南黄海及长江口邻近海域夏季溶解有机碳的分布特征及其影响因素
夏季长江口中颗粒态及溶解态正构烷烃组成和迁移
夏季长江口中颗粒态及溶解态正构烷烃组成和迁移戚艳平;吴莹;张经;何青【期刊名称】《环境科学学报》【年(卷),期】2006(26)8【摘要】为阐释长江口颗粒态、溶解态正构烷烃的时空分布特征,并初步探讨其迁移循环机制.2001年7月在长江口分表、底层采集溶解态与颗粒态样品,采样区域的氯度跨度为0.028‰～16‰.样品经有机抽提和气相色谱定量分析,检测到表层溶解态、颗粒态正构烷烃总浓度分别为0.19～4.1μg·L^-1和0.19～3.6μg·L^-1;底层溶解态、颗粒态正构烷烃浓度分别为0.12～1.9μg·L^-1和0.63～4.2μg·L^-1.结果显示,长江口水体中正构烷烃碳数多分布在n-C15～n-C36间,正构烷烃碳数浓度分布呈高碳数优势、双峰型优势和低碳数优势3种关系.特征参数表明,长江口有机物呈显著的陆源有机质输入特征;且由长江口向外,陆源输入逐渐减弱.固-液分配系数Kd在不同站位和不同化合物间差异较大;同时Kd还存在颗粒物浓度效应.河口区颗粒态正构烷烃迁移的控制因素主要有潮周期的变化和沉积物再悬浮等.【总页数】8页(P1354-1361)【关键词】正构烷烃;颗粒态;溶解态;陆源输入;长江口【作者】戚艳平;吴莹;张经;何青【作者单位】华东师范大学河口海岸国家重点实验室【正文语种】中文【中图分类】X522;X131.2【相关文献】1.湄州湾肖厝沿岸表层溶解态正构烷烃组成及来源分析 [J], 汪立宜;田春雨;王宪;刘剑斌2.8.0ka BP以来长江中下游南漪湖沉积记录的正构烷烃及其单体碳同位素组成特征和古气候意义 [J], 刘丰豪;胡建芳;王伟铭;童晓宁;黄超;廖伟森3.秋季东海溶解态和颗粒态氨基酸的组成与分布 [J], 张鹏燕;陈岩;杨桂朋4.长江口邻近海域夏季溶解态稀土元素的含量及配分模式 [J], 李锐;郑爱榕;朱祖浩;陈丁;郑雪红5.长江口邻近海域夏季溶解态稀土元素的空间分布特征 [J], 朱祖浩;李锐;郑爱榕;郑雪红;陈丁因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
长江口不同沉积环境沉积物中碳的分布和来源
长江口不同沉积环境沉积物中碳的分布和来源薛斌;张海生;潘建明;扈传昱;刘小涯【期刊名称】《海洋学研究》【年(卷),期】2011(029)003【摘要】利用2004年5月在长江口门区获得的R3、N3、S3和S1四个沉积物柱状样品,对其各种形态碳的含量和垂直分布、TOC/N值以及同位素δ13Corg值进行了分析,并结合该区域的水文悬沙特征,探讨了影响沉积物中碳埋藏的因素及其物质来源,结果表明:长江的径流量和沉积速率是影响长江口碳埋藏的两大重要因素,对各种形态碳在沉积柱中的垂直分布及波动程度产生重要影响,其中长江口南、北支口门3个站位中的总氮(TN)与有机碳(TOC)关系密切,两者呈极显著的正相关关系(P＜0.01),有机碳中海洋自生TOC的比例随离岸距离的增加而增加,而TN主要是以有机氮的形式存在；水下三角洲前缘的S1站位TOC含量与TN含量的相关性较差,故其氮除了以有机氮的形式存在之外,还有一些以其它形式存在的氮.长江口南、北支口门和水下三角洲前缘区域有机质来源为海、陆混源,沉积物中有机质同时受到了海源和陆源物质的双重影响,相对来说,水下三角洲前缘区域受到海源物质影响更明显.%Based on the data of proportion and vertical distribution of carbon, TOC/TN ratio and the va lues of δ13Corg in the core sediments of R3、N3、S3 and S1 collecting in May 2004, combined with the region's hydrological characteristics of suspended matters, the affecting factors of carbon burial and their sources have been discussed. The results show that the runoff and sedimentation rates are the main factors to control the carbon burial in Changjiang River Estuary. They influence the verticalcontents of various forms carbon obviously. The TN and TOC in three stations in south branch and north branch have clear positive correlationship(P<0. 01). The proportions of pelagic organic carbon increase with the offshore distance increases and the organic nitrogen takes the main parts in the TN nitrogen. The relativity of TOC and TN in the core S1 which is far from estuary compared with other stations is not good because of other form nitrogen existed. The organic matters in south branch and north branch of Changjiang River Estuary as well as in front of subaqueous delta are mixed with both terrigenous and pelagic sources, but sediments in front of subaqueous delta are relatively more influenced by pelagic source.【总页数】7页(P187-193)【作者】薛斌;张海生;潘建明;扈传昱;刘小涯【作者单位】国家海洋局第二海洋研究所,国家海洋局海洋生态系统与生物地球化学重点实验室,浙江杭州 310012;国家海洋局第二海洋研究所,国家海洋局海洋生态系统与生物地球化学重点实验室,浙江杭州 310012;国家海洋局第二海洋研究所,国家海洋局海洋生态系统与生物地球化学重点实验室,浙江杭州 310012;国家海洋局第二海洋研究所,国家海洋局海洋生态系统与生物地球化学重点实验室,浙江杭州310012;国家海洋局第二海洋研究所,国家海洋局海洋生态系统与生物地球化学重点实验室,浙江杭州 310012【正文语种】中文【中图分类】P736.21;P736.4【相关文献】1.长江口表层沉积物中有机碳的来源、分布与成岩状态 [J], 赵彬;姚鹏;潘慧慧;张婷婷;李栋;王金鹏2.长江口及邻近海域夏季表层沉积物中重金属等的分布、来源与沉积物环境质量[J], 何松琴;宋金明;李学刚;刘志刚3.基于水淘选分级的长江口及其邻近海域表层沉积物中有机碳的来源、分布和保存[J], 王金鹏;姚鹏;孟佳;赵彬;潘慧慧;张婷婷;李栋4.长江口盐度梯度下不同形态碳的分布、来源与混合行为 [J], 叶君;姚鹏;徐亚宏;王金鹏;赵彬5.长江口表层沉积物中正构烷烃的高分辨分布特征及有机碳来源解析 [J], 王春禹;姚鹏;赵彬因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
南黄海溶解有机碳的生物地球化学特征分析
干 来 自东 海低 Ｄ ＯＣ海 流 的冲 淡 作 用 。垂 直 方 向 上 Ｄ ＯＣ 质 量 浓度 变 化 不 大 ， 明 显 与 南 黄 海 海 水 混 合 较 好 有 关 。 这 ７ａ中南 黄 海 Ｄ Ｃ 质 量 浓 度 总 体 上 呈 略 微 下 降趋 势 ， 部 海 域 表 现 尤 为 明 显 ， 黄 海 生 物 生 产 量 的 下 降及 近 年 来 ０ 北 南 南 黄 海 整体 环境 质 量 的 提 高 是 引 起 Ｄ Ｃ 下 降 的 主 要 原 因。 ０
贺 志鹏 ， 金 明 ， 乃 星 宋 张
（ ． 国科 学 院海 洋 研 究 所 海 洋生 态 与 环 境 科 学 重 点 实 验 室 ， 东 青 岛 ２ ６ ７ ；． 国科 学 院 研 究 生 院 ， 京 １ ０ ３ ） １中 山 ６ ０ １２ 中 北 ０ ０ ９
摘 要 ： 据 １ ９ — ２ ０ 依 ９ ７ ０ ３年 每 年 １次 的 南 黄 海 调 查 得 到 的溶 解 有 机 碳 （ ０ ） 据 ， 点 分 析 了 ２ ０ Ｄ Ｃ 数 重 ０ ２年 秋 末 冬 初 季
和 大分子 量腐 殖酸 等 的混 合物 ［ ， 量浓 度较 低 （ ３质 ］ 大洋 中一 般不超 过 １ｒｇ Ｌ） 尽管其 研 究 已有百 余年 历 史 ， ／ ， ａ
但并 不深 入 。 自Ｊ ＧＯＦ Ｓ计划 实施 以来 ， 海水 中 Ｄ ＯＣ的测 定 方 法有 了很 大 改 进 ， 中 高 温燃 烧 法 （ 其 ＨＴＣ） 被
夏季长江口及其邻近海域挥发性卤代烃的分布和海-气通量研究
夏季长江口及其邻近海域挥发性卤代烃的分布和海-气通量研究汪浩;何真;张婧;杨桂朋【期刊名称】《海洋学报（中文版）》【年(卷),期】2018(040)010【摘要】运用吹扫-捕集气相色谱法测定了2017年夏季长江口及其邻近海域海水中4种常见的挥发性卤代烃(VHCs,包括一氟三氯甲烷(CFC-11)、碘甲烷(CH3 I)、三氯甲烷(CH3 CCl3)和四氯乙烯(C2 Cl4))以及大气中CFC-11、CH3 I和C2 Cl4的浓度.结果表明,表层海水中4种VHCs浓度的水平分布受长江径流输入影响强烈,整体上呈现近岸高、远海低的趋势.垂直方向上4种VHCs浓度最高值出现在10 m水层,长江口内断面的浓度整体高于口外断面的浓度.海水中VHCs的浓度分布受水文环境、生物释放和人为因素等的共同影响.相关性分析表明CH3 I与Chl a浓度不存在明显的相关性,而CFC-11与CH3 I、C2 Cl4浓度存在显著相关性(P<0.01),表明调查海域人为源对CH3 I和C2 Cl4的影响大于天然源.大气中CFC-11、CH3 I和C2 Cl4的浓度分布整体上呈现近岸高、远海低的趋势.CFC-11的浓度低于全球平均值,表明我国CFC-11的排放得到了有效控制.后向轨迹分析表明来自近岸的陆源污染物的扩散和输送是调查海域大气中3种VHCs的重要来源.CFC-11、CH3 I和C2 Cl4的海-气通量平均值分别为24.99 nmol/(m2·d)、7.80 nmol/(m2·d)、1.55 nmol/(m2·d),表明夏季长江口及其邻近海域是大气中这3种VHCs的源.【总页数】14页(P96-109)【作者】汪浩;何真;张婧;杨桂朋【作者单位】中国海洋大学化学化工学院,山东青岛 266100;中国海洋大学化学化工学院,山东青岛 266100;中国海洋大学化学化工学院,山东青岛 266100;中国海洋大学化学化工学院,山东青岛 266100;青岛海洋科学与技术试点国家实验室海洋生态与环境科学功能实验室,山东青岛 266237【正文语种】中文【中图分类】X834【相关文献】1.秋季东海挥发性卤代烃的分布和海-气通量研究 [J], 李冠霖;何真;杨桂朋;袁达2.东海海水和大气中挥发性卤代烃的分布、来源和海-气通量研究 [J], 袁达;何真;杨桂朋;李冠霖3.夏季北黄海和渤海海水中几种挥发性卤代烃的分布和通量研究 [J], 张苗苗;陆小兰;杨桂朋4.北黄海海水中挥发性卤代烃的分布和海-气通量研究 [J], 杨斌;陆小兰;杨桂朋;任春艳;张亮;宋贵生5.春季长江口及其邻近海域海水和大气中CH3I、CH2Br2和CHBr3的浓度分布与海-气通量 [J], 綦倩倩;何真;杨桂朋;汪浩因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
长江口邻近海域溶解氧分布特征及主要影响因素(精选文档)
长江口邻近海域溶解氧分布特征及主要影响因素（精选文档）(文档可以直接使用，也可根据实际需要修改使用,可编辑欢迎下载）长江口邻近海域溶解氧分布特征及主要影响因素Ξ石晓勇,陆茸,张传松,王修林(中国海洋大学化学化工学院,山东青岛266003摘要:根据2002年11月5~10日对东海长江口邻近海域(29.0°N~32.0°N ,122.0°E ~124°E 的现场调查数据,初步分析了调查海域秋季溶解氧分布特征及主要影响因素。
结果显示:调查海域秋季溶解氧平面分布整体上呈近岸高、外海低,表层高、底层低的分布趋势,在约20m 深度存在溶解氧跃层。
调查海域溶解氧饱和度均<100%,表观耗氧量最高达4.0mg/L ,氧不饱和状态由表层至底层逐渐加剧,在123°E 附近底层仍然存在明显的溶解氧低值区,但其溶解氧含量已较夏季有所回升,含量范围在3.31~8.47mg/L 之间,平均为(6.73±1.09mg/L 。
该海域秋季溶解氧分布主要受物理过程控制,生物活动仅在底层溶解氧低值区有较大的影响。
关键词:长江口;东海;溶解氧;表观耗氧量中图法分类号:P734.4+5文献标识码: A 文章编号: 167225174(2006022287205东海因其广阔的大陆架及丰富的海洋资源在我国经济发展中起着重要的作用,但海洋环境问题较为严重,其近海海域富营养化面积已居中国四大海区之首,由此成为我国有害赤潮发生情况最为严重的海区,主要集中在长江口和杭州湾海域[1]。
海水中溶解氧是重要的生源要素参数,其分布、变化与温度、盐度、生物活动和环流运动等关系密切,对了解海区的生态环境状况具有重要意义。
我国对东海溶解氧进行过多次调查,对夏季长江口外水体底层出现大面积低溶解氧现象已有报道[225],但对长江口邻近海域(特别是低溶解氧区附近秋季溶解氧分布变化特征尚未见报道。
本文根据2002年11月对东海长江口邻近海域大面调查结果,对该海域秋季溶解氧的分布及控制因素进行了初步探讨。
长江口邻近海域冬、夏季溶解有机碳分布特征及影响因子研究
长江口邻近海域冬、夏季溶解有机碳分布特征及影响因子研究王腾;刘广鹏;朱礼鑫;高磊;李道季【期刊名称】《海洋通报》【年(卷),期】2014(000)005【摘要】Based on data from two cruises that were carried out in the adjacent sea area of the Yangtze Estuary in January and August, 2013, the concentration and distribution of the Dissolved Organic Carbon ( DOC) , as well as its influencing factors were analyzed. The results showed that the concentration of DOC was 35.85~145.11μM in the surface water,33.60~110.52 μM in the bottom water in winter, respectively, and the mean valu es were 79.15 and 68.99 μM, respectively. And in summer, the concentration of DOC was 63.48~213.65 μM in the surface water,44.69~123.34μM in the bottom water, respectively, and the mean values were 100.49 and 61.56μM, respectively. And the DOC had differe nt distribution characteristics that were caused by different controlling factors ( Changjiang diluted water, phytoplankton biomass and currents) in the two seasons. The concentration of DOC was higher in the nearshore water than that in the offshore water in both seasons. As to the vertical distribution, there was little difference between the surface and bottom waters in winter, while the DOC concentration decreased gradually from the surface water to the bottom water in summer. Compared with that in winter, the biological effects were important to the surface DOCconcentration in summer.%根据2013年1月与8月两个航次测得的数据分析了长江口邻近海域溶解有机碳（DOC）在冬、夏两个季节的含量、分布以及影响因素。
西南黄海2018年夏季溶解氧分布特征及其影响因素的初步分析
西南黄海2018年夏季溶解氧分布特征及其影响因素的初步分析严律，朱首贤（河海大学海洋学院，江苏南京210098）摘要：利用2018年夏季在西南黄海的现场调查资料，分析了海温、盐度和溶解氧（dissoloved oxygen ，DO）分布特征。
海区西侧的江苏沿海有明显的冷水带，冷水带对应表层较高的DO 浓度。
在海区南侧的长江口附近，盐度由南向北升高，上部海水DO 浓度高，下部海水DO 浓度低。
综合现场观测数据、CCMP （Cross Calibrated Multi-Platform ）海面风场遥感数据、AVHRR （NOAA-Advanced Very High Resolution Radiometer ）海表温度遥感数据、SMAP （Soil Moisture Active and Passive）海表盐度遥感数据，初步分析了DO 的影响因素：夏季偏南风产生从黄海向江苏沿海的上升流，可能有利于形成冷水带和DO 高值区；长江冲淡水主要在海水上部向西南黄海扩展，它对水动力的影响及携带的营养盐是形成上层DO 高值和底层缺氧现象的重要原因。
关键词：西南黄海；溶解氧；冷水带；风场；长江冲淡水中图分类号：P731.1文献标识码：A文章编号：1001原6932（圆园21）02原园133原09收稿日期：2020-09-28；修订日期：2020-12-03基金项目：国家自然科学基金（41376012；41076048；41275029）作者简介：严律（1997—），硕士研究生，主要从事近海海洋动力学与海洋生态研究。
电子邮箱：*****************.cn通讯作者：朱首贤，博士，副教授，主要从事海洋数值模式与海洋遥感研究。
电子邮箱：********************.comDistribution and potential drivers of dissolved oxygen in thesouthwestern Yellow Sea in summer 2018YAN Lyu,ZHU Shouxian(College of Oceanography,HohaiUniversity,Nanjing 210098,China)Abstract ：The distribution of temperature,salinity and dissolved oxygen (DO)in the southwestern Yellow Sea is analyzed based on in situ observations in Augustand September 2018.The in situ data demonstrate an obvious coldwater zone along the Jiangsu Coast in the west of the study area,where the surface DO had slightly higher concentration.In the south of the study area close to the Yangtze River Estuary,the salinity increased from south to north,and the concentration of dissolved oxygenin the upper layer is markedly higher than that in the lower layer.Based on the observation data,CCMP data,and remote sensing data of sea surface temperature and salinity (AVHRR and SMAP),the possible drivers of dissolved oxygen are ana鄄lyzed preliminarily.Upwelling from the Yellow Sea to the Jiangsu Coast is initiated by the southerly wind in summer,may ac鄄count for the cold water and the high concentration of DO in this area.The Changjiang Diluted Water (CDW)mainly extendsto the southwest Yellow Sea,where the eutrophic conditions may be responsible for the high DO in the upper layer and hy鄄poxia in the bottom layer.Keywords ：southwestern Yellow Sea;dissolved oxygen;cold water zone;wind;CDW海水中的溶解氧（dissolved oxygen ，DO ）是重要的生源要素参数，也是水环境健康的重要指标之一。
2021年夏季珠江口颗粒有机碳空间分布特征及其影响因素
第53卷 第12期 2023年12月中国海洋大学学报P E R I O D I C A L O F O C E A N U N I V E R S I T Y O F C H I N A53(12):071~084D e c .,20232021年夏季珠江口颗粒有机碳空间分布特征及其影响因素❋包孝涵1,毕 蓉1❋❋,朋 鹏1,李 超2,张海龙1,金贵娥1,赵美训1,2(1.中国海洋大学海洋化学理论与工程技术教育部重点实验室,山东青岛266100;2.南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海),广东珠海519000)摘 要: 颗粒有机碳(P O C )是河口碳循环的关键变量之一,厘清其空间分布特征及影响因素是开展河口碳循环研究的重要基础㊂本文研究了2021年7月(珠江丰水期)珠江口大范围区域和不同水层P O C 浓度空间分布,探究了盐度㊁悬浮颗粒物浓度(S P M )和浮游植物类脂生物标志物总浓度(ΣP B ,包含菜籽甾醇㊁甲藻甾醇和C 37长链烯酮)等因素对P O C 空间分布的影响㊂结果表明,研究区域P O C 浓度为0.05~0.85m g /L ,均值(0.29ʃ0.19)m g/L ,总体呈现近岸浓度高㊁河口外部区域浓度低的分布趋势,高值区集中在磨刀门近岸海域和香港南部海域㊂垂直分布上,P O C 平均浓度随着深度的增加先减小再增加,但不同断面间存在差异㊂A 断面(黄茅海-珠江口外侧)P O C 浓度最大值出现在近岸及叶绿素最大层,B 断面(磨刀门-珠江口外侧)P O C 浓度最大值出现在表层,C 断面(伶仃洋-珠江口外侧)大部分站位垂直分布较均匀㊂P O C 空间分布受到多种环境和生物因素的显著影响㊂在某些海域和水层,温度㊁浊度㊁溶解氧㊁营养盐浓度㊁S P M 以及ΣP B 等参数与P O C浓度具有显著正相关,而盐度与P O C 浓度具有显著负相关㊂盐度与P O C 浓度在整个研究区域具有极显著负相关,这与高盐度引起悬浮物絮凝沉降㊁海水稀释作用以及陆源输入等因素有关㊂S P M 与P O C 浓度在底层水和伶仃洋海域显著正相关,表明表层沉积物再悬浮作用对P O C 空间分布有着直接影响㊂ΣP B 与P O C 浓度在整个研究区域极显著正相关,表明浮游植物生物量是影响P O C 空间分布的主要因素㊂研究结果为丰富珠江口有机碳研究资料㊁深入研究河口碳循环过程与机制提供重要基础㊂关键词: 颗粒有机碳;盐度;悬浮颗粒物;浮游植物;河口中图法分类号: P 734 文献标志码: A 文章编号: 1672-5174(2023)12-071-14D O I : 10.16441/j.c n k i .h d x b .20220335引用格式: 包孝涵,毕蓉,朋鹏,等.2021年夏季珠江口颗粒有机碳空间分布特征及其影响因素[J ].中国海洋大学学报(自然科学版),2023,53(12):71-84.B a o X i a o h a n ,B i R o n g ,P e n g P e n g ,e t a l .S p a t i a l d i s t r i b u t i o n s a n d c o n t r o l l i n g f a c t o r s o f p a r t i c u l a t e o r ga n i c c a rb o n i n t h e P e a r l R i v e r E s t u a r y i n t h e s u m m e r o f 2021[J ].P e r i o d ic a l o f O c e a n U n i v e r s i t y of C h i n a ,2023,53(12):71-84. ❋ 基金项目:南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海)创新团队建设项目(311021004);国家自然科学基金项目(41876118)资助S u p p o r t e d b y I n n o v a t i o n G r o u p P r o j e c t o f S o u t h e r n M a r i n e S c i e n c e a n d E n g i n e e r i n g G u a n g d o n g L a b o r a t o r y(Z h u h a i )(311021004);t h e N a t i o n a l N a t u r a l S c i e n c e F o u n d a t i o n o f C h i n a (41876118)收稿日期:2022-07-08;修订日期:2022-08-17作者简介:包孝涵(1997 ),男,硕士生,主要从事海洋生物地球化学研究㊂E -m a i l :x i a o h a n b a o b e s t @163.c o m❋❋ 通信作者:E -m a i l :r o n gb i @o uc .ed u .c n 颗粒有机碳(P a r t i c u l a te o r ga n i c c a rb o n ,P O C )是有机碳在海水中存在的主要形式之一,是生物地球化学循环过程重要变量之一[1-3],对评估全球碳循环C O 2通量至关重要[4]㊂河口连接着陆地㊁河流㊁大洋和大气,是全球生物地球化学循环最活跃的区域[2]㊂河口碳循环是全球碳循环的重要组成部分[3],全球河流通过河口每年向海洋输送约200T g PO C ,占有机碳总量的45%[5]㊂河口P O C 组成较为复杂,包括陆地植物碎屑和土壤㊁淡水浮游植物生产和海洋生物原位生产[3]㊂同时,河口P O C 浓度的空间分布受到物理(河流淡水输入㊁表层沉积物再悬浮等)㊁化学(氧化降解㊁絮凝沉降㊁矿化等)以及生物(浮游生物合成㊁微生物降解等)因素的强烈影响[6],不同年份㊁不同海域以及不同水层间P O C 浓度存在差异[7-12]㊂因此,厘清河口区域P O C的空间分布特征及其影响因素,是深入理解河口碳循环过程的关键㊂珠江按径流量是中国第二大河流,世界第十三大河,主要由东江㊁西江和北江三大支流组成,年径流量3.3ˑ1011m 3,年输沙量8.5ˑ107t [13],4 9月为丰水期,期间径流量占年径流量的80%,10月至次年3月为枯水期[14]㊂珠江口是位于中国南部海岸的典型亚热带河口,主要由伶仃洋(L i n g d i n g y a n g )㊁黄茅海(H u a n g-中国海洋大学学报2023年m a o h a i)和磨刀门(M o d a o m e n)三个次级河口组成㊂珠江三角洲是中国人口最稠密的地区之一,是华南地区最重要的经济带,频繁的人类活动对这一区域的生态环境产生了巨大的影响[13]㊂珠江口是珠江向南海北部输送陆源有机碳的主要区域[15],珠江口每年接收来自珠江输送的102M t陆地沉积物和0.54M t P O C,总有机碳(T O C)入海通量约为9.2ˑ105t㊃a-1,约占全球河流总通量的0.1%~0.2%[16]㊂在过去三十年间,珠江流域水库和大坝的建立截留了大量泥沙和悬浮颗粒物,导致珠江输送的P O C通量减少[17]㊂同时,由于工农业活动和城市化的快速发展,大量营养盐输入珠江口[18],加重了珠江口水体富营养化程度并影响了生物过程[19]㊂在这些因素共同作用下,珠江口P O C的来源与分布更为复杂㊂前人对珠江口P O C空间分布及其影响因素已开展了一定的研究㊂陈金斯等[7]㊁陈绍勇等[20]和蔡艳雅等[21]探讨了珠江口表层P O C浓度的分布特征及季节变化㊂刘庆霞等[8]报道了2010年夏季珠江口P O C空间分布特征,指出伶仃洋P O C主要来自陆源输入,南部海域P O C主要来自海洋自生㊂郭威等[9]报道了伶仃洋表层水体P O C分布的季节变化,并结合叶绿素a (C h l o r o p h y l l a,C h l a)㊁C/N摩尔比和溶解氧等参数,指出伶仃洋表层水体P O C主要受到水体自生浮游植物有机碳输入的影响㊂Y e等[22]根据伶仃洋海域四个季节的表层水体P O C数据,结合δ13C和δ15N三端元混合模型得出湿季P O C主要来自河流淡水输入,而枯季则主要来自海洋浮游植物㊂综上,前人主要对伶仃洋海域表层水体P O C来源及分布特征进行了研究,对珠江口大范围区域,尤其是不同水层P O C的空间分布及其影响因素认识不足,限制了对珠江口大范围区域碳循环过程和机制的深入解析㊂本文依据2021年7月(珠江丰水期)在珠江口获取的P O C数据及水文调查资料,系统分析该区域P O C 浓度的水平和垂直分布特征,并与多种环境和生物因素进行相关性分析,主要对P O C浓度与盐度㊁悬浮颗粒物(S u s p e n d e d p a r t i c u l a t e m a t t e r,S P M)和浮游植物类脂生物标志物总浓度(S u m o f p h y t o p l a n k t o n b i o-m a r k e r s c o n c e n t r a t i o n s,ΣP B)的相关性进行讨论㊂研究结果为进一步厘清珠江口夏季P O C空间分布特征及其影响因素,丰富珠江口有机碳研究资料㊁探讨河口区域碳循环提供基础㊂1材料和方法1.1研究区域与样品采集2021年7月12 23日搭载 海科68调查船 在珠江口海域进行样品采集㊂本航次设置28个采样站位,根据水深划分了表层(水深约1~2m)㊁叶绿素最大层(通过C T D测得水深范围约为4~22m)和底层(距离海底约1~3m),共获得74个P O C样本,其中表层28个,叶绿素最大层20个,底层26个㊂根据三个重要口门划分了A㊁B和C三个断面:A断面位于黄茅海至珠江口外侧,B断面位于磨刀门至珠江口外侧,C断面位于伶仃洋至珠江口外侧(见图1),这三个断面分别代表本研究区域的西部㊁中部和东部海域㊂(蓝色圆点为采样站位,黑色虚线连接三个断面㊂T h e b l u e d o t s r e p r e-s e n t s a m p l i n g s t a t i o n s,a n d t h e b l a c k d o t t e d l i n e s d e n o t e t h e t h r e e s e c-t i o n s.)图1研究区域及采样站位F i g.1 M a p o f s t u d y a r e a a n d s a m p l i n g s i t e s使用经过校准的C T D(S e a b i r d25p l u s,海鸟电子公司,美国)测量海水温度㊁盐度㊁溶解氧和浊度等参数㊂使用C T D采水瓶(N i s k i n b o t t l e s)采集不同水层的海水,通过W h a t m a n G F/F膜(直径:25m m;预先450ħ灼烧6h)过滤,滤膜储存于-20ħ,用于分析P O C和S P M㊂使用深水泵采集不同水层海水,通过W h a t m a n G F/F膜(直径:150m m;预先450ħ灼烧6h)过滤,滤膜储存于-20ħ,用于分析类脂生物标志物㊂1.2样品分析S P M样品经过冷冻干燥72h后置于干燥器中,待恒重后称重,根据质量差与过滤海水的体积计算S P M 浓度(m g/L)㊂将6m o l/L H C l滴加到称重后的滤膜去除无机碳,反应2h,然后在55ħ烘箱中烘干,使用元素分析仪(T h e r m o F l a s h E A2000,美国)进行分析,得出P O C的质量百分含量(P O C%)㊂P O C的测定利用空白样㊁标准样进行质量控制,标准样的标准偏差为0.05%(w t.%)(n=11)㊂S P M浓度乘以P O C%得2712期包孝涵,等:2021年夏季珠江口颗粒有机碳空间分布特征及其影响因素到P O C浓度(m g/L)㊂类脂生物标志物根据Z h a o等[23]的方法进行提取和测定㊂将G F/F滤膜冻干,加入40μL C19烷醇内标,加入二氯甲烷:甲醇(3ʒ1,v o l/v o l)混合溶液,进行超声萃取8次,再加入20m L6%K O H的甲醇溶液进行碱水解12h,然后使用正己烷溶液萃取得到提取物㊂用硅胶色谱法分离提取物中极性组分,并用22m L二氯甲烷:甲醇(95ʒ5,v o l/v o l)溶液淋洗得到目标组分,然后在柔和的N2下干燥㊂洗脱后转移至2m L细胞瓶,再在柔和的N2下干燥,分别加入40μL二氯甲烷和N,O-双(三甲硅烷基)三氟乙酰胺(B S T F A),70ħ条件下进行衍生化反应1h㊂在配备氢火焰离子化检测器(F I D)的A g i l e n t8890气相色谱仪上分析,使用H P-1毛细管柱(50mˑ0.32m m内径ˑ0.17μm膜厚度)㊂通过对比目标峰面积与内标峰面积,对类脂生物标志物浓度进行量化㊂ΣP B为类脂生物标志物菜籽甾醇㊁甲藻甾醇和C37长链烯酮总量,单位为n g/L;菜籽甾醇㊁甲藻甾醇和C37长链烯酮各自浓度引自B a o等(未发表数据)㊂1.3数据统计分析采用O D V5.3.0(O c e a n D a t a V i e w)软件绘制水文参数(温度㊁盐度和浊度)㊁S P M㊁P O C浓度㊁P O C%和ΣP B平面与垂直分布图㊂使用I B M S P S S26软件进行S p e a r m a n秩相关分析(双尾显著性检验),定量评估P O C浓度与水文参数(温度㊁盐度㊁溶解氧和浊度)㊁营养盐(D I N㊁D I P和S i)浓度(张劲等,未发表数据)㊁S P M 浓度和ΣP B之间的关系,显著性水平设置为p<0.05㊂使用O r i g i n2021软件绘制盐度与P O C浓度㊁S P M与P O C%的相关图㊂2结果2.1温度、盐度和浊度空间分布海水温度在整个调查区域内变化范围为21.9~ 31.8ħ,均值(平均值ʃS D)为(28.2ʃ2.9)ħ(见表1),平均海水温度随深度的增加而降低,表层平均海水温度比底层高4.5ħ㊂水平分布上,表层海水温度在西部海域有高值,在伶仃洋海域有低值(见图2(a));叶绿素最大层海水温度在西部海域有高值,在东部海域有低值(见图2(d));底层海水温度近岸有高值,随着离岸距离的增加海水温度逐渐减小(见图2(g))㊂垂直分布上,三个断面剖面图均显示海水温度存在分层现象,随深度的增加而降低(见图3(a) 3(c))㊂盐度的变化范围为7.8~34.6,均值为(28.2ʃ7.9),叶绿素最大层和底层平均盐度相近,分别比表层高10.0和8.8(见表1)㊂表层盐度在南部及东南部海域有高值,随着离岸距离的增加不断增大(见图2(b));叶绿素最大层盐度在磨刀门近岸海域较低(见图2 (e));而底层盐度伶仃洋海域较低(见图2(h))㊂垂直分布上,底层平均盐度比表层平均盐度高10.3(见表1),三个断面剖面图均显示盐度存在着分层现象,随深度的增加而升高(见图3(j) 3(l))㊂浊度的变化范围为0.1~24.5m g/L,均值为(3.1ʃ4.7)m g/L,底层浊度平均值最高,分别比表层和叶绿素最大层高2.5和4.3m g/L(见表1)㊂水平分布上,表层浊度高值区集中在近岸海域(见图2(c));叶绿素最大层浊度整体偏低,分布较为均匀(见图2(f));底层浊度与表层分布相似,高值区集中在近岸海域(见图2(i))㊂垂直分布上,A断面浊度在底层明显高于表层(见图3(d)),B和C断面近岸区域浊度较高,河口外部浊度较低(见图3(e) 3(f))㊂浊度的上述分布特征受到珠江河水输入以及河口较强水动力的影响,即:近岸海域浊度总体高于离岸区域,底层浊度高于表层浊度㊂2.2S P M和P O C浓度空间分布S P M浓度的变化范围为6.0~63.3m g/L,均值为(18.7ʃ10.2)m g/L,平均值S P M浓度底层比表层高13.0m g/L(见表1)㊂水平分布上,S P M浓度在表层呈现出随着离岸距离的增加先增加后减少的趋势(见图4(a)),在叶绿素最大层呈现出近岸浓度高,外海浓度低的分布趋势(见图4(e)),在底层高值区集中在研究海域的中部和西北部(见图4(i))㊂垂直分布上, A断面S P M浓度随着深度增加有增加的趋势(见图3(m)),B断面表层S P M浓度较低,近岸S P M浓度相对较高(见图3(n)),C断面S P M在近岸底层有高值区(见图3(o))㊂P O C浓度的变化范围为0.05~0.85m g/L,均值为(0.29ʃ0.19)m g/L,平均浓度表层最高,比叶绿素最大层和底层高0.07~0.09m g/L(见表1)㊂水平分布上,表层P O C浓度高值区集中在西北部和香港南部海域,最高值站位是T53和T39站位,位于磨刀门东㊁西两侧海域(见图4(b)),叶绿素最大层P O C浓度高值区在近岸区域(见图4(f)),而底层高值区集中在西北部近岸海域(见图4(j))㊂垂直分布上,P O C浓度在A 和B断面近岸海域分布较为均匀,随着离岸距离的增加出现分层现象(见图3(g) 3(h)),C断面在香港以北海域垂向分布较为均匀,到了香港南部海域水体P O C浓度增大,再向外海P O C浓度减小且底层P O C 浓度增大(见图3(i))㊂37中 国 海 洋 大 学 学 报2023年表1 2021年夏季珠江口水文参数(温度㊁盐度㊁浊度和溶解氧)㊁S P M ㊁P O C 浓度㊁P O C %和ΣP B 范围及平均值T a b l e 1T h e r a n g e s a n d m e a n v a l u e s o f h y d r o l o g i c a l p a r a m e t e r s (t e m p e r a t u r e ,s a l i n i t y ,d i s s o l v e d o x y g e n a n d t u r b i d i t y),S P M ,P O C c o n c e n t r a t i o n s ,P O C %a n d ΣP B i n t h e P e a r l R i v e r E s t u a r yi n t h e s u m m e r o f 2021参数P a r a m e t e r 全水层W h o l e w a t e r l a ye r 表层S u r f a c e l a ye r 叶绿素最大层D e e p c h l o r o p h y l l m a x i m u m l a ye r 底层B o t t o m l a ye r 范围R a n ge 平均值ʃS DM e a n v a l u e s ʃS D 范围R a n ge s 平均值ʃS DM e a n v a l u e s ʃS D 范围R a n ge 平均值ʃS DM e a n v a l u e s ʃS D范围R a n ge s 平均值ʃS DM e a n v a l u e s ʃS D 温度①/ħ21.9~31.828.2ʃ2.927.7~31.630.3ʃ1.324.0~31.828.5ʃ2.721.9~31.525.8ʃ2.6盐度②7.8~34.628.2ʃ7.97.8~34.122.3ʃ8.120.0~34.532.3ʃ3.316.7~34.631.1ʃ5.4浊度③/(m g /L )0.1~24.53.1ʃ4.70.1~14.92.7ʃ3.30.1~7.70.9ʃ1.70.7~24.55.2ʃ6.3溶解氧④/(m g/L )1.22~10.265.57ʃ1.693.77~8.276.27ʃ1.201.22~10.266.23ʃ1.771.24~6.214.35ʃ1.39S P M /(m g /L )6.0~63.318.7ʃ10.26.0~19.111.6ʃ4.010.8~48.521.1ʃ8.77.4~63.324.6ʃ11.4P O C /(m g /L )0.05~0.850.29ʃ0.190.05~0.850.34ʃ0.220.06~0.650.25ʃ0.180.11~0.690.27ʃ0.16P O C /%0.34~11.061.94ʃ1.810.72~11.063.16ʃ2.340.34~4.241.27ʃ0.990.49~2.531.15ʃ0.55ΣP B /(n g/L )71.8~545.6219.8ʃ121.679.9~545.6237.8ʃ135.9121.8~531.4232.9ʃ126.571.8~464.9190.6ʃ98.4注:S D 代表标准偏差㊂S D r e p r e s e n t s t h e s t a n d a r d d e v i a t e .①T e m p e r a t u r e ;②S a l i n i t y ;③T u r b i d i t y ;④D i s s o l v e d o x y ge n.((a )表层温度;(b )表层盐度;(c )表层浊度;(d )叶绿素最大层温度;(e )叶绿素最大层盐度;(f )叶绿素最大层浊度;(g )底层温度;(h )底层盐度;(i )底层浊度㊂(a )S u r f a c e l a y e r t e m p e r a t u r e ;(b )S u r f a c e l a y e r s a l i n i t y ;(c )S u r f a c e l a y e r t u r b i d i t y ;(d )D e e p c h l o r o p h y l l m a x i m u m l a y e r t e m p e r a t u r e ;(e )D e e p c h l o r o p h yl l m a x i m u m l a y e r s a l i n i t y ;(f )D e e p c h l o r o p h y l l m a x i m u m l a y e r t u r b i d i t y ;(g )B o t t o m l a y e r t e m p e r a t u r e ;(h )B o t t o m l a y e r s a l i n i t y ;(i )B o t t o m l a y e r t u r b i d i t y.)图2 表层㊁叶绿素最大层和底层温度㊁盐度和浊度的分布F i g .2 D i s t r i b u t i o n o f t e m p e r a t u r e ,s a l i n i t y a n d t u r b i d i t y a t t h e s u r f a c e ,d e e p c h l o r o p h y l l m a x i m u m a n d b o t t o m l a ye r s 4712期包孝涵,等:2021年夏季珠江口颗粒有机碳空间分布特征及其影响因素57中 国 海 洋 大 学 学 报2023年((a )A 断面温度;(b )B 断面温度;(c )C 断面温度;(d )A 断面浊度;(e )B 断面浊度;(f )C 断面浊度;(g )A 断面P O C 浓度;(h )B 断面P O C 浓度;(i )C 断面P O C 浓度;(j )A 断面盐度;(k )B 断面盐度;(l )C 断面盐度;(m )A 断面S P M ;(n )B 断面S P M ;(o )C 断面S P M ;(p )A 断面ΣP B ;(q)B 断面ΣP B ;(r )C 断面ΣP B ㊂(a )S e c t i o n A t e m p e r a t u r e ;(b )S e c t i o n B t e m p e r a t u r e ;(c )S e c t i o n C t e m p e r a t u r e ;(d )S e c t i o n A t u r b i d i t y ;(e )S e c t i o n B t u r b i d i t y;(f )S e c -t i o n C t u r b i d i t y ;(g )P O C c o n c e n t r a t i o n s o f s e c t i o n A ;(h )P O C c o n c e n t r a t i o n s o f s e c t i o n B ;(i )P O C c o n c e n t r a t i o n s o f s e c t i o n C ;(j )S e c t i o n A s a l i n i t y ;(k )S e c t i o n B s a l i n i t y ;(l )S e c t i o n C s a l i n i t y ;(m )S P M o f s e c t i o n A ;(n )S P M o f s e c t i o n B ;(o )S P M o f s e c t i o n C ;(p )ΣP B o f s e c t i o n A ;(q )ΣP B o f s e c t i o n B ;(r )ΣP B o f s e c t i o n C .)图3 水文参数(温度㊁盐度和浊度)㊁S P M ㊁P O C 浓度和ΣP B 垂直分布F i g .3 V e r t i c a l d i s t r i b u t i o n o f h y d r o l o g i c a l p a r a m e t e r s (t e m p e r a t u r e ,s a l i n i t y a n d t u r b i d i t y ),S P M ,P O C c o n c e n t r a t i o n s a n d ΣP B 2.3ΣP B 浓度空间分布ΣP B 浓度的变化范围71.8~545.6n g/L ,均值(219.8ʃ121.6)n g/L ,表层与叶绿素最大层浓度相似且大于底层,表层平均值浓度比底层高47.2n g/L (见表1)㊂水平分布上,ΣP B 高值区与P O C 浓度高值区分布相似,表层在磨刀门及香港南部海域(见图4(d)),叶绿素最大层在磨刀门邻近海域及香港以南海域(见图4(h )),底层在西北部近岸海域(见图4(l ))㊂垂直分布上,ΣP B 在A 断面近岸区域底层较高,随着离岸距离的增加转变为表层较高(见图3(p)),在B 断面随着深度的增加浓度逐渐降低(见图3(q)),在C 断面整体上ΣP B 浓度垂直分布较为均匀(见图3(r ))㊂6712期包孝涵,等:2021年夏季珠江口颗粒有机碳空间分布特征及其影响因素((a )表层S P M ;(b )表层P O C ;(c )表层P O C %;(d )表层ΣP B ;(e )叶绿素最大层S P M ;(f )叶绿素最大层P O C 浓度;(g)叶绿素最大层P O C %;(h )叶绿素最大层ΣP B ;(i )底层S P M ;(j )底层P O C 浓度;(k )底层P O C %;(l )底层ΣP B ㊂(a )S P M i n t h e s u r f a c e l a y e r ;(b )P O C c o n c e n t r a t i o n s i n t h e s u r f a c e l a y-e r ;(c )P O C %i n t h e s u r f a c e l a y e r ;(d )ΣP B i n t h e s u r f a c e l a y e r ;(e )S P M a t t h e d e e p c h l o r o p h y l l m a x i m u m l a y e r ;(f )P O C c o n c e n t r a t i o n s a t t h e d e e pc h l o r o p h y l l m a x i m u m l a y e r ;(g )P O C %a t t h ede e p c h l o r o p h y l l m a x i m u m l a y e r ;(h )ΣP B a t d e e p c h l o r o p h y l l m a x i m u m l a ye r ;(i )S P M a t t h e b o t t o m l a y e r ;(j )P O C c o n c e n t r a t i o n s a t t h e b o t t o m l a y e r ;(k )P O C %a t t h e b o t t o m l a y e r ;(l )ΣP B a t t h e b o t t o m l a ye r .)图4 表层㊁叶绿素最大层和底层S P M ㊁P O C 浓度㊁P O C %和ΣP B 分布F i g .4 D i s t r i b u t i o n o f S P M ,P O C c o n c e n t r a t i o n s ,P O C %a n d ΣP B i n t h e s u r f a c e ,d e e p c h l o r o p h y l l m a x i m u m a n d b o t t o m l a ye r s 2.4相关性分析总体上,在某些海域和水层,温度㊁浊度㊁溶解氧㊁营养盐浓度㊁S P M 以及ΣP B 等参数与P O C 浓度具有显著正相关,而盐度与P O C 浓度具有显著负相关(见表2)㊂具体而言,盐度与P O C 浓度具有极显著负相关(p <0.001),其中在表层(p =0.001)和叶绿素最大层(p =0.005)和B 断面(p =0.002)具有极显著负相关,在底层具有显著负相关(p =0.013)㊂S P M 与P O C 浓度在底层具有极显著正相关(p =0.004),在伶仃洋具有显著正相关(p =0.011)㊂ΣP B 与P O C 浓度具有极显著正相关(p <0.001),其中在表层(p =0.001)和C 断面(p =0.008)具有极显著正相关,在底层(p =0.046和B 断面(p =0.038)具有显著正相关㊂3 讨论3.1P O C 的空间分布特征河口及邻近海域水动力环境复杂,P O C 浓度空间分布受到多种因素的影响㊂本研究表明,2021年7月(珠江丰水期)珠江口大范围海域P O C 浓度具有明显的水平和垂直分布特征㊂我们将结合前人研究系统地讨论珠江口P O C 浓度的水平和垂直分布特征㊂不同年份间,夏季(5 8月)P O C 浓度差异较小(见表3)㊂本研究中P O C 浓度在水体中的变化范围为0.05~0.85m g/L ,75个样本平均值为(0.29ʃ0.19)m g/L ㊂在伶仃洋表层水体的变化范围为0.17~0.64m g /L ,平均值(0.30ʃ0.15)m g/L ,这一变化范围与前表2 P O C 与多种环境与生物因子之间的斯皮尔曼相关系数T a b l e 2 S p e a r m a n c o r r e l a t i o n c o e f f i c i e n t s b e t w e e n P O C a n d m u l t i p l e e n v i r o n m e n t a l a n d b i o l o gi c a l f a c t o r s m g /L 区域A r e a温度T e m p e r a t u r e 盐度S a l i n i t y 浊度T u r b i d i t y 溶解氧D i s s o l v e d o x y g e n D I N D I P S i S P M ΣP B 表层①0.226-0.606**0.475*0.393*0.479*0.2420.4320.2480.644**叶绿素最大层②0.430-0.601**0.464*0.527*0.578**0.017-0.1290.3240.136底层③0.562**-0.479*0.517**-0.3350.572**0.2890.3880.540**0.429*全水层④0.383**-0.580**0.395**0.1970.425**0.0760.2330.1240.442**伶仃洋⑤0.220-0.0790.402-0.3410.0300.2380.1280.756*0.059A 断面⑥0.224-0.3040.456-0.1150.5270.2800.2970.4790.503B 断面⑦0.337-0.780**0.4240.3140.779**0.0700.4620.0080.580*C 断面⑧0.117-0.2630.3470.1560.3240.1640.1620.1970.559**注:显著相关用黑体标出;*代表相关性显著,p <0.05(双尾);**代表相关性极显著,p <0.01(双尾);营养盐数据引自张劲等(未发表数据)㊂S i g n i f i -c a n t c o r r e l a t e -o n s a r e m a r k e d i n b o l d ;*s i g n i f i c a n t c o r r e l a t i o n s ,p <0.05(t w o -t a i l e d );**h i g h l y s i g n i f i c a n t c o r r e l a t i o n s ,p <0.01(t w o -t a i l e d );n u -t r i e n t d a t a a r e u n p u b l i s h e d d a t a f r o m Z h a n g J i n g e t a l .(u n p u b l i s h e d d a t a ).①S u r f a c e l a y e r ;②D e e p c h l o r o p h y l l m a x i m u m l a y e r ;③B o t t o m l a ye r ;④W h o l e w a t e r l a y e r ;⑤L i n g d i n g y a n g;⑥S e c t i o n A ;⑦S e c t i o n B ;⑧S e c t i o n C .77中国海洋大学学报2023年表3不同研究区域和不同调查时间P O C浓度的比较T a b l e3C o m p a r i s o n s o f P O C c o n c e n t r a t i o n s b e t w e e n d i f f e r e n t s t u d y a r e a s a n d d u r i n g d i f f e r e n t s a m p l i n g p e r i o d m g/L研究区域S t u d y a r e a调查时间I n v e s t i g a t i o n t i m e水层W a t e r l a y e r范围R a n g e平均值ʃS DM e a n v a l u eʃS D参考文献R e f e r e n c e s珠江口①2021年7月全水层0.05~0.850.29ʃ0.19本研究伶仃洋②2021年7月表层0.17~0.640.30ʃ0.15本研究珠江口①1986年5月表层0.14~1.480.58ʃ0.38[7]伶仃洋②2010年8月表和底层0.01~1.930.54[8]伶仃洋②2014年5月表层0.38~0.910.66ʃ0.18[9]伶仃洋②2014年8月表层0.38~0.780.53ʃ0.13[9]珠江口①2017年6月全水层0.24~1.750.62[10]长江口③2020年7月全水层0.02~0.920.19[11]黄河口及莱州湾④2012年9月全水层0.04~1.010.32[12]注:全水层包括表层㊁中层(本文为叶绿素最大层)和底层;S D代表标准偏差㊂T h e w h o l e w a t e r l a y e r t h e s u r f a c e l a y e r,t h e m i d d l e l a y e r(t h e d e e p c h l o-r o p h y l l m a x i m u m l a y e r i n t h i s p a p e r)a n d t h e b o t t o m l a y e r;S D r e p r e s e n t s t h e s t a n d a r d d e v i a t i o n.①P e a r l R i v e r E s t u a r y;②L i n g d i n g y a n g;③Y a n g t z e E s t u a r y;④Y e l l o w R i v e r E s t u a r y a n d L a i z h o u B a y.人的研究结果一致(见表3),例如刘庆霞等[8]和郭威等[9]对伶仃洋海域表层水体的研究,以及陈金斯等[7]和H u a n g等[10]在珠江口的研究发现,除了个别站位外,P O C浓度范围与本研究接近㊂同时,上述研究的P O C平均浓度比本研究结果略高㊂例如,陈金斯等[7]和刘庆霞等[8]的研究区域包含了一些河流站位,这些站位位于盐度较低的区域,河流淡水源有机碳比例较高㊂另外,对比不同年份数据发现,并且近十几年P O C 浓度明显降低㊂近几十年来,珠江口流域输沙量明显减少[24],这与珠江流域大型水库的建设有关,导致河口悬浮泥沙浓度降低[24],河流淡水源P O C贡献减少[17],不同月份间河流径流量差异使河流淡水源P O C输入不均匀导致P O C浓度差异[11,22];另外,水体富营养化使海洋自生P O C增加也会导致P O C浓度的差异[19]㊂上述因素可能导致本研究中P O C浓度与前人研究结果的差异㊂在其他受大河影响的河口区域,如长江口及邻近海域[11,25]以及黄河口[12]的研究也发现大型水库的建设使河流输送的悬浮泥沙量减少,导致河流淡水输送的P O C通量降低㊂水平分布上,不同区域间存在明显差异㊂P O C浓度高值区集中在磨刀门近岸海域和香港南部海域,低值区集中在伶仃洋及南部海域(见图4(b),4(f), 4(j)),P O C%也有相似的分布(见图4(c),4(g), 4(k))㊂A和B断面结果显示,P O C浓度从近岸到河口外部区域逐渐降低(见图3(g) 3(h)),而在C断面P O C浓度呈现先增加后降低的分布趋势,在香港南部有高值区(见图3(i))㊂上述结果与前人研究一致,L i 等[26]在2015年7月的研究显示P O C浓度磨刀门海域大于伶仃洋海域㊂刘庆霞等[8]在2010年8月的研究显示P O C浓度香港南部海域大于伶仃洋海域㊂本研究中,磨刀门近岸海域ΣP B浓度较高(见图4(d),4(h), 4(l)),表明浮游植物生物量较高,并且该区域毗邻入海口门河流淡水源贡献率较高[10],所以该区域P O C浓度较高㊂香港南部海域浊度相对较低(见图2(c),2(f), 2(i)),光限制减弱,并且营养盐充足[27],ΣP B浓度较高(见图3(r),4(d),4(h),4(l)),表明浮游植物生物量较高,海源自生有机碳贡献较高[8],因此该区域P O C 浓度较高㊂伶仃洋海域盐度较低,表明受到淡水输入的强烈影响,在混合区域陆源输入P O C被大量降解和矿化[9],并且水体也相对浑浊(见图2(c),2(i)),ΣP B 浓度较低(见图3(r)),浮游植物生物量较低,海源有机碳贡献较小,因此伶仃洋海域P O C浓度较低㊂外海海域P O C浓度较低的原因为受河流淡水输入影响较小,营养盐浓度较低[28],ΣP B浓度较低(见图4(d),4(h), 4(l)),有研究表明外海海域陆源有机碳贡献率仅为27%[10],因此导致了该区域P O C浓度较低㊂垂直分布上,不同区域存在明显差异(见图3(g) 3(i))㊂A断面P O C浓度最大值出现在近岸及叶绿素最大层(见图3(g)),B断面P O C浓度最大值出现在表层(见图3(h)),而C断面大部分站位垂直分布较均匀(见图3(i))㊂上述结果与前人研究结果相似,例如H u a n g等[10]在2017年6月的研究显示,黄茅海(本研究A断面)近岸P O C浓度较高且垂直分布均匀㊂刘庆霞等[8]在2010年8月在伶仃洋的研究结果与本研究C 断面相同,伶仃洋上游至香港南部海域P O C浓度垂直分布较均匀,香港南部海域至南部海域底层P O C浓度8712期包孝涵,等:2021年夏季珠江口颗粒有机碳空间分布特征及其影响因素明显高于其他水层㊂同样,在长江口及邻近海域的研究也发现了A和B断面类似的P O C分布,口门附近底层大于表层,随之离岸距离的增大转变为表层P O C浓度大于底层[11]㊂本研究P O C浓度呈现出三种不同的垂直分布格局,表明这三个断面P O C浓度垂直分布受到不同因素的调控㊂一方面受到河流淡水输入的影响,上层水体受到河流冲淡水影响显著而底层受影响较小(见图3(a) 3(c),3(j) 3(l)),珠江中P O C浓度显著高于珠江口[29],近岸浓度高于河口外部区域浓度㊂三个断面分别受到不同口门陆源来源P O C的影响(见图1),A和B断面对应的口门P O C输出通量高于C断面[16],通量越高表示受到河流淡水输入P O C影响越显著,使A和B断面上层水体P O C浓度要高于底层水体㊂另一方面受到浮游植物生物量的影响,B和C 断面ΣP B浓度与P O C浓度的垂直分布趋势相似(见图3(h),3(i),3(q),3(r)),并且二者之间显著性正相关(见表2),表明浮游植物生物量对于P O C垂直分布具有重要贡献㊂此外表层沉积物再悬浮也具有一定影响,A断面底层和叶绿素最大层S P M浓度较高(见图3 (m)),底层浊度较高(见图2(i)),表示还受到了表层沉积物再悬浮作用的影响,使得叶绿素最大层P O C浓度较高㊂3.2P O C空间分布的影响因素本文系统分析了多种因素与P O C浓度的相关性㊂总体而言,盐度与P O C浓度呈负相关,而其他因素与P O C浓度呈正相关(见表2),上述相关性在不同水层和海域存在差异㊂前人研究表明,珠江口水体的盐度㊁S P M和浮游植物生物量等是影响P O C浓度空间分布的重要因素[7-10,21,22,30]㊂本文使用ΣP B表征浮游植物类群(包括硅藻㊁甲藻和定鞭藻),具有来源明确㊁化学稳定性较好和对环境变化敏感等优点,已被广泛应用于示踪浮游植物生物量[31-33]㊂本研究将主要围绕盐度㊁S P M和ΣP B与P O C浓度的相关性进行详细讨论㊂总结影响P O C空间分布的因素㊂3.2.1盐度与P O C的相关性本研究表明,总体上盐度与P O C浓度具有极显著负相关,在表层和叶绿素最大层也具有极显著负相关,底层具有显著负相关(见表2),而且不同盐度梯度对P O C浓度空间分布的影响存在明显差异(见图5(a))㊂当盐度<15,表层P O C浓度随着盐度增加呈上升趋势,当盐度在15~25之间,表层和底层P O C浓度随着盐度增加而减小,当盐度> 25,表层和叶绿素最大层P O C浓度随着盐度的增加而减小(见图5(a))㊂本文研究结果与前人研究相似,例如,李倩等[34]在春季长江口也发现表层和底层P O C浓度分别在盐度在9和15时达到最大值,然后随盐度下降而迅速下降㊂郭威等[9]在伶仃洋海域㊁蔡艳雅等[21]在磨刀门海域的研究显示,表层P O C浓度与盐度也呈显著负相关㊂上述盐度梯度的变化对P O C浓度的影响主要是由不同盐度区间P O C生物地球化学行为不同造成的,包括絮凝沉降㊁海水稀释作用[35],以及陆源输入和表层沉积物再悬浮等过程也产生一定影响[36]㊂珠江冲淡水携带大量泥沙和悬浮颗粒物与海洋高盐水混合,颗粒间会因为电化学作用而相互吸引絮凝成团[34],P O C浓度随着絮凝沉降而减少,盐度的增加表示海水对陆源P O C稀释作用增强㊂当盐度<15,此时为初始咸淡水混合阶段,站位靠近口门且受陆源输入影响较大,磨刀门和黄矛海陆源P O C输出通量高于虎门[16],这两个口门邻近站位盐度和P O C浓度相对伶仃洋较高(见图3(g) 3(h),图5(a)),此时受到陆源输入占主导㊂当盐度在15~25之间,咸淡水混合程度增强,水动力更为强劲,絮凝沉降作用较强,悬浮颗粒物在水层中做悬浮沉降㊁再悬浮再沉降的周期性运动[37], P O C在底层有较长的停留时间,因为沉积物再悬浮也是S P M的重要来源[38],絮凝沉降和表层沉积物再悬浮占主导作用㊂当盐度>25,海水对河流淡水源P O C稀释作用增强,尤其在表层和叶绿素最大层(见图2(b), 2(e)),P O C随着盐度的增加而降低,此时海水稀释作用占主导因素㊂因此,表层和叶绿素最大层受絮凝沉降和海水稀释作用影响较大,所以盐度与P O C浓度具有极显著负相关㊂3.2.2S P M与P O C的相关性 S P M与P O C浓度在底层和伶仃洋海域具有显著正相关,而在其他水层或区域都没有显著相关性(见表2)㊂前人也有相似的研究结果:在黄河口和长江口也发现底层P O C浓度与S P M正相关性系数要显著高于其他水层[12,39]㊂刘庆霞等[8]研究发现,在伶仃洋海域P O C浓度与S P M浓度具有显著正相关,但南部海域相关性较差㊂当S P M 浓度较大时,其与P O C浓度的相关性较好[34,39,40]㊂同样,本研究底层S P M浓度较高(见表1),且在伶仃洋海域也具有较高浓度,在底层和伶仃洋海域我们也观察到S P M与P O C浓度显著正相关㊂另一方面,S P M的来源可以用P O C%来指示,P O C%相似反映来源一致,反之则有多个来源[41]㊂本研究中,底层P O C%变化范围最小(0.49%~2.53%,平均值(1.15ʃ0.55)%),而表层变化范围最大(0.72~11.06%,平均值(3.16ʃ2.34)%)(见表1,图5b),说明不同水层S P M来源有差别㊂本文底层水P O C%与商博文等[42]研究表层沉积物T O C%值(范围:0.41~1.54%;平均值:(0.87ʃ0.25)%)相近,伶仃洋海域以及研究区域整体底层水浊度较高(见图2i),都表明了表层沉积物再悬浮的重要影响,因此底层水S P M浓度较高㊁P O C%变化范围较小且含量较低㊂上层水体较高的P O C%表明受到了97。
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南黄海及长江口邻近海域夏季溶解有机碳的分布特征及其影响因素袁华茂;宋金明;李学刚;李宁;段丽琴;曲宝晓;卢汐;陈鑫【摘要】【目的】海水中溶解有机碳(DOC)的研究对于碳的生物地球化学循环具有重要意义。
通过对南黄海及长江口邻近海域夏季溶解有机碳的分布特征及其影响因素的研究,为进一步丰富我国陆架边缘海碳循环的研究提供数据支持和参考依据。
【方法】利用高温燃烧氧化法对2013年夏季南黄海及长江口邻近海域水体中的DOC 进行测定,初步分析夏季南黄海 DOC 的分布特征,并结合水文、化学、生物同步观测参数,探讨影响DOC 分布的主要因素。
【结果】2013年夏季南黄海及长江口邻近海域 DOC 的含量为0.24~2.37 mg/L,平均值为(1.34±0.42)mg/L。
整体而言,调查海区平面分布呈现北部浓度高,向南部逐渐降低,近岸浓度高远岸浓度低的分布趋势。
DOC 的垂直分布呈现表层高,逐渐向底层减小,在底层又有所增加的趋势。
【结论】研究海区 DOC 的分布受水团物理混合控制作用十分明显,近岸 DOC 高值区的分布主要受鲁北沿岸流和陆源输入影响,南部的低值区主要受黑潮表层水及台湾暖流的稀释作用影响,而生物作用对 DOC 的分布影响较弱。
%Objective]Dissolved organic carbon (DOC)is the biggest organic carbon reservoir in the ocean,and is a extremely important component in oceanic carbon cycling.[Methods]The DOC concentrations were determined by high-temperature combustion with a TOC Ana-lyzer.The physical,chemical and biological parameters such as salinity,chlorophyll a and dissolved oxygen were also determined to find their effects on the DOC distribution.[Re-sults]Results suggested that DOC concentrations ranged from 0.24 to 2.37 mg/L with the average value of (1.34 ± 0.42 )mg/L.DOC concentrations in the north area and coastal waters were relative higher than those in the south area and open sea of the central area.In the vertical profile,the concentrations of DOC were higher in surface layer and decreased with the depth but slightly increased in the bottom layer.[Conclusion]The distribution of dissolved organic carbon were obviously affected by the hydrological water mixing and partly by the terrigenous resources while the effect biological production on the distribution of DOC was comparatively insignificant.【期刊名称】《广西科学院学报》【年(卷),期】2015(000)003【总页数】6页(P155-160)【关键词】溶解有机碳;南黄海;长江口邻近海域【作者】袁华茂;宋金明;李学刚;李宁;段丽琴;曲宝晓;卢汐;陈鑫【作者单位】中国科学院海洋研究所海洋生态与环境科学重点实验室，山东青岛266071;中国科学院海洋研究所海洋生态与环境科学重点实验室，山东青岛266071;中国科学院海洋研究所海洋生态与环境科学重点实验室，山东青岛266071;中国科学院海洋研究所海洋生态与环境科学重点实验室，山东青岛266071;中国科学院海洋研究所海洋生态与环境科学重点实验室，山东青岛266071;中国科学院海洋研究所海洋生态与环境科学重点实验室，山东青岛266071;中国科学院海洋研究所海洋生态与环境科学重点实验室，山东青岛266071;中国科学院海洋研究所海洋生态与环境科学重点实验室，山东青岛266071【正文语种】中文【中图分类】P734【研究意义】碳是生态系统中重要的生源元素之一。
通过光合作用浮游植物可将海水中的无机碳转化为有机碳,另外浮游动物的摄食,浮游生物代谢产物的分泌、死亡后残体的分解等途径均会向海水中释放溶解有机碳(DOC)。
DOC是海洋中最大的有机碳储库,约占总有机碳的90%(文献[1,2]),可用来表征水体中有机物含量和生物的活动水平。
同时DOC的迁移转化对于海气界面碳交换、海洋的固碳和储碳过程以及海洋微食物环过程具有重要影响,并可在1000～10000年的时间尺度影响大气中CO2的含量[3,4],因此海水中溶解有机碳的研究对于碳的生物地球化学循环具有重要意义。
【前人研究进展】黄海是典型的陆架边缘海,由于其半封闭性,水交换周期较长,海区内生物地球化学过程很大程度上取决于其内部自身冷暖水团的此消彼长与陆架峰的季节演化,具有明显的季节性变化[5～7]。
目前,对南黄海有机碳研究的报道并不多,李丽等[8]对夏季南黄海表层海水DOC进行分析,发现DOC的含量为1.05～9.37 mg/L,平均值为4.08 mg/L;贺志鹏等[9]测得秋季南黄海DOC含量为1.62～2.42 mg/L,平均值为2.02 mg/L,并指出1997～2004年间南黄海DOC含量有降低的趋势;谢琳萍等[10]发现春季南黄海DOC的分布趋势主要受控于水文结构,生物生产对DOC含量也有一定的贡献。
长江口及其邻近海域接受了大量长江径流带来的陆源有机碳,同时长江输送的营养物质丰富,造成该区域较高的浮游植物生产力,浮游植物对有机碳的贡献也相对较高。
林晶等[11]对长江口溶解有机碳的研究表明,该区域DOC与盐度有较好的相关性,整体呈现近岸高、远岸低的趋势,其分布主要受水文结构控制。
【本研究切入点】利用2013年夏季航次对南黄海及长江口邻近海域调查所得的数据,初步分析夏季南黄海及长江口邻近海域DOC的分布特征,结合其他的水文、化学、生物同步观测参数,探讨影响DOC分布的主要因素。
【拟解决的关键问题】通过对南黄海及长江口邻近海域夏季溶解有机碳的分布特征及其影响因素的研究,为我国陆架边缘海碳循环的研究提供数据支持和参考依据。
1.1 取样站位2013年8月利用“北斗”号海洋科学调查船对南黄海及长江口邻近海域进行大面积调查,共进行10个断面、46个站位的采样调查,采样站位如图1所示。
1.2 方法利用Seabird 32CTD测定海水的温度、盐度和深度,并用Niskin采水器采集水样,水样采集后立即用GF/F玻璃纤维滤膜(预先于450℃高温下灼烧)过滤,收集100 m L滤液存储于450℃下灼烧过的玻璃瓶中,加入饱和HgCl2固定,4℃密封保存。
回到实验室后样品用浓硫酸酸化至p H值约为2后,使用Elementar总有机碳分析仪(vario TOC cube)以高温催化氧化-非色散红外吸收法测定DOC含量,同时以邻苯二甲酸氢钾标准溶液进行校准,测量精度为1%。
2.1 DOC的含量和水平分布2013年夏季南黄海及长江口邻近海域DOC的浓度为0.24～2.37 mg/L,平均值为(1.34±0.42) mg/L。
整体水平低于1999年夏季南黄海的1.05～9.37 mg/L,平均值为4.08 mg/L(文献[8]),略低于2007年春季的0.91～2.69 mg/L,平均值为1.62 mg/L(文献[10]),与黄东海2007年夏季的水平相当(0.66～3.05 mg/L,平均值为1.10 mg/ L)[11]。
表层DOC浓度平均值相对较高,为(1.58± 0.44)mg/L;底层DOC的浓度变化范围较大,为0.24～1.95 mg/L。
图2为夏季南黄海及长江口邻近海域DOC含量的水平分布图,调查海区表层DOC的最高值出现在山东半岛的外部海域(A3站),整体上呈现北部浓度高,向南部逐渐降低的分布趋势,在长江口邻近海域出现显著的低值区。
底层DOC的高值区出现在山东半岛的南部近岸海域,低值区出现在南黄海的中北部和江苏外海以及舟山群岛外海。
对于陆架海而言,DOC的分布受到周边河流的输入和大气沉降以及海洋初级生产力的季节性影响,呈现河流＞河口＞近岸＞远洋的趋势。
近岸海域由于受人为活动的影响,营养盐比较丰富,浮游生物活动比较旺盛,可通过分泌代谢产物、浮游动物摄食和死亡后残体的分解等途径向海水中释放DOC,同时河流和其他陆源输入也会造成近岸DOC的浓度较高。
山东半岛石岛附近海域历次调查都是DOC的高值区,谢琳萍等[10]认为浮游植物生产不是该海域DOC高值的主要原因,而沿北黄海、渤海沿岸南下的高DOC含量的鲁北沿岸流是造成该海域DOC浓度高值的主要原因。
本次调查同样发现在山东半岛的石岛及其外海区出现DOC的高值,这可能与夏季鲁北沿岸流的流幅加宽有关[12]。
同时本次调查也发现该海区叶绿素a的浓度并不高,与DOC基本没有相关性,证实该海域DOC的高值并非来自浮游植物的生产活动。
已有研究认为,南黄海自北至南表层DOC的浓度下降,是由于南部主要由具有大洋水性质的较低DOC浓度的黑潮表层水及台湾暖流与东海陆架水混合构成,北部区域的水体主要由黄海冷水团及长江冲淡水向东北方向偏转形成的黄海混合水构成,而黄海水团和长江冲淡水由于接受陆源输入,其中DOC的含量比东海混合水体要高得多[10,13]。
本研究也表明,表层溶解有机碳的分布呈现北部南黄海较高,南部东海区较低的特征,与文献[10,13]所得的结果一致。
2.2 DOC的垂直与断面分布夏季南黄海及长江口邻近海域DOC的垂直分布呈现表层高,逐渐向底层减小,在底层又有所增加的趋势(图3),体现了表层DOC在向下的输送过程中逐渐矿化分解的过程。
造成DOC的浓度随着深度增加而逐渐降低的原因主要由其来源、迁移转化与水团性质所决定。