珠江口有机碳的分布特征及其主要影响因素

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河口有机碳循环是全球碳循环研究的重要组成部分,研究河口有机碳的分布、迁移和转化规律对认识河口碳循环具有重要意义。深入研究珠江口海域有机碳含量和来源状况,可为河口生态环境保护提供理论依据。   本研究于2010年8月(夏季)和2011年1月(冬季)两个航次在珠江口海域进行采样,并利用利用总有机碳分析仪、同位素比率质谱仪和元素分析仪测定了珠江口海域水体中的溶解有机碳(DOC)、颗粒有机碳(POC)及沉积物中的有机碳(TOC),并结合水文、化学、生物等参数,分析了珠江口海域有机碳的来源、时空分布特征及其影响因素,主要研究结果如下:   (1)夏季和冬季DOC水平分布趋势相同,总体呈现北部与南部海域较高,中部海域较低的趋势。陆源输入、叶绿素a(Chl-a)、水动力是影响DOC分布的重要因素。   (2)夏季POC水平分布呈现自北部海域向中部海域逐渐降低,中部海域至南部海域又逐渐升高的趋势;冬季POC分布呈现自西北口门附近向东南方向逐渐递减的趋势。总悬浮颗粒物(TSM)、Chl-a、水动力是影响POC分布的重要因素。   (3)通过对DOC与盐度的进行相关性分析发现,珠江口海域在盐度10-30的范围内,DOC与盐度呈现负相关关系,具有良好的保守性。对DOC与叶绿素a进行相关性分析发现,在夏季和冬季,DOC和Chl-a均呈现正相关关系,且夏季相关性好于冬季,说明海洋生物生产对夏季DOC浓度分布影响较大。   (4)运用二元混合模型计算得知,夏季珠江口北部和中部海域POC以陆源有机碳为主,贡献率平均为64%;南部海域POC以水生源有机碳为主,贡献率平均为68%。冬季总悬浮颗粒物的C/N比值范围约为3.1-19.1,平均值为8.1,说明冬季珠江口海域POC组成为混合来源,且北部和中部海域POC主要受陆源输入影响,河口东南部海域POC主要受海源有机质影响,与珠江口夏季丰水期POC来源组成一致。   与20多年前相比,POC从主要来自陆源输入控制,演变为北部和中部海域主要由陆源控制,南部海域主要由海洋来源控制。珠江口海域含沙量的减少与营养盐含量的增加可能是导致POC来源发生变化的原因。   (5)珠江口海域表层沉积物中C的主要成分为有机碳(TOC),平均占总碳(TC)量的67%,表层沉积物中有机碳的含量(TOC%)低于底层水体悬浮物中的有机碳含量(POC%)。
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