南大洋浮游植物现存量对颗粒有机碳的贡献

根据中国第15、16次南极考察观测的颗粒有机碳、叶绿素a浓度的数据,探讨浮游植物现存量对南大洋颗粒有机碳的贡献。结果表明,普里兹湾内浮游植物碳对颗粒有机碳的贡献高于湾北部的大洋区,真光层上部浮游植物碳对颗粒有机碳的贡献高于深层水。同时分析两个航次测区叶绿素a浓度和航程途中叶绿素a浓度的分布,以期了解浮游植物在南大洋颗粒有机碳来源中的作用。     

武汉东湖生态系中浮游物的营养结构

本工作主要探讨东湖水柱浮游物的颗粒有机物在营养结构上量的关系。定量测定武汉东湖浮游物的干重、无灰重及浮游动、植物生物量并进行相应的碳、氮、磷分析。1983和1984两年东湖浮游物总颗粒有机碳现存量(mg/m~3)分别为3993与2819(Ⅰ站),2958与1856(Ⅱ站);总颗粒有机氮为762与584(I站),565与369(Ⅱ站);总颗粒有机磷为105与56(Ⅰ站),59与37(Ⅱ站)。颗粒有机碎屑碳一般占浮游物总颗粒有机碳的50％,占浮游生物活体碳的61％—104％。与浮游植物生物量碳相比,有机碎屑碳是它的2—6倍。     

近20年台风事件对黄渤海颗粒有机碳季节性的影响

边缘海初级生产力普遍较高,有机碳在沉积物中的埋藏高达全球的80%。黄渤海是位于我国东部的一个半封闭的温带陆架边缘海,在近20年中,黄渤海经历的台风事件频率不断增大,对碳循环关键过程发生多重影响。文章利用多组卫星及再分析资料,围绕2003~2020年期间夏季台风过境对黄渤海关键环境变量的影响,分析生物和非生物过程对不同海域水体中颗粒有机碳的贡献。结果表明,夏季台风过境一次、两次对黄渤海叶绿素的影响没有明显差异,叶绿素浓度增加主要在渤海西南部和南黄海约50%的海域。总体上看,台风过境对渤海、北黄海大部分海域水体中颗粒有机碳影响不大,但两次台风过境引起了南黄海约80%的离岸海域颗粒有机碳浓度的显著增加。南黄海中部海域水体中颗粒有机碳与叶绿素的比值在台风过后明显降低,表明该海域颗粒有机碳浓度的提高主要是由生物固碳过程的增强引起。台风过境加剧了黄海与渤海、近岸与离岸的水流交换,此过程增强了高营养盐和有机物水向南黄海尤其是中部海域的输送,因而提高了南黄海大部分海域颗粒有机碳浓度。除了光合作用等生物过程及水流交换对颗粒有机碳有影响外,黄渤海水体中颗粒有机碳浓度还受到沉积物再悬浮、陆源有机碳输入等过程的影响。台风过境可以加剧沉积物再悬浮和陆源有机物的输入,进一步提高黄渤海近岸及离岸海域颗粒有机碳的浓度。     

胶州湾养殖菲律宾蛤仔的清滤率、摄食率、吸收效率的研究

2003年6月,利用模拟现场流水系统采用生物沉积法对胶州湾养殖的菲律宾蛤仔的清滤率、摄食率、吸收效率及其与蛤仔规格之间的关系进行了现场实验研究。结果表明,个体的清滤率在0.18—0.40L/h范围内,平均为0.31L/h(SD=0.068),个体清滤率和摄食率随壳长增加而增加,但吸收效率与个体大小无关。蛤仔对颗粒有机物(POM)、颗粒有机碳(POC)、颗粒有机氮(PON)及叶绿素的吸收效率不同,对叶绿素的吸收效率最高,平均为(81.8±7.9)%,对POM、POC和PON的吸收效率分别平均为(64.2±10.7)%(、55.7±9.8)%和(53.9±9.6)%。结合胶州湾蛤仔的生物量和野外调查数据,分析了春季养殖蛤仔对胶州湾初级生产力和颗粒有机碳的摄食压力及可能对整个湾的物质循环的影响。根据本文的结果估算,菲律宾蛤仔对本实验海区初级生产力和颗粒有机碳现存量的摄食压力分别为560%和90%。养殖的蛤仔通过滤食已经能够影响甚至控制养殖区的浮游植物的生长或初级生产力,甚至与整个胶州湾叶绿素a浓度的季节性变化趋势相吻合,因为胶州湾叶绿素浓度冬、夏季高,春、秋季节低,而蛤仔的生长旺季刚好在春、秋两季。     

不同三疣梭子蟹混养系统有机碳库储量的研究

利用海水池塘陆基实验围隔,研究了三疣梭子蟹(Portunus trituberculatus)、凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)和菲律宾蛤仔(Ruditapes philippinarum)不同混养系统有机碳库储量,分别为蟹-虾混养(CS)、蟹-贝(CB)、虾-贝混养(SB)和蟹-虾-贝(CSB)混养系统,以蟹单养(C)系统作为对照。结果表明:(1)养殖期间各处理水体POC和DOC均值的变化范围分别为2.35~2.91mg C/L和8.82~10.89mg C/L。其中,POC以SB最高,CS次之,CB、CSB和C则显著小于处理SB(P0.05);水体DOC含量以CSB最高,单养系统C最低,但各处理间无显著差异(P0.05)。养殖期间各处理浮游植物有机碳均值变化范围为0.41~0.87mg C/L,其中以处理CSB最高,显著高于其它处理(P0.05),而单养系统C则为最低;各处理浮游动物有机碳均值变化范围为33.43~67.92μgC/L,以单养系统C浮游动物生物量最高,CS次之,均显著高于CB、SB和CSB(P0.05);养殖期间各处理细菌有机碳均值变化范围在0.33~0.61mg C/L之间,以CSB最高,显著高于C、CB和SB(P0.05),而与处理CS无显著差异(P0.05)。(2)实验期间,各处理有机碳组分贡献率为DOC腐质颗粒有机碳浮游植物有机碳浮游细菌有机碳浮游动物有机碳。总体而言,所有处理中CSB中浮游植物有机碳、浮游细菌有机碳以及水体DOC对TOC的贡献均相对高于其它处理,而浮游动物有机碳和腐质颗粒有机碳则相对较低;蟹单养系统C则相反,其浮游动物有机碳和腐质颗粒有机碳对水体TOC的贡献相对较大,而浮游植物有机碳、浮游细菌有机碳和DOC对水体TOC的贡献率相对其它处理均较小。     

海洋雾状层的成因及其对海洋碳循环过程的影响

海洋雾状层既是陆源物质进入海底的输送通道,又是海洋水体中沉降颗粒及底部再悬浮颗粒物的停留场所。雾状层物质来源主要有陆源、生源以及海底表层沉积物的再悬浮,不同海区、不同层位的雾状层的物质来源有所差异;雾状层的成因具有复杂性,既有物理作用,又有生物及化学作用,大量研究表明,海底洋流、内波(潮)等物理作用是雾状层形成的主要控制因素。雾状层中碳的存在形态主要有颗粒有机碳(POC)、溶解有机碳(DOC)、胶体有机碳(COC)以及无机碳,雾状层与其上下海水之间、雾状层与海底表层沉积物之间不同形态碳在生物-化学-物理动力系统作用下不断发生物质交换与迁移,对海洋碳循环生物地球化学过程起重要的控制作用,是整个海洋碳循环的一个不可忽视的环节。     

鸭绿江口溶解有机碳的研究

１９９６年５月采样测定鸭绿江口溶解有机碳（ＤＯＣ）的含量,得出分布变化特征,并同其它一些河口的溶解有机碳进行了比较。鸭绿江口表层水溶解有机碳的平均含量为２０８μｍｏｌＣ／Ｌ。在盐度大于１．６的河口区,溶解有机碳的分布主要受海水稀释作用控制;在盐度０～１．６的区域溶解有机碳的浓度随盐度的增加而明显增加。在最大混浊带,ＤＯＣ的浓度最高,表明有颗粒有机碳转化为溶解有机碳。丹东市以上流段,河水中溶解有机碳的含量相对较低,说明由丹东市引入的工业及生活污水对鸭绿江水体中溶解有机碳的含量有一定的影响。     

福建泉州湾贝类养殖容量评估

通过对泉州湾叶绿素a、初级生产力、生态效率、浮游植物有机碳含量、养殖贝类有机碳含量及其含壳重与鲜组织重比值、潮间带和潮下带及吊养区附着滤食性动物现存量等的调查和检测,应用营养动态模型、沿岸能流模型估算贝类生态容量及扣除野生滤食性动物现存量来估算贝类养殖容量。还采用方建光模型估算贝类养殖容量,并采用统计分析法估算贝类及其各品种的适养面积。3种模型估算的贝类养殖容量分别为43 171t、220 991×104个,46 388 t、237 464×104个,44 049t、225 490×104个。贝类适养总面积为2 878hm2,其中牡蛎Ostrea1 349hm2,缢蛏Sinoncvacula con-stricta1 268 hm2,菲律宾蛤仔Ruditapes philippinarum117hm2,翡翠贻贝Perna viridis144hm2。1999年实际养殖面积2 615 hm2,尚有263 hm2可扩大养殖面积。还讨论了模型的实用性等问题。     

珠江口水体有机碳的季节性变化

调查了珠江口不同季节颗粒有机碳(particulate organic carbon,POC)和溶解有机碳(dissolved organic carbon,DOC)含量的分布特征,结合碳氮比值(C/N)、叶绿素a(Chl a)含量、溶解氧(dissolved oxygen,DO)含量等水化学参数,探讨了珠江口POC、DOC来源、输送方式及混合行为的季节变化。结果表明,珠江口水体POC可能主要受到水体自生浮游植物有机碳输入的影响,DOC可能主要来自于河流输送的陆源有机碳。在降雨量较大的5月份,POC来自自生浮游植物有机碳的贡献相对减小。降雨量同样较大的8月份DOC来自河流输送的陆源有机碳的贡献增加。不同季节珠江口水体总有机碳中的DOC一直高于POC。珠江口POC、DOC含量受到淡水与海水混合进程的影响,淡水与海水的混合效应可能是从出虎门进入伶仃洋的低盐度区(盐度1‰~5‰的水体)开始延伸至外海。微生物的降解作用可能对POC和DOC在出虎门之前的下降趋势产生了重要影响,而微生物对新鲜的浮游植物有机碳的利用、以及浮游植物生产量的降低和颗粒物絮凝沉降作用则可能是POC在出虎门后下降幅度大于DOC的重要原因。     

海洋颗粒有机碳浓度水色遥感研究进展

颗粒有机碳(POC)是海洋碳循环研究的一个重要参数,采用水色遥感技术反演颗粒有机碳浓度为大时空尺度监测海洋碳循环过程提供了重要手段。从基础数据采集入手,简要总结了当前颗粒有机碳样品采样方法及误差影响因素;针对颗粒有机碳水色遥感的国内外研究进展进行了综述,深入分析了POC与生物光学参数之间的关系,对在此基础上建立起来的多种POC水色反演算法进行了归纳和分类比较;简要总结了POC水色反演在多时空尺度监测海洋生态环境中的应用。最后指出了我国海区POC水色遥感研究还存在的问题,对今后的研究工作进行了展望。     

武汉东湖水柱沉降物有机碎屑碳测定初报

经沉淀采样器在东湖悬挂24小时采得沉淀物,作总颗粒有机碳分析;用显微镜计量出浮游植物活体体积及浮游动物活体的个体数。把两者换算成有机碳量,然后从总颗粒有机碳量与浮游生物活体碳量之差,求得颗粒有机碎屑碳量。1982年,测得东湖沉降物颗粒有机碎屑碳的沉降速率分别为18.65g·m~(-2)·a~(-1)(站Ⅰ)及23.03g·m~(-2)·a~(-1)(站Ⅱ)。直线迴归表明,沉降物中颗粒有机碎屑碳量与颗粒物量的线性相关很显著。     

崇明东滩沉积物有机碳的分布及影响因素

对崇明东滩3个柱状沉积物中的有机碳含量、分布变化特征以及影响因素进行了研究。研究结果表明崇明东滩沉积物中有机碳的含量较大,在0．3％～1．07％之间。在垂向分布上,表层／亚表层含量高且变化复杂,主要与该层沉积物颗粒较细并大量接受当地有机质输入有关;中层有机碳含量逐渐变小,下层有机碳含量较小且变化不大,但有几个峰值出现。3个柱样由于所处的位置不同,有机碳含量的分布变化特点也不相同,说明其受物源输入、沉积环境、生物化学作用、矿化程度及物理扰动的共同影响。     

东海陆架典型断面颗粒态氨基酸的分布及控制因素分析

采用高效液相色谱法,通过现场调查对东海典型PN断面(文中为C断面)的颗粒态氨基酸(Particulate Amino Acids,PAA)进行了分析,并结合叶绿素a(Chla)、颗粒有机碳(POC)、颗粒有机氮(PON)及颗粒态氨基酸的构型特征(D和L型)等参数探讨了该区颗粒有机氮的来源和降解情况。结果表明,在长江口最大浑浊带,受咸淡水混合和生物现场生产双重作用影响,POC、PON以及PAA的总浓度均达到了极大值,其中,受再悬浮作用影响,底层水体中的有机物呈现高度降解的状态;近岸水华区域的颗粒态氨基酸则更多来源于现场生产,而且POC/Chla质量比值与降解因子DI值的负相关特征表明冲淡水向海洋输送的过程中,现场生产力对颗粒有机碳的贡献比重逐渐增大,悬浮颗粒物也变得越来越新鲜。值得关注的是,一些D型氨基酸[如D型天冬氨酸(D-Asp),D型丙氨酸(D-Ala)]与细菌生物量之间存在良好的正相关性,暗示颗粒态氨基酸在受到物理水团和生物现场生产作用控制的同时,还受控于微微型浮游生物以及异养细菌。     

双台子河口水体有机碳分布特征研究

于2011年5月和8月通过研究双台子河口水体溶解有机碳(DOC)、颗粒有机碳(POC)和化学耗氧量(COD)的分布特征,阐述双台子河口水体有机碳的河口过程及其影响因素,并探讨总有机碳(TOC)和COD表征河口有机污染的区域性和季节性特征。研究表明:2011年5月双台子河口DOC、POC和COD含量范围分别为4.04~5.06mg/L(平均4.60mg/L)、2.93~10.85mg/L(平均7.01mg/L)和5.65~14.07mg/L(平均9.04mg/L);8月分别为10.87~46.04mg/L(平均26.75mg/L)、0.88~17.27mg/L(平均4.16mg/L)和2.42~67.62mg/L(平均17.85mg/L)。DOC、POC和COD的含量由河到海总体呈现逐渐降低的趋势,双台子河口不同区段DOC、POC和COD的时空分布,及其主要和次要影响因素具有一定的差别。有机碳来源和海水的稀释作用是影响双台子河口有机碳分布的主要因素,现场生物生产和悬浮颗粒物影响较小。双台子河口水体中TOC和COD呈现线性不显著正相关关系,二者关系的季节差异显著。     

近百年来楚科奇海域沉积环境变化的有机碳、氮记录

对"中国第五次北极科考"和"中国第六次北极科考"采集的楚科奇海陆架、海台及海盆区的5个多管样品进行210 Pb、粒度、有机碳(OC)和总氮(TN)含量及有机碳同位素(δ13 C)、总氮同位素组成(δ15 N)分析,初步获得5个多管样品近百年来的沉积速率,陆架区沉积速率为0.19~0.41cm/a,海台和海盆区沉积速率为0.03~0.04cm/a;近百年来陆架有机碳、总氮含量分别为1.21%~1.62%、0.17%~0.21%,有机碳、总氮同位素组成分别为-22.30‰~-22.25‰PDB、7.24‰~8.12‰;海台与海盆区有机碳、总氮含量分别为0.80%~1.26%、0.13%~0.16%,有机碳、总氮同位素组成分别为-22.52‰~-22.07‰PDB、7.38‰~7.81‰。陆架与海台和海盆相比,具有沉积速率高、沉积物颗粒粗、有机碳和总氮含量高的特点。近百年来楚科奇海域陆架、海台和海盆区有机碳以海洋生源输入为主,反映了北极气候变暖,水体初级生产力增加。     

福建罗源湾海水悬浮物的研究

于1986年11月－1987年9月对福建罗源湾海水悬浮的含量的观测结果表明，水动力条件引起的再悬浮过程和生物活分别是罗源湾冬季和夏季悬浮物分布及性质变化的主要影响因素。底部沉积物的再悬浮对水体营养盐的再生和补充及有机碎屑的提供起重要的作用，夏季颗粒有机碳的学降能量一般占水柱浮游植物初级生产量的67－85％，大部分初级生产的有机碳沉降海底。     

水库调控下黄河口沉积有机碳的分布、来源与输运特征

黄河是全球输沙量最大的河流之一,陆源颗粒有机碳通量高。然而,近年来流域水库调控对黄河下游水文格局和颗粒有机碳输送产生了重要影响,小浪底水库调水调沙时期成为黄河水沙和有机碳入海的关键时段。为揭示水库调控对河口水动力和有机碳分布的影响机制,基于2020年7月调水期和调沙期黄河口的水动力观测结果,结合沉积物有机碳测试结果,研究了水库调控不同阶段下河口沉积物粒度参数和表层沉积物有机碳的时空分布。研究结果表明,水库不同阶段下悬浮颗粒物的物源和主要扩散、沉积区域的变化,使得黄河口表层沉积物的粒度组成特征发生明显变化;在高径流量的调水期期间,粗颗粒泥沙携带颗粒有机碳在河口距离口门12 km范围内大量埋藏,河口区域表层沉积物的有机碳含量相较于调沙期明显偏低。调水期黄河口陆源有机碳主要来自下游河床冲刷,颗粒较粗,调沙期则转变为水库释放的细颗粒有机碳和流域C₃维管植物碎屑。水库调控的不同阶段使得黄河下游河流水动力格局和泥沙运输机制改变,从而引起黄河口沉积有机碳来源和分布的显著变化。因此,人类活动对调节有机碳向海洋的输送及其在近岸海域的分布具有主导性作用。     

流沙湾、营盘珍珠养殖区马氏珠母贝养殖容量的研究

本文通过对流沙湾和营盘珍珠养殖区初级生产力和野生滤食性动物现存量等的调查、马氏珠母贝的有机碳含量和滤水效率等的测定,应用营养动态模型和沿岸能流模型计算贝类生产量,并扣除野生滤食性动物现存量来计算贝类养殖容量,再通过食物限制性指标法进行检验.测定的结果如下:流沙湾和营盘珍珠养殖医马氏珠母贝的养殖容量较为接近,每公顷的容量...     

长江口水体胶体有机碳的季节变化

为了探讨长江口水体胶体有机碳含量的季节变化, 按季度采集长江口南支表层水样, 利用切向流超滤技术(TFF)分离水样中小胶体物质(1—5kD)、中胶体物质(5—500kD)和大胶体物质(500kD— 0.45μm), 测试分离后样品的有机碳浓度。结果表明: 长江口水体中总胶体有机碳浓度有明显的季节变化, 表现为冬季>夏季>秋季>春季, 其原因可能是冬季长江流域陆源输入增加, 水生生物生物量和生物活性减弱双方面的共同作用使得含量最高, 而春季流域陆源有机碳含量输入较少, 且流域内春汛雨量多水量大对水体中有机碳浓度具有稀释作用, 从而导致该季节胶体有机碳含量较少。总胶体有机碳在不同分子量的分配上季节差异不大, 中胶体有机碳浓度及其在总胶体有机碳中所占的比例均高于小胶体有机碳和大胶体有机碳。由于长江口胶体有机碳的含量较高, 并有明显的季节变化, 对有机碳的入海通量和生物地球化学循环发挥重要的作用。     

桑沟湾和胶州湾沉积物耗氧率研究

为评价浅海海域底层在碳元素生物地化循环中的作用,采用现场取样培养法测定了黄海桑沟湾和胶州湾的沉积物耗氧率。桑沟湾5月和8月的沉积物耗氧率分别为15和24 mmol.m-2.d-1;胶州湾8月的沉积物耗氧率为18 mmol.m-2.d-1。回归分析表明,2个湾的沉积物耗氧率分别与沉积物表层的有机碳和总氮含量正相关。取呼吸商为0.8,得到桑沟湾底层对有机碳的矿化率占水层初级生产力的102%(5月)和67%(8月),胶州湾底层对有机碳的矿化率占水层初级生产力的28%(8月)。取桑沟湾颗粒有机碳的生物沉积速率为236 mg.m-2.d-1,得到底层对有机碳的埋置效率为40%(5月)和3%(8月),埋置的有机碳占水层初级生产力的69%(5月)和2%(8月);胶州湾颗粒有机碳的自然沉积速率为251 mg.m-2.d-1,底层对有机碳的埋置效率为32%(8月),埋置的有机碳占水层初级生产力的13%(8月)。