长江口和东海陆架悬浮颗粒态硅的研究

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悬浮颗粒态生物硅(Particulate Biogenic Silica,PBSi)主要是由硅藻产生,其含量与分布受多种因素的影响。研究颗粒态硅对认识全球Si循环具有重要意义。东海水文特征复杂,主要受以长江冲淡水为主的陆源输入、台湾暖流、黑潮的影响,为了解影响东海PBSi含量与分布的因素,本文分别于夏季(2003年9月)、秋季(2006年11-12月)和冬季(2007年2-3月)对东海;2006年6月、8月、10月对长江口及邻近海域进行了采样调查,主要研究结果如下:1.在长江口及邻近海域,调查期间三个月份PBSi含量呈10月>8月>6月的趋势,这可能是因为10月和8月研究海域硅藻细胞密度高于6月,所以6月PBSi含量最低,10月PBSi含量较高可能是由于10月水体表底层混合剧烈引起沉积物再悬浮,从而增加单位水体中的PBSi含量。6月和8月表层PBSi含量高于底层,10月表层PBSi含量较底层低。成岩硅(Lithogenic Silica, LSi)含量10月>6月>8月,底层含量均高于表层。在东海陆架海域,夏季表层PBSi含量(0.01-6.39μmol/L)低于底层含量(0.24-9.53μmol/L)。LSi底层含量高于表层,水体中Si主要以成岩硅为主,占总硅含量的50%以上。秋季PBSi含量表层(0.03-4.61mol/L)略高于底层(0.01-4.60μmol/L),而冬季PBSi表层含量(0.01-0.75μmol/L)远低于底层(0.002-6.98μmol/L)。表层PBSi含量夏季>秋季>冬季。可能是由夏季至冬季,陆源输入减少的缘故。PBSi和LSi含量表现为近岸高,远岸低。近岸受陆源淡水输入的影响,含量较高。冬季表层PBSi、LSi和悬浮颗粒物(Suspended particulatematter, SPM)含量约为秋季的一半,可能由于陆源输入减少的缘故,而底层含量远高于秋季,可能由于冬季水体混合剧烈,底层沉积物再悬浮剧烈导致的。三个季节LSi占颗粒物中总Si(PBSi+LSi)含量的绝大部分,说明颗粒物中矿物成分较多。2.颗粒态硅受多种因素的影响。颗粒态硅与SPM显著正相关,其中陆架区颗粒态硅与SPM的相关性系数较长江口及邻近海域高,且LSi与SPM的相关性系数较PBSi与SPM的高,可能是由于影响PBSi的因素较多较复杂。以长江口及邻近海域为例分析了PBSi与各因素之间的关系:由于6月浮游植物中甲藻占优势,硅藻次之,PBSi与盐度、Chla、POC以及表层PBSi与DO均无明显相关性。而8月和10月由于硅藻在浮游植物中占优势,PBSi与盐度呈显著负相关关系,而PBSi与Chl α、POC表层AOP以及底层AOU均呈显著正相关关系。这说明PBSi的含量及分布受浮游植物中硅藻细胞丰度的影响。3.利用SPM中的矿物元素LSi作为示踪因子,研究长江冲淡水对东海陆架的影响。2003年夏季CDW主要影响离长江口较近的海域,与2002年相比,CDW对P12站位贡献百分比减小可能是由于2003年长江三峡水库开始蓄水,长江径流量的减小的缘故。2006年秋季CDW对东海陆架的贡献最小,也可能是由于2006年是长江特枯年,径流量较往年平均值降低明显,另外,一年中11-12月较9月而言,长江径流量也是少的,所以2006年秋季CDW对陆架的贡献很小。
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