研究拟对这两个河口的碳酸盐体系进行较为系统的研究，并尝试对这两个系统进行比较，以便更好地揭示河口CO2通量变化及其主要控制机制，进而揭示低纬度河口在全球河口CO2通量研究中的重要地位，及其河流/河口对邻近陆架碳循环的影响。　　 本研究的主要结果来自在珠江口实施的7个航次和在密西西比河口（及其冲淡水/路易斯安娜陆架区）实施的5个航次的观测数据。测定的参数包括碳酸盐系统的CO2分压(pCO2)、溶解无机碳(DIC)、pH和总碱度(TAlk)以及溶解氧(DO)等其他水化学参数。本研究拟回答的主要科学问题包括：(1)珠江口上游高pCO2的形成和维持机制是什么？(2)珠江口CO2通量的季节变化如何？其主要控制机制是什么？(3)珠江口DIC浓度和输出通量的季节变化如何？其主要控制过程是什么？对邻近的南海北部陆架的CO2通量有什么影响？(4)密西西比河口邻近的路易斯安娜陆架碳酸盐系统的分布如何？其主要控制机制是什么？(5)珠江口CO2通量研究对全球河口CO2通量研究有何意义？(6)两个系统碳酸盐系统有何异同？　　 研究发现，珠江口的pCO2分布呈现显著的空间差异和季节变化。从空间分布上讲，珠江口上游终年维持着高达7000μatm的pCO2，向下游方将逐渐降低；从季节变化来讲，上游和中游春、夏季的pCO2比秋、冬季高。伶仃洋以外的万山群岛附近水域冬季和夏季的pCO2比春、秋季低。珠江口夏季的CO2释放通量为30.18 mol C m-2yr-1，是冬季的6倍。超额CO2与O2亏损的耦合分析表明，上游（黄埔水道）高pCO2的主要形成和维持机制是强烈的好氧呼吸和硝化作用，因此上游的CO2通量主要由好氧呼吸和硝化作用的速率决定；中游（内伶仃洋）主要是混合控制，CO2通量主要由上游输入超额CO2的量决定；下游（万山群岛附近水域）则主要由净群落生产力控制。　　 在CO2释放通量发生显著季节变化的同时，珠江口的DIC浓度和输出通量也发生显著的季节变化。在盐度＞5的河口混合区，DIC基本呈保守分布。然而在S＜5的低盐度区，DIC的分布却非常复杂。冬季，淡水端的DIC高达＞2700μMol kg-1，并随盐度的升高而降低；相反在夏季，淡水端的DIC却低至＜1000μmol kg-1，并随盐度的升高而升高。伶仃洋上游DIC和TAlk这种复杂的季节变化主要是各支流之间的混合和观测的淡水端的位置转移造成的。DIC的输出通量随淡水流量的增大而增大。简单箱式模型的分析表明，南海北部陆架的CO2通量对珠江DIC输出通量的变化非常敏感。　　 在充分考虑季节变化的基础上计算出珠江口的年均CO2释放通量为6.9 mol C m-2yr-1。整个珠江口每年向大气释放3×1010 mol的CO2，相当于珠江DIC输出通量的6%。与世界上其他河口相比，珠江口的CO2通量较低，与热带/亚热带的印度河口相当，远低于中纬度的欧洲河口和长江内河口。珠江口CO2通量数据及其与其他河口的比较表明，全球河口的CO2释放总量可能被高估，原因是大河河口的CO2通量数据不足，而大河河口的CO2通量看起来比较低。珠江口的CO2释放量与DIC输出通量相比非常低，其比例比欧洲河口低一个数量级。　　 与珠江口不同，所有调查航次期间密西西比河的DIC和TAlk都比墨西哥湾北部的海水高，DIC和TAlk都＞2400μmol kg-1，而且在河口混合过程中发生显著的DIC生物去除现象。对DIC和TAlk分布的分析表明，净光合作用和钙化作用是影响密西西比河口碳酸盐系统的主要过程，通过碳酸盐系统参数估算了密西西比河口的净群落生产力。密西西比河口/冲淡水区的净群落生产力非常高，夏季平均值高达3.6 g C m-2d-1，春、秋季也高达1.2-1.3 g C m-2 d-1，是所有已见报道的河口/陆架系统中是最高的。这个区域在3-6月间净生产3.5×1011 g C的有机碳，可以提供形成墨西哥湾北部夏季底层缺氧所需有机碳的70%以上。　　 两个系统的碳酸盐分布不同。珠江口上游是复杂的三端混合，而密西西比河口是简单的两端员混合。珠江口上游的呼吸作用和硝化作用等异养过程很强，相反，密西西比淡水区受浮游植物生产力影响很大；在密西西比河冲淡水区观测到强烈的钙化作用信号，而珠江口没有。珠江口是大气CO2的源，而密西西比河口是大气CO2的汇。