長(zhǎng)江口有機(jī)碳的時(shí)空分布、變化及輸運(yùn)特征研究.pdf

1、長(zhǎng)江口是世界第三大河的入?？?每年長(zhǎng)江徑流攜帶巨量陸源有機(jī)碳入海,對(duì)長(zhǎng)江口水域生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生了巨大影響,特別是近年來(lái)長(zhǎng)江三角洲經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展以及長(zhǎng)江上、中游一系列水利設(shè)施的建設(shè),對(duì)長(zhǎng)江口有機(jī)碳的生物地球化學(xué)過(guò)程產(chǎn)生了極為復(fù)雜的影響。深入研究長(zhǎng)江口溶解有機(jī)碳和顆粒有機(jī)碳的時(shí)空分布、輸運(yùn)特征及影響因素,對(duì)闡明長(zhǎng)江口有機(jī)碳的生物地球化學(xué)過(guò)程和揭示目前尚不清楚的陸架邊緣海在全球碳循環(huán)中的作用意義重大。
　　本研究基于2007年11月、200

2、9年11月、2011年11月以及2012年2月、5月、8月、11月7個(gè)航次的調(diào)查數(shù)據(jù),對(duì)長(zhǎng)江口DOC、POC的時(shí)空分布的季節(jié)和年際變化特征進(jìn)行了分析,探討DOC、POC的分布與環(huán)境因子的關(guān)系,結(jié)合C/N比及葉綠素a(Chl a)分別探討了長(zhǎng)江口POC的主要來(lái)源以及浮游植物生物量對(duì)其的貢獻(xiàn);結(jié)合大通站的徑流和輸沙數(shù)據(jù),研究了長(zhǎng)江口有機(jī)碳的時(shí)空輸運(yùn)特征。研究結(jié)果如下:
　　(1)2012年長(zhǎng)江口DOC的濃度范圍為0.53~5.21 m

3、g/L,均值(1.86±0.61) mg/L;DOC濃度秋季最高,夏季和冬季其次,春季最低,空間分布整體呈現(xiàn)近岸高、遠(yuǎn)岸低,表層高、底層低的趨勢(shì),不同季節(jié)DOC空間分布略有差異。DOC與鹽度的關(guān)系非常復(fù)雜,季節(jié)間表現(xiàn)各異。秋、冬季 DOC與表觀耗氧量(AOU)的相關(guān)關(guān)系較弱,春、夏季表現(xiàn)出一定的相關(guān)性;DOC和化學(xué)耗氧量(COD)較好的線性相關(guān)關(guān)系表明 DOC和耗氧有機(jī)物具同源性,即 DOC有一部分來(lái)自于徑流和河口沿岸工農(nóng)業(yè)排污;秋、冬

4、季DOC與Chl a呈現(xiàn)正相關(guān)關(guān)系,春、夏季表現(xiàn)為弱的負(fù)相關(guān)關(guān)系。長(zhǎng)江口各區(qū)域 DOC與 POC間關(guān)系不同。
　　(2)2007~2012年秋季長(zhǎng)江口DOC濃度范圍為0.66~12.40 mg/L,均值(3.55±1.78)mg/L,年際間DOC濃度整體呈現(xiàn)下降的趨勢(shì),表層年際之間均存在顯著性差異(P<0.05),而底層除2011、2012年之外,其它年份間也均存在顯著變異。不同年份 DOC空間分布有一定差異?？陂T(mén)內(nèi)水域DOC濃度

5、不存在顯著性差異,近岸區(qū)和近海區(qū)年際間差異較為顯著。DOC與AOU的相關(guān)性較差,表明生物活動(dòng)對(duì)各個(gè)年份DOC的影響均較小;2007~2012年,DOC與COD的相關(guān)性逐漸增強(qiáng),表明耗氧有機(jī)物占總DOC的比重逐年增加;年際之間DOC與Chl a的相關(guān)性均較差,浮游植物生產(chǎn)對(duì)不同年份間DOC的貢獻(xiàn)均較小。
　　(3)2012年長(zhǎng)江口POC濃度范圍為0.16~34.80 mg/L,均值(2.66±4.48) mg/L;POC濃度夏季最高

6、,春季和秋季次之,冬季最低。表層POC濃度夏季與春、秋、冬3個(gè)季節(jié)間均存在顯著性差異,春、秋、冬3個(gè)季節(jié)間無(wú)顯著差異,而底層POC在4個(gè)季節(jié)間的差異均不顯著。POC空間分布呈現(xiàn)近岸高、遠(yuǎn)岸低,表層低、底層高的趨勢(shì);不同季節(jié)POC平面分布總趨勢(shì)基本一致。POC隨鹽度呈非保守性變化;懸浮物是POC季節(jié)分布的重要影響因素。長(zhǎng)江口POC主要為陸源,且主要以有機(jī)碎屑的形式存在;浮游植物生物量對(duì)POC的貢獻(xiàn)率極低。
　　(4)2007~201

7、2年秋季長(zhǎng)江口POC濃度范圍為0.03~16.95 mg/L,均值(2.30±2.77)mg/L,底層濃度均高于表層;表層POC濃度存在顯著的年際變化特征?？陂T(mén)內(nèi)和近岸水域POC顯著高于近海水域,口門(mén)內(nèi)水域POC年際間相對(duì)穩(wěn)定,近岸和近海水域年際變異顯著。河口來(lái)水來(lái)沙量對(duì)POC濃度具一定程度的制約性,徑流的主要影響區(qū)在口門(mén)內(nèi)和近岸區(qū),輸沙的主要影響區(qū)域在最大渾濁帶和北部水域。輸沙量與POC相關(guān)性最強(qiáng);懸浮物的沉積和沉積物的再懸浮決定口門(mén)

8、內(nèi)水域POC濃度,近岸水體POC對(duì)陸源輸入泥沙的依賴(lài)性較強(qiáng),長(zhǎng)江口外側(cè)海域初級(jí)生產(chǎn)力水平成為POC濃度的重要影響因素。
　　(5)2012年長(zhǎng)江口DOC、POC入海通量分別與大通站徑流量和輸沙量的季節(jié)變化趨勢(shì)相同;2007~2012年秋季DOC、POC入海通量的年際變化也分別與大通站徑流量和輸沙量的年際變化趨勢(shì)相似,表明長(zhǎng)江口DOC、POC入海通量分別主要受長(zhǎng)江徑流量和輸沙量的影響?？傮w來(lái)看2003年以來(lái),長(zhǎng)江口DOC入海通量呈現(xiàn)

9、增長(zhǎng)態(tài)勢(shì),可能與近年來(lái)長(zhǎng)江沿岸和三角洲有機(jī)污染物排放量增大有關(guān)。2012年長(zhǎng)江輸送至河口的懸浮物中POC％在4個(gè)季節(jié)分別約為0.9%、0.7%、0.6%和0.4%;POC%隨TSM濃度的升高呈現(xiàn)指數(shù)下降的趨勢(shì),春、夏、秋、冬四季TSM濃度在分別低于100 mg/L、400mg/L、210mg/L和80 mg/L的近海區(qū), POC%迅速增大。長(zhǎng)江口 DOC/POC與 TSM間存在協(xié)同變化;長(zhǎng)江口春、夏、秋、冬季TSM分別大于117 mg/