论文摘要
河口作为陆地侵蚀物质输入海洋的最终通道,是物质和能量交换最频繁和受人为影响最显著的地方,在很大程度上,河口对陆地输入到海洋的物质起着选择性的“过滤”或“缓冲”作用,是海-陆相互作用中最重要的一环。黄河是世界上输沙量最多的河流之一,每年通过河口区向邻近海域输入大量的碳及营养等物质,对渤海乃至整个西北太平洋边缘海的生物地球化学过程产生重要影响,研究黄河口碳的行为变化,准确评估黄河入海碳通量,对于更完整、更准确地探讨全球陆地碳储库向海洋碳储库碳的单向输运过程具有重要的代表意义。本研究根据2009年5月、9月黄河口考察航次数据,并结合2004年4月、9月和2006年4月的历史调查资料,讨论了春、秋季黄河河口过程中碳的行为变化,着重对黄河口碳输运过程的季节差异进行分析。此外,2009年春季采用黑白瓶法对黄河口不同盐度水体进行现场培养,验证浮游生物活动对DIC的消耗,还通过震荡解析实验模拟河口淡咸水混合过程中沉积物对上覆水体DOC的影响,对黄河口低盐区DOC的盈余原因进行了初步探讨。主要结论如下:1、秋季黄河口各形态碳含量低于春季,一是受流量稀释作用影响,二是夏季调水调沙在口门处形成的拦门沙群使秋季河道内水流减缓、水体滞留时间增加,泥沙大量沉降,水体中悬浮物含量减少。秋季虽然DOC、POC含量较低,易降解有机物却高于春季,导致秋季黄河口水体DO含量较低,NH4+-N、NO2--N、PO43--P等在河口过程中的增加正是由于富含N、P等的有机质进入水体后在微生物作用下发生降解产生的,这也是秋季黄河口水质差于春季的主要原因之一。2、黄河口DIC在各航次均表现出淡水端高于海水端的趋势,在低盐区发生亏损,淡水端浓度越高,亏损区间越大;受浓度及调水调沙的影响秋季DIC亏损区间明显小于春季;通过现场生物培养实验,以及对DIC、TA亏损程度的分析可知,浮游生物活动对CO2的消耗是导致黄河口低盐度区DIC亏损的主要原因,但同时也伴随有碳酸钙沉降对DIC的清除作用。3、黄河口淡水端DOC高于海水端,在盐度小于12的区域出现盈余,通过沉积物在不同盐度水体中的震荡解析实验发现,盐度的增加以及沉积物的再悬浮作用能够使吸附在悬浮物或沉积物上的可降解有机碳被解吸出来,导致黄河口低盐度区发生DOC盈余。由河流输送向海洋的碳经河口淡咸水混合区后形态和量均发生了显著变化,仅依据淡水端观测数据估算入海碳通量将会导致其被高估或低估,因而对黄河河口过程中碳的行为变化进行研究,可为正确评估河流入海碳通量提供重要依据。