234 Th示踪法测定北太平洋西北海域冬季真光层中颗粒态有机碳输出通量

讨论了1997年冬季在北太平洋西北海域7个站位的表层至200m水深水柱中溶解及颗粒态234Th,颗粒态有机碳(POC)、氮(PON)及叶绿素a浓度的垂直分布剖面.溶解态、颗粒态及总的234Th的放射性在真光层中显著低于母体238U的放射性,总的234Th放射性在水深大于100m时趋于平衡.利用234Th-238U在海洋表层海水中的放射性不平衡推导出了北太平洋西北海域冬季真光层海水中234Th的平均停留时间和输出通量以及颗粒态有机碳和有机氮的输出通量.在亚北极环流区溶解态234Th的停留时间为40~50d,而在黑潮-亲潮共同影响区为20d左右.颗粒态有机碳和有机氮从真光层的输出通量范围分别为3.8~8.2和0.50~0.98mmol/(m2·d),西部海区高于东部海区,南部海区高于北部海区.在黑潮-亲潮共同影响区较高的颗粒态有机碳输出通量表明光照量及陆源营养盐物质的提供是两个决定生产力的主要因素.叶绿素a的水深分布和POC/PON的值同Redfield的比值的一致性表明这个海区的冬季颗粒物主要由浮游植物构成.北太平洋西北海域在冬季的颗粒有机碳输出通量可高于世界大洋一些海区春、夏季的颗粒有机碳输出通量.     

胶州湾潮间带沉积物有机碳和叶绿素的埋藏特征

于2004年9月,在胶州湾潮间带河套和红石崖两个区域(分别代表近河和近海区域)分别采集沉积物柱状样品,并分析了样品中有机碳和叶绿素含量。结果表明:(1)胶州湾潮间带沉积物有机碳和总氮质量比分别为1.0～3.0g/kg和0.1～0.3g/kg,随沉积物埋藏深度表现为波动变化,但无明显规律性;(2)胶州湾潮间带沉积物从表层到底层叶绿素a质量比的总体趋势是逐渐降低最后趋于稳定,叶绿素a质量比变化为0.3～5.2g/kg;(3)胶州湾潮间带沉积物中的有机质应属于混源有机质。本实验结果对探讨胶州湾潮间带近河和近海区域沉积物中有机碳和叶绿素的埋藏和降解规律有重要意义。     

我国北方河口湿地植被储碳、固碳功能研究——以辽河三角洲盘锦地区为例

利用2007年7月和10月的CBERS卫星遥感数据,结合地理信息系统(GIS),采用混合分类法,解译分析了辽河三角洲盘锦地区湿地植被的空间分布格局。在湿地植被典型分布区设置4条调查带,共计40个调查样方,通过对采集样品的收割、烘干和称质量处理,测算得到了辽河三角洲主要湿地植被的生物量和净初级生产力,研究了该地区湿地植被的储碳和固碳能力。结果表明:稻田、河口水域和芦苇湿地为辽河三角洲盘锦地区湿地的主要组成类型。该地区植被的总储碳量达7.63×106t,芦苇和水稻是该区域最主要的固碳植被,其碳储量分别占该区域植被总储碳量的45.91%和37.03%;该地区植被的平均固碳量达17.68 t/(hm2.a),是我国陆地植被平均固碳能力的3.59倍、全球植被平均固碳能力的4.31倍;辽河三角洲盘锦地区湿地植被年固碳能力相当于相同面积、同等植被覆盖度条件下的温带落叶阔叶林固碳能力的1.01倍。     

活性铁对海洋沉积物中有机碳的保存作用

沉积物碳汇是海洋碳汇的重要组成部分,揭示沉积物的储碳机制对研究气候变化与全球碳循环的相互作用具有重要意义。矿物对有机碳的保护作用是有机碳最重要的稳定机制,其中活性铁（FeR）在沉积物有机碳的累积作用中发挥着捕获有机碳并形成“铁锈碳汇”的重要作用。本文系统梳理了近年来关于海洋沉积物中FeR的固碳的研究成果,总结了海洋沉积物中FeR的提取方式、类型、固碳量、固碳机制、结合有机质来源及分子类型,阐述了FeR固碳的重要意义,旨在加深对矿物与有机碳相互作用的理解。海洋沉积物中FeR常通过柠檬酸盐 碳酸氢盐 连二亚硫酸盐(CBD)还原提取,主要以针铁矿、水铁矿及赤铁矿等氧化物形式存在。FeR可以结合沉积物中约80%的有机碳,结合机制包括以配体交换为主的吸附机制和共沉淀/螯合机制。FeR与有机碳的结合机制可依据铁结合有机碳（FeR OC）与FeR的摩尔比值（FeR OC∶FeR）简单判定,当FeR OC∶FeR低于1.00时以吸附方式结合,大于1.00时以共沉淀方式结合,且共沉淀相比吸附机制具有更高的有机碳结合量及稳定性。大部分海洋沉积物中FeR优先与海源类有机质结合,但在氧化还原频繁的河口及三角洲地区倾向与陆源类有机质结合。分子模拟实验、木质素氧化降解及近边X射线吸收精细结构光谱表明FeR与芳香碳及羧基碳等有机质具有更高的亲和性。FeR对有机质的稳定保存及减缓气候变化引起的负反馈具有重要意义,建议未来更多关注沉积物中有机质与铁矿物结合的具体过程及不同沉积环境FeR固碳的差异机制,更加关注不同结合机制的定量化及重要性对比研究。     

西北太平洋山间盆地沉积物有机碳质量累积速率及影响因素

海洋碳汇作用是大洋生态系统的重要生态系统服务功能,不仅影响着海洋生态系统的能量流动,也是元素循环的重要驱动力。本文以中国大洋48航次采集自西北太平洋典型海山区海盆的沉积物样品和资料为基础,对西北太平洋山间盆地沉积物有机碳质量累积速率(F_orgc)特征及影响因素展开初步研究。结果表明,西北太平洋山间盆地有机碳质量累积速率变化范围为1.41～1.73 g/(m2·ka),均值为1.60 g/(m2·ka),以中部偏西海区的有机碳质量累积速率最高;全区平均净初级生产力转移效率约为0.003 1%。西北太平洋山间盆地有机碳质量累积速率和净初级生产力转移效率均低于东太平洋海区和赤道太平洋海区。本区有机碳质量累积速率受水层和沉积层的生物地球化学循环驱动因素,如海洋净初级生产力、沉积物质量累积速率、有机碳含量、氧化还原电位等的综合影响,同时也受距海山距离、水深等地形因子的影响。     

黄渤海近海海藻养殖规模及固碳强度时空分布

定量研究黄渤海近海大型经济海藻的面积、产量及其固碳能力和空间分布,对海洋牧场建设和海藻固碳强度研究具有重要意义。基于2001—2016年《中国渔业统计年鉴》和2016年《山东渔业统计年鉴》数据,对2001—2015年黄渤海近海和全国近海养殖大型经济海藻的产量、面积及结构进行了对比分析,采用CCI指数计算了黄渤海近海及全国近海大型经济海藻的固碳能力,并分析了2016年山东省养殖海藻的空间分布特征。研究表明:2001—2015年海藻养殖面积、产量整体呈上升趋势,其中全国海藻养殖面积在2005—2007年,产量在2006—2007年出现间断性下降,黄渤海海藻养殖面积在2005—2007年,产量在2001—2003年、2005—2008年出现阶段性下降;黄渤海近海海藻养殖产量占全国近海海藻养殖产量年均约45.53%,固碳总量占全国海藻固碳总量年均约51.75%,其中裙带菜,海带及紫菜为黄渤海海藻养殖的主要经济藻类;以山东省为典型省份的海藻固碳强度在海岸带间表现出明显的空间分布差异,其中威海市荣成区域人工养殖海藻固碳总量最多。     

青岛胶州湾大沽河口滨海湿地的碳埋藏能力

河口滨海湿地是海岸带的重要组成部分,沉积速率高,伴随河流泥沙颗粒物进入海洋的有机质主要埋藏在河口及临近海区.通过对河口滨海湿地碳埋藏能力的研究,能够更全面地认识河口滨海湿地在全球碳循环中的作用,有效评估其对全球气候变化的影响.以青岛胶州湾大沽河口滨海湿地为研究对象,估算研究区自然湿地全新世碳埋藏能力.通过对3根岩心共计117个样品的粒度、有机碳/氮测试分析和统计,结合210Pb、137CS测年结果计算得出,研究区陆域沼泽湿地环境总碳沉积通量为102 gC/m2/a,其中有机碳沉积通量为84.8 gC/m2/a;滩涂湿地环境总碳沉积通量为93.5 gC/m2/a,其中有机碳沉积通量为69.9 gC/m2/a.估算现代大沽河口31 km2自然湿地范围内,平均年总碳埋藏量为2.96 GgC,有机碳埋藏量为2.27 GgC.根据研究区历史调查资料统计,大沽河口三角洲全新世沉积地层厚度为3～10 m,按平均厚度6 m估算,全新世以来河口湿地总碳埋藏量为66 GgC/km2,有机碳埋藏总量约为51 GgC/km2.     

大连石槽岩滩附植小型动物的初步研究

定量分析从大连石槽岩礁潮间带共采得１４种海藻和２５个附植小型动物样品。指出海洋线虫和底栖桡足类是永久性小型动物中占优势的类群，平均相对丰度分别占４１％和２８．３％。共鉴定出４６种海洋线虫。沉积食性的锐棘线虫（Ｔｈｅｒｉｓｔｕｓａｃｅｒ）的优势和普遍分布，指出本研究海域的隐蔽性，海藻上沉积了较多的有机碎屑和沉积物。将附植小型动物的数量与其他海域进行比较，并讨论了附植小型与附植大型动物的关系。     

海岸带蓝碳生态系统保护空缺分析——以广东和广西为例

红树林、盐沼和海草床被称为三大海岸带蓝碳生态系统,在维持海洋生物多样性、净化水质、营养物质循环以及固碳、储碳等方面发挥重要作用。该研究以蓝碳生态系统分布广泛的广东和广西作为研究区,研究海岸带蓝碳生态系统与海洋生态红线的容斥关系,进而进行海岸带蓝碳生态系统的保护空缺分析,在此基础上提出海洋生态红线外的推荐优先保护区域。该文基于2019年卫星遥感影像、2020年和2021年现场调查和无人机遥感数据,获知广东海岸带蓝碳生态系统总面积为14 481.39 hm²(红树林11 928.87 hm²,盐沼1 258.00 hm²,海草床1 294.52 hm²),广西海岸带蓝碳生态系统总面积为11 751.30 hm²(红树林10 171.70 hm²,盐沼1 450.36 hm²,海草床129.24 hm²)。结果显示,广东海岸带蓝碳生态系统面积的62.13%、广西海岸带蓝碳生态系统面积的59.88%分布在海洋生态红线内。...     

长江口区海水中溶解有机碳和颗粒有机碳的分布及变化的研究

长江每年有上千万吨有机物质注入河口邻近海域，影响着这一海域独特的生态环境。 本文根据1985年8月至1986年5月专业调查资料,论述了长江口邻近海域溶解有机碳(DOC)和颗粒有机碳(POC)的分布及变化，并从有机物质的变化推测三峡工程对河口海生态系的影响。     

Biofilm: A crucial factor affecting the settlement of seaweed on intertidal rocky surfaces

We hypothesized that the presence of biofilm accelerated the settlement of dominant seaweed species and maintained high levels of species richness by regulating the blooming of particular species on an intertidal rocky shore. The coverage and species richness of macroalgae on sterile and cleared substrates (225 cm²) were measured to investigate the effects of biofilm on the settlement of macroalgae in intertidal zones at Noryang, Songmoon, and Sangnam in Gawngyang Bay on the southern coast of the Korean peninsula. Green algae coverage on cleared substrates was significantly higher than that on sterile substrates at both Noryang and Songmoon during the study period. This suggests that the presence of biofilm enhances the settlement of green algae by providing various habitat structures and, consequently, may lead to serious ‘green tide’ events. However, the coverage of algae other than green algae and algal species richness on cleared substrates remained high at Sangnam during the experimental period. Biofilm facilitated the settlement of macroalgae and inhibited the blooming of specific algae by inducing inter-specific space competition. Therefore, biofilm plays an important role on seaweed assemblages on intertidal rocky shores by accelerating the settlement of seaweed.     

桑沟湾沉积碳库年汇入速率的长期变化及其区域性差异

对取自桑沟湾北西南三根柱样近200 a碳来源及埋藏通量的解析，分析了湾内不同站位各形态碳的差异性，进而对全湾碳埋藏进行了估算。湾内环流、贝藻养殖等造成湾内不同区域碳埋藏的差异；桑沟湾总碳（TC）平均量1.79%，有机碳（TOC）平均量0.54%，无机碳（TIC）平均量1.25%，TOC含量相对较小，为海陆混合来源，以陆源有机碳（C_t）为主，大规模人工养殖后，海源有机碳（C_a）有明显增加的趋势。桑沟湾碳埋藏通量平均为228.9 g/（m2·a），以无机碳为主要埋藏形式（约占70%），高的沉积速率及生物残骸沉降使桑沟湾养殖区碳的来源及埋藏区别于其他陆架海域。     

The uranium content and the activity ratio234U/238U in marine organisms and sea water in the western North Pacific

The uranium content and activity ratio A²³⁴U/A²³⁸U were determined in open ocean water, marine plankton, marine algae and sea water in the environment in which plankton and algae live. The average uranium content of 3.34±0.28×10⁻⁶ g/l and the average activity ratio of 1.13±0.04 were obtained in open ocean water. The uranium contents in plankton and algae were respectively from 1.7 to 7.8×10⁻⁷ g/g and 0.4 to 23.5×10⁻⁷ g/g on dry basis with the respective concentration factors of 48 to 260 and 10 to 733. The activity ratio in plankton and algae ranged from 1.07 to 1.18 which coincided well with those in the environmental sea water.     

渤海、黄海沿岸几种经济贝类及其生存环境中的异养细菌

报道渤海、黄海6个重点沿岸海域(吕四、青岛、北戴河、盘锦、大连、庄河)海水和沉积物及经济贝类样品中的异养细菌总数检测结果.结果表明,整个渤海、黄海沿岸海域经济贝类体内异养细菌总数的变化范围为2.0×103～1.6×106cfu/g湿重,平均值为2.7×105cfu/g湿重,其中异养细菌总数最高的样品是在吕四沿岸3号站采集的四角蛤蜊(1.6×106cfu/g湿重),其次分别在北戴河沿岸2号站采集的杂色蛤(1.2×106cfu/g湿重)和毛蚶(1.1×106cfu/g湿重),而异养细菌总数最低样品是在青岛沿岸采集的镜蛤(2.0×103cfu/g湿重)和在大连沿岸采集的太平洋牡蛎、紫贻贝和皱纹盘鲍(≤5.0×103cfu/g湿重).该海区表层海水中异养细菌总数变化范围为2.5×105～1.0×108cfu/dm3,全海域平均值为1.2×107cfu/dm3.表层沉积物中异养细菌数量变化范围为2.8×103～7.5×105cfu/g干重,全海域平均值为1.3×105cfu/g干重.根据上述结果和欧共体委员会(93/51/EEC)指令要求,对各海区贝类卫生质量进行了初步评价.这在国内尚属首次.     

海底地下水排放对典型红树林蓝碳收支的影响

海底地下水排放(Submarine Groundwater Discharge，SGD)是陆海相互作用的重要表现形式之一，其携带的物质对近岸海域生源要素的收支有重要影响。本文利用222Rn示踪技术估算了我国典型红树林海湾—广西珍珠湾在2019年枯季(1月)SGD携带的碳通量。调查发现，地下水中222Rn活度、溶解无机碳(DIC)和溶解有机碳(DOC)的平均浓度均高于河水和湾内表层海水。利用222Rn质量平衡模型估算得到珍珠湾SGD速率为(0.36±0.36) m/d，SGD输入到珍珠湾的DIC和DOC通量分别为(2.41±2.63)×107 mol/d和(1.96±2.20)×106 mol/d。珍珠湾溶解碳的源汇收支表明，SGD携带的DIC和DOC分别占珍珠湾总DIC和总DOC来源的91%和89%。因此，SGD携带的DIC和DOC是珍珠湾DIC和DOC的主要来源，是海岸带蓝碳收支和生物地球化学循环过程中的重要组成。     

冲绳海槽浮岩中碳、氢同位素组成特征

利用分阶段热解释放气体质谱分析法研究了冲绳海槽浮岩热解释放气中CO₂和H₂O的碳、氢同位素组成,结果显示:浮岩中原生CO₂和H₂O主要释放于400～1 000℃,CO₂的碳同位素组成介于-6.7×10-3～-22.7×10-3,H₂O的氢同位素组成从-45×10-3变到-71×10-3,均落入幔源火山岩的变化范围,而且浮岩的氢同位素组成与海槽区玄武岩的氢同位素组成非常接近,这表明冲绳海槽浮岩与玄武岩之间具有密切的成因联系,浮岩岩浆和玄武岩岩浆是同源岩浆不同程度结晶分异的产物.另外,这些浮岩较洋中脊玄武岩要贫13C,并富集D,同时具有从洋中脊玄武岩向岛弧玄武岩变化的趋势,这表明浮岩岩浆在形成或上升过程中可能受到俯冲板块释放流体的影响.     

Burial fluxes and source apportionment of carbon in culture areas of Sanggou Bay over the past 200 years

In this study,we assessed the burial fluxes and source appointment of different forms of carbon in core sediments collected from culture areas in the Sanggou Bay,and preliminarily analyzed the reasons for the greater proportion of inorganic carbon burial fluxes(BFTIC).The average content of total carbon(TC) in the Sanggou Bay was 2.14%.Total organic carbon(TOC) accounted for a small proportion in TC,more than 65% of which derived from terrigenous organic carbon(Ct),and while the proportion of marine-derived organic carbon(Ca) increased significantly since the beginning of large-scale aquaculture.Total inorganic carbon(TIC) accounted for 60%–75%of TC,an average of which was 60%,with a maximum up to 90% during flourishing periods(1880–1948) of small natural shellfish derived from seashells inorganic carbon(Shell-IC).The TC burial fluxes ranged from 31 g/(m2·a)to 895 g/(m2·a) with an average of 227 g/(m2·a),which was dominated by TIC(about 70%).Shell-IC was the main source of TIC and even TC.As the main food of natural shellfish,biogenic silica(BSi) negatively correlated with BFTIC through affecting shellfish breeding.BFTIC of Sta.S1,influenced greatly by the Yellow Sea Coastal Current,had a certain response to Pacific Decadal Oscillation(PDO) in some specific periods.     

Carbon isotopic fractionation in macroalgae from Cádiz Bay (Southern Spain): Comparison with other bio-geographic regions

The ¹³C signature of forty-five macroalgal species from intertidal zones at Cádiz Bay was analysed in order to research the extension of diffusive vs. non-diffusive utilisation of dissolved inorganic carbon (DIC) and to perform a comparison with data published for other bio-geographic regions. The ∂¹³C values ranged from −6.8‰ to −33‰, although the span of variation was different depending on the taxa. Thus, ∂¹³C for Chlorophyta varied from −7‰ (Codium adhaerens) to −29.6‰ (Flabellia petiolata), while all the Phaeophyceae (excepting Padina pavonica with ∂¹³C higher than −10‰) had values between −10‰, and −20‰. The widest variation range was recorded in Rhodophyta, from values above −10‰ (Liagora viscida) to values lower than −30‰ obtained in three species belonging to the subclass Rhodymeniophycidae. Accordingly, the mean ∂¹³C value calculated for red algae (−20.2‰) was significantly lower than that for brown (−15.9‰) and green algae (−15.6‰). Most of the analysed red algae were species inhabiting crevices and the low intertidal fringe which explains that, on average, the shaded-habitat species had a ∂¹³C value lower than those growing fully exposed to sun (i.e. in rockpools or at the upper intertidal zone). The comparison between the capacity for non-diffusive use of DIC (i.e. active or facilitated transport of HCO₃⁻ and/or CO₂) and the ∂¹³C values reveals that values more negative than −30‰ indicate that photosynthesis is dependent on CO₂ diffusive entry, whereas values above this threshold would not indicate necessary the operation of a non-diffusive DIC transport mechanism. Furthermore, external carbonic anhydrase activity (_extCA) and ∂¹³C values were negatively correlated indicating that the higher the dependence of the photosynthesis on the CO₂ supplied from HCO₃⁻ via _extCA, the lower the ∂¹³C in the algal material. The comparison between the ∂¹³C values obtained for the analysed species and those published for species inhabiting other bio-geographic areas (warm-temperate, cold and polar) suggests that globally (at least for the red and brown algae) the non-diffusive entry of DIC is more widely spread among the species from Cádiz Bay than among those of polar regions. If it is assumed that non-diffusive use of DIC implies saturation of photosynthesis at the present-day CO₂ concentration in seawater, our data indicate that the potential impact of the acidification on photosynthesis in the seaweed communities will be different depending on the latitude.     

用基因枪将GUS基因导入褐藻细胞中表达

于１９９３年１１月－１９９４年２月，用高压氦气式基因枪，将ＰＨ１２２１质粒装有ＧａＭＶ ３５Ｓ启动子，ＧＵＳ基因以及ｎｏｓ的３＇调控区导入海带和裙带菜组织切块中。４８ｈ后，在海带假根细胞和裙带菜中肋部叶片细胞中检测到ＧＵＳ基因的表达。实验表明，微粒子轰击法是外源基因导入大型褐藻的一个有效途径。ＧａＭＶ ３５Ｓ启动子能够驱动外源基因在海洋藻类中的表达，可作为藻类基因工程的启动元件。     

末次冰期以来南海东北部陆源有机碳埋藏通量演变:海平面和季风驱动

大陆边缘盆地是大陆风化剥蚀产物的主要沉积汇,其中有机碳的埋藏通量及其控制机制的研究对于理解全球碳循环具有重要科学意义。本研究基于南海东北部台西南盆地TWS-1岩芯的AMS14C测年、总有机碳、总氮含量和稳定碳同位素组成的分析,探讨了末次盛冰期23ka BP以来南海东北部陆源有机碳的来源、历史和影响机制。与潜在物源端元对比表明,台湾是研究站位沉积物陆源有机碳的主要物源,相对海源其贡献比例约为58%,陆源物质可能主要通过海底峡谷水道和低海平面时期陆架河流输入。重建的陆源有机碳通量在末次冰消期早期(19—13kaBP)和中全新世(7—4ka BP)期间有两个峰值,分别约0.16g/(cm2·ka)和0.09g/(cm2·ka)。综合分析表明,二者分别受控于冰期低海平面时期增强的陆架风化剥蚀和全新世季风强盛期降水驱动的古台湾岛剥蚀。我们的工作表明冰期-间冰期循环中海平面和季风分别驱动的大陆边缘有机碳埋藏可能对全球碳循环和大气CO2浓度演变有重要影响。