论文部分内容阅读
河口作为陆地生物圈和和海洋生态系统的交汇处,是陆源有机碳向海洋输出的主要通道。由于其水动力条件复杂、盐度梯度大、生物地球化学过程复杂而剧烈,河口有机碳的来源、转换、埋藏和运移过程极为复杂,但又是研究全球碳循环不可或缺的一环。因此,河口有机碳的行为一直是海洋碳循环研究的热点和难点之一。本论文以福建省东南部的九龙江为研究对象,利用δ13C和C/N为示踪剂,在2015年至2017年对九龙江流域内植被、土壤、POM以及河口 POM、沉积物进行了多次观测采样,并在ETM内进行潮周期定点观测采样,利用端元混合模型,从水平运输、沉降、沉积及再悬浮过程对九龙江河口颗粒有机质的分布、来源、运移和沉积过程进行长周期、多航次、高分辨率的系统研究,并着重对九龙江口最大浑浊带内颗粒有机质运移规律的进行分析,从而全面认识九龙江河口颗粒有机质分布、来源和运移过程。通过对九龙江陆源植物、土壤、河流POM、河口 POM以及河口沉积物的分析发现:九龙江口不同来源有机质的δ13C和C/N有明显的区别,故δ13C和C/N能够有效地示踪九龙江流域及河口 POM的来源。九龙江流域内POC浓度低,其较低的C/N值（6.59）说明其主要来源于河流自生浮游生物产生的有机质,陆源碎屑有机质对其贡献极少。河口表层水体POM的δ13C值与盐度呈现较好的线性关系,其C/N值为6.92±1.08,与流域接近,河口内POM为河流来源与海洋来源的保守混合。在强潮作用下,河流POM很难扩散到河口外,只有当径流量大幅度增大时,河流POM才有明显的向外输送,但输送距离很短。而在冬季由于外海的POM已受其他来源的影响,而且潮汐作用相对加强,POM在河口的混合更加强烈。沉积物中有机质的δ13C值的分布与冬季表层水体POM的δ13C值空间分布有类似的规律,即从河口上游向外海有增大的趋势（-26.0‰至-22.5‰左右）;但其C/N值在10-20之间,明显高于水体POM中的C/N值,陆源碎屑有机质的影响较大。其有机质的来源虽然整体上也呈现出由上游向外海河流端元有机质逐渐减少而海洋端元有机质逐渐增多的趋势,但其陆源碎屑有机质含量占很大比重（可达到20%-60%）,这可能是由于陆源碎屑有机质粒径较大,易沉降,难以在表层水体中捕获,而在沉积物中大量储存。九龙江口 ETM内水平运输的POM以粒径<l0μm组分为主（占70%以上）,TSM和POC浓度及其有机质δ13C和C/N值随潮周期有明显的变化,TSM和POC浓度以及POM的C/N明显升高;δ13C值在涨潮时升高、落潮时降低。沉降颗粒物的粒径组成、有机δ13C值与C/N值均与ETM内沉积物的组成较为一致,其异常高的沉降通量说明沉降颗粒物主要来源于沉积物的再悬浮。沉积在河床上的有机质在强水动力条件下（涨落急）发生再悬浮,沉积物在最大浑浊带经历着沉积—再悬浮—再沉积的循环过程。