南黄海有机碳的分布、变化特征及其影响因素

论文摘要

近年来,随着一些大型国际项目的兴起(JGOFS、SOLAS等),海洋有机碳循环研究逐渐成为人们研究的热点,而陆架边缘海的碳循环在这一研究中占有相当重要的地位。本文从海水中的总有机碳在整个南黄海4个季节的含量、变化入手,利用2006～2007年4个季节进行的大面调查所得结果,对不同季节南黄海总有机碳的含量、分布特征及其影响因素进行研究,主要结论如下:(1)春季南黄海北部TOC含量高于南部,其分布特征是高值区一般位于近岸海域,南部长江口及中部外海TOC含量较低;西部近岸和南部浅海区,TOC在各水层的平面分布趋势相似,中部海域TOC表层与底层的分布有一定的差异;在垂直方向上,TOC量值随深度的变化不明显,主要有4种典型的分布类型。近岸TOC高值可能是由沿岸流输运或是生物活动生产造成的,底层TOC的低值则主要受黄海暖流变性水的冲淡稀释影响。(2)夏季TOC分布南北差异比较明显,北部TOC含量高,且由近岸向外海浓度递减,而南部海域TOC含量较低,且由近岸向外海TOC浓度递增。高值区出现在北部近岸,而苏北近岸、长江口以北海域及中部的深层水均出现较大范围的TOC低值区。此外,其在垂直方向的分布出现明显的分层现象,TOC高值区一般出现在表层或是10 m层,温跃层以下(20 m)水体中的TOC含量较低西部近岸TOC的表层分布的趋势与该海域逆时针的黄海环流走向十分相似,说明南黄海西部环流是影响近岸TOC表层分布趋势的主要因素。此外,通过相关分析,发现环流影响海域水体中TOC的含量仅与悬浮物呈显著负相关,与其他参数相关性不大。苏北沿岸水、长江冲淡水及黄海冷水团对影响区域TOC的含量均起到稀释作用。通过相关性分析,发现长江冲淡水中TOC含量随着悬浮物的增多而减少,尽管与叶绿素a的相关性不明显但随着水体中营养盐的消耗,TOC含量也有所增加。而黄海冷水团中TOC主要与盐度和叶绿素a关系密切,浮游植物生产释放使水体中TOC增加,高盐的外海水对冷水团内TOC的含量起到一定的稀释作用。(3)秋季调查海域TOC的南北差异也比较明显,北部海域TOC质量浓度值较低,近岸和外海没有明显的差异;南部海域TOC含量较高,高值区出现在江苏的南部长江口附近海域,最高值可达13.8mg/L,比全区的平均值1.99 mg/L高出1个数量值。在垂直方向上,各断面TOC的分布各有特点,表现为4种不同的分布类型;在量值方面,底层最高,表层和10m层次之,30m层最小。南部TOC高值区主要是由沉积物表层有机碳再悬浮造成的,高值区底层TOC含量要明显高于其它水层也说明了这一结论。此外,随着长江冲淡水的南缩,水体透明度增大,生物活动生产对该海域TOC含量也有一定的贡献。(4)冬季北部海域TOC的含量仍较低,近岸和外海没有明显的差别;而南部TOC质量浓度均值较高;TOC高值区出现在苏北浅滩外侧,低值区则出现在中南部海域;由于水体混合均匀,各水层TOC的平面分布趋势基本一致;在垂直方向上,各断面TOC的分布不尽相同,TOC在各水层含量相当,随深度的变化不明显。(5)南黄海TOC的季节变化为:TOC质量浓度均值秋季最高,冬季最低,具体表现为:秋季>夏季>春季>冬季;春季和夏季北部海域TOC含量较高,且高值区出现在西部近岸,而南部海域TOC含量较低,低值区出现在苏北近岸及长江口北部海域,而秋季和冬季北部海域TOC含量反而低,南部TOC值较高;在影响因素方面,各季节TOC的分布均受到水团活动的影响,夏冬两季尤为明显;

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 0 前言
• 1 文献综述
• 1.1 海洋中碳的存在形式
• 1.2 海洋有机碳各形式之间的相互转换
• 1.3 陆架边缘海的碳循环
• 1.4 南黄海有机碳的研究
• 1.4.1 南黄海地形特征
• 1.4.2 南黄海水文特征
• 1.4.3 南黄海有机碳研究
• 1.5 本文研究的思路和目的
• 2 样品采集、处理与分析
• 2.1 研究区域
• 2.2 样品采集与测定
• 2.2.1 总有机碳、溶解有机碳样品的测定
• 2.2.2 其他相关参数的测定
• 3 南黄海TOC的分布特征及其影响因素
• 3.1 春季南黄海TOC的分布特征
• 3.1.1 春季南黄海的水文特征
• 3.1.2 春季南黄海TOC的平面分布
• 3.1.3 春季南黄海TOC的断面分布
• 3.1.4 讨论
• 3.1.5 小结
• 3.2 夏季南黄海TOC的分布特征
• 3.2.1 夏季南黄海的水文特征
• 3.2.2 夏季南黄海TOC的平面分布
• 3.2.3 夏季南黄海TOC的断面分布图
• 3.2.4 讨论
• 3.2.5 小结
• 3.3 秋季南黄海TOC的分布特征
• 3.3.1 秋季南黄海的水文特征
• 3.3.2 秋季南黄海TOC的平面分布特征
• 3.3.3 秋季南黄海TOC的断面分布
• 3.3.4 讨论
• 3.3.5 小结
• 3.4 冬季南黄海TOC分布特征
• 3.4.1 冬季南黄海的温、盐分布特征
• 3.4.2 冬季南黄海TOC的平面分布特征
• 3.4.3 冬季南黄海的断面分布
• 3.4.4 讨论
• 3.4.5 小结
• 3.5 南黄海TOC的季节变化
• 3.5.1 南黄海TOC的含量水平
• 3.5.2 南黄海TOC的分布趋势
• 4 结论
• 参考文献
• 致谢
• 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果