南海北部及珠江口溶解無機碳的穩(wěn)定同位素地球化學特征.pdf

1、本研究基于穩(wěn)定碳同位素分析方法，首次建立了南海北部及珠江口相對系統(tǒng)的溶解無機碳(DIC)δ13CDIC值資料數(shù)據(jù)庫，通過對南海北部及珠江口δ13CDIC值特征的分析，進而初步探討南海北部及珠江口碳循環(huán)研究中的δ13CDIC指標的應用，本研究報告得出以下主要結論： 在外海水域，δ13CDIC主要受控于生物泵和機械泵。表層海水光合作用將溶解無機碳(DIC)轉化為有機碳，光合作用優(yōu)先取走了DIC中的12C，其合成的有機碳的δ13C值要

2、比海水中DIC的δ13C值低得多，因而使得δ13CDIC偏正；隨著水深增加，光合作用的影響逐漸減弱，受重力作用沉降的部分有機碳又重新降解為富12C無機碳，使得δ13CDIC逐漸偏負。2004年2月份航次南海北部δ13CDIC值變化范圍在-0.157-0.919‰之間，2004年7月份航次南海北部δ13CDIC值變化范圍在-0.112-0.843‰之間，兩個航次的δ13CDIC值隨深度的垂直分布特征總的趨勢為隨深度增加δ13CDIC值逐漸

3、減小。不同斷面各站位的δ13CDIC值垂直分布在200m以上層位不存在明顯的差異，同一斷面的不同站位δ13CDIC值也沒有規(guī)律性的變化。 海洋初級生產(chǎn)力直接與光合作用合成有機質的量一致，而光合作用是影響上層海水δ13CDIC值變化的主導因素。2004年2月份和7月份航次南海北部200m以上層位δ13CDIC值實測范圍在0-0.9‰之間，上層海水δ13CDIC值比其它海域明顯偏低，與南海北部低初級生產(chǎn)力一致。 2004年2

4、月份和7月份航次南海北部A、B、C和D斷面各站位100m以上層位海水因光合作用導致的δ13CDIC值變化對PO4濃度基本沒有影響，δ13CDIC值與NO3+NO2濃度則存在一定程度的反相關關系，表明有機質的合成導致δ13CDIC值升高的同時，NO3+NO2濃度的消耗速率要大于PO4濃度的變化速率，可大致判斷對初級生產(chǎn)力的貢獻，氮(N)可能是限制因素。 在河口水域，溶解無機碳δ13CDIC值主要受控于貧13C的陸源無機碳的輸入和對

5、有機碳現(xiàn)場降解的響應，海氣交換、光合作用等引起的同位素分餾對δ13CDIC的影響所占比例相對不大，因而總的變化趨勢為受陸源影響越大(鹽度越小)，δ13CDIC值越偏負。2004年2月份航次珠江口P1-P23站位表層水δ13CDIC值變化范圍在-8.590-0.199‰之問；2005年1月份航次珠江口H001-H043站位表層水δ13CDIC值變化范圍在-10.660--0.241‰之問，兩個航次樣品的δ13CDIC值與鹽度的正相關關系非

6、常一致。各站位不同層位的水樣的δ13CDIC值也僅對應于所在層位的鹽度，與不同層位的深度無直接相關。 浮游植物進行光合作用生長所利用的碳源是水體中的溶解無機碳(DIC)，因此，水體中的溶解無機碳的δ13CDIC值直接影響浮游植物光合作用產(chǎn)物的δ13C值，2004年2月份航次珠江口δ13CDIC與δ13CPhytoplankon值有很好的線性關系。顆粒有機質δ13CPOM與溶解無機碳δ13CDIC的關系比δ13CPhytoplan