东海赤潮高发区颗粒有机物的来源、分布、分解及其环境效应
海水中POC不仅是海洋生态系统食物链的重要物质基础，而且是固碳作用和迁移输出的主要形式，其来源、分布、迁移和转化等生物地球化学行为是海洋碳循环研究的重要组成部分。东海赤潮高发区处于东海陆架区的中心，由于长江冲淡水带来大量的营养盐和富含有机质的悬浮颗粒物，不仅导致该海域初级生产力较高，而且成为有机质生成、转化、输运和埋藏的重要海域。研究该区域颗粒有机质的来源、分布和分解行为及其与营养盐再生和溶解氧消耗之间的关系，不仅加深理解该海域碳循环过程，而且可以深入认识有机质矿化及其在营养盐循环和低氧区形成中的作用。
本文依据2010年和2011年在东海赤潮高发区大面站和典型断面现场调颗粒有机物的调查数据，并结合调查海域温度、盐度、浊度、营养盐、溶解氧(DO)等参数，研究该海域颗粒有机物来源和时空分布分布特征，并初步探讨了该海域颗粒有机物的生成和降解及其与磷酸盐再生和溶解氧消耗之间的耦合关系。论文主要研究结果如下：
(1)依据2010年4月、5月、7月和10月在大面东海赤潮高发区调查结果，确定了该海域颗粒有机质的来源和时空分布特征。从季节分布来讲，该海域颗粒有机物浓度呈现赤潮发生期(4月和5月)远大于非赤潮期(7月和10月)的变化趋势。从空间分布来讲，该海域POC不同季节表中层的高值区主要分布在舟山群岛的东南海域和闽浙沿岸海区，春季赤潮期(4月和5月)POC分布主要受浮游植物生产活动的影响，秋季非赤潮期(10月)主要是受长江冲淡水和闽浙沿岸径流的影响；各季节底层POC高值区均集中在杭州湾口附近海域，主要是由于底层沉积物再悬浮的影响较大。
(2)依据2011年3月～5月在该海域在典型断面ZA的8次精细调查结果，分析了赤潮发生过程中POC的生成和分布特征及其控制因子。表层和次表层水体中叶绿素浓度与有机颗粒物浓度密切相关。在赤潮爆发期，叶绿素浓度和颗粒有机质含量大幅升高，营养盐含量下降，溶解氧升高，C/N比增大，在赤潮爆发前和赤潮消散期，叶绿素含量下降，颗粒有机物含量随之下降，这表明颗粒有机质含量主要由浮游植物生物量决定。在赤潮发生期，由表层和次表层到底层基本呈现叶绿素和POC含量降低的变化趋势，同时由表层和次表层到底层水体中C/N含量降低、DO含量降低和溶解态无机磷酸盐(DIP)含量升高，表明有机质发生分解的同时，消耗了溶解氧，并生成了无机营养盐。
(3)依据2010到2011年在赤潮高发区海域ZA和ZB断面的调查数据，初步分析了赤潮高发区颗粒有机质生成和分解过程与营养盐再生和DO消耗之间的关系。表层水体中Chla和POC之间呈现良好的线性正相关性(R=0.77)，而DO和DIP之间则呈现一定负相关性(R=-0.50)，表明在表层水体中浮游植物进行光合作用生成颗粒有机质，同时消耗营养盐并产生溶解氧；由表层到底层，Chla和POC含量下降，DO含量下降、DIP含量升高，DO和DIP之间呈现出负相关性(R=-0.47)，这主要是颗粒有机物在底层水体发生分解和矿化，消耗溶解氧并释放出营养盐。进一步分析表明，由于长江冲淡水的输入会在赤潮高发区形成强烈的温盐跃层，稳定的水层结构阻止了表层高含量的溶解氧输送到底层，加上从4月到10月，底层水体温度升高，颗粒有机物分解速率加快，大量消耗溶解氧，导致是该海区底层溶解氧逐步降低，并出现严重的氧亏损。
赤潮高发区;颗粒有机碳;磷酸盐再生;低氧区;环境效应
中国海洋大学
硕士
分析化学
石晓勇;梁生康
2012
中文
X55
66
2012-12-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）