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海洋碳循环是全球变化研究中的重要领域,它不仅在很大程度上决定了全球气温乃至全球气候的变化趋势,而且还是海洋生态系持续发展的基础,它决定着了海洋生态环境变化的走向。众所周知，碳(C)在海洋中以无机态和有机态的形式存在,在海气系统中,大于98%的C以溶解无机碳(DIC)形式存在于水体中(Zeebe et al,2001)其对海洋碳循环的影响至关重要。
氮(N)和磷(P)等营养盐对维持海洋生态系的正常运转起着至关重要的作用。但是，由于近年来人类生产、生活污水的排放以及滩涂和沿岸水域养殖区的长期施肥,它们也作为近岸海区的主要污染物而导致近海海洋生态环境的日益恶化,影响并改变了一些海域的生态结构。如在胶州湾,由于营养盐浓度及结构发生了变化导致该湾地区浮游植物数量和优势种组成的变化(沈志良,2002)近年来,在海洋沿岸带的河口、海湾等水体较浅的透光层内,以孔石莼等绿藻为主要代表的大型海藻开始泛滥,形成大型海藻的水华。海洋生态环境的改变,必然将导致海洋碳循环的变化,从长时间尺度来看也会影响到全球的气候和气温变化。目前,对营养盐与水生藻类之间的响应关系研究已有大量的报道(王勇等,2002；刘媛等，2004；张文俊等，2004)但对于营养盐与海水无机碳体系之间的耦合作用报道甚少。在海洋环境中、C N P作为主要的生源要素,其变化相互影响,并与海水中所存有的海洋生物密切相关。探讨海水中C-N-P的相互耦合关系对于研究海洋生态环境演变过程及效应,阐明海洋碳循环过程的深层次机理,揭示在过量N P作用富营养化条件下,C的迁移转化行为有重要的科学意义和实际价值。本文作者初步研究了模拟条件下C-N-P的相互关系。 相似文献
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酸化过程对海洋沉积物中有机碳同位素分析的影响 总被引：6，自引：1，他引：5
海洋沉积物中有机碳同位素(δ13C)可以示踪海洋生态系统中有机质来源,对环境研究具有重要意义。分析沉积物中有机物的δ13C,需要对样品进行酸化,以去除无机碳的影响。由于不同来源的沉积物中无机碳的含量和组份存在差异,需要针对样品性质,优化酸化处理过程。本研究分别选取了无机碳含量不同的温带与热带河口、海湾沉积物样品,比较了3种不同酸化过程对有机物δ13C分析的影响。研究结果表明:方法1(酸洗法)中6%H_2SO_3和1mol/L H_3PO_4对无机碳含量较高的热带河口、海湾样品去除效率较低,而2mol/L HCl去除无机碳酸盐的效果较理想。方法2(酸蒸法)并不适用于无机碳含量较高的热带河口、海湾样品;而对于无机碳含量相对较低的温带河口、海湾样品,9h酸蒸较为适宜。方法3(非原位酸洗)的结果较方法1和方法2偏正,表明其对含13C丰富的有机组分破坏较小,且方法3中残留的酸对δ13C的分析没有影响。因此,方法3是去除海洋沉积物中无机碳较理想的方法。 相似文献
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海洋碳循环是全球碳循环的重要组成部分,是影响全球变化的关键控制环节。海洋是地球最大的碳库,是地球吸纳CO2的重要缓冲器。海水中溶解无机碳是海洋CO2系统的重要参数,利用AS-C3型溶解性无机碳分析仪进行不同盐度海水溶解无机碳的测量,利用t检验法检验使用仪器的测量精度,探寻盐度与海水总溶解无机碳的关系。实验结果表明:AS-C3型溶解性无机碳分析仪的测量精度在±0.3μmol/L左右,测量过程中无系统差异;海水盐度与总溶解无机碳呈正相关关系,即盐度增大,海水总溶解无机碳增加。最后总结了海水总溶解无机碳测量时的影响因素,如N2纯度、气流状况、实验过程中的温度控制等。 相似文献
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黄河口海域有机氮的分布特征 总被引：3，自引：0，他引：3
海水中含氮化合物按其化学存在形式可分为无机和有机两大类,前者主要是 NO_~-、NO_2~-、NH_4~+;后者主要是蛋白质、氨基酸、尿素等。按其存在形态又可分为颗粒态和溶解态含氯化合物。海洋有机分析中,一般是采用能否被GF/C玻璃纤维滤膜截留来区分溶解态和颗粒态。能被截留的为颗粒态有机氮(PON),主要是生物体及其残骸碎屑中的含氮化合物。通过滤膜的为溶解态,包括溶解无机氮(DIN)和溶解有机氮(DON)。 相似文献
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研究和测定海水中汞的存在形态和在海水—底质间的相互交换,对于探明汞在海洋中的转移变化及其最后归宿,评价海区汞的自净能力,以及防治汞对海洋的污染等均具有重要意义。 这一工作目前在国外虽有报导,但进行的还不多。Anfalt(1968)应用前人有关稳定常数的数据计算了汞在天然水中的化学态。认为海水中的无机汞80%是以HgCl_4~=形式存在。Smith(1971)分析了泰晤士河有潮河段水样中的可溶性汞和悬浮态汞。水 相似文献
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细菌对海水中各形态氮的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
海洋细菌生长过程中,不但能利用体系中的有机物质,而且也能利用无机营养盐。本论文通过小麦岛细菌接种实验发现,细菌大量繁殖时吸收利用体系中的营养物质,生成颗粒态氮(PN)和溶解有机氮(DON),体系中溶解无机氮(DIN)、总溶解氮(TDN)降低至最低值。进入细菌指数生长期和稳定期后,颗粒态和有机态氮不断降解向体系中释放出无机营养盐,DIN和TDN呈现回升趋势,颗粒氮(PN)与细菌数量变化正相关。体系中,初始氮源的量决定了细菌体内POC/PN的比值,氮源充足,细菌繁殖数量多,POC/PN值低,氮源不足,细菌数量相对较少,POC/PN比值高。 相似文献
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5.1 背景及其与全球变化的关系 位于副热带辐合区内的作为世界大洋一部分的南大洋,其面积占世界海洋面积的20％以上。就我们考虑的全球变化而言,南大洋在全球的碳(C)和有关的生物元素(N,P,Si)循环的几个方面都起着重要作用。 相似文献
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为加深对海洋生物地球化学循环过程和海洋生态系统功能的认知,并为相关研究提供科学依据,文章综述海洋中碱性磷酸酶及其活性的研究进展,并提出展望。研究结果表明：碱性磷酸酶主要来源于浮游植物、浮游动物和细菌,通常根据滤膜孔径等进行分类,对于海洋碳、氮、磷循环和调节生物群落组成具有重要意义;碱性磷酸酶活性通常采用水解荧光模拟底物法定量研究,并在全球海洋范围具有一定的水平、垂直和季节分布特征,影响碱性磷酸酶活性的典型环境因子包括太阳辐射、海水温度、河流输入、上升流、溶解态有机磷、溶解态无机磷、溶解态无机氮、金属离子以及病毒裂解、浮游动物捕食和排遗作用等。 相似文献
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浮游动物现场摄食压力的研究方法 总被引：5，自引：0，他引：5
在海洋食物链中,浮游动物联系着生产者浮游植物和鱼类等高层消费者,处于中枢的地位。它的摄食决定了食物链的能量传递效率,从而影响鱼类的产量。浮游动物的摄食也是影响海洋碳通量的重要因素。本文介绍4种估计浮游动物现场摄食压力的方法,并进行评价。1 饵料浓度差减法培养实验动物,根据培养前和培养后饵料浓度的变化估计动物的摄食率,这就是饵料浓度差减法。海上调查时,用现场的海水培养浮游动物,就可以估计现场的摄食率。Frost(1972)首先提出了这种方法并给出了计算方法:对照瓶中饵料浓度的变化为C2=C1ek(t2-t1)。C1,C2为培养前和培养… 相似文献
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对2003年7月至9月采自北极楚科奇海域的4个站位表层沉积物及1个站位的柱状沉积物样品的总糖、总碳、有机碳、无机碳、总氮、总磷的含量进行了测定,并对其有机碳和有机氮同位素(1δ3C和1δ5N)的变化进行了研究,结果表明:北极楚科奇海域沉积物中的总糖与有机碳为明显的正相关关系,说明糖类是有机碳重要的组成部分;表层沉积物中TOC/TN平均值为9.273,1δ3C和1δ5N的平均值分别为-21.61‰和7.1‰,显示出表层沉积物中糖类物质以海洋藻类来源为主、混入部分陆源物质的分布特征;柱状样品不同深度沉积物中TOC/TN平均值为13.45,也反映出糖类物质为海洋自生和陆源输入共存的分布特征。 相似文献
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基于海洋环流模式POP和生物地球化学模型OCMIP-2,建立了全球海洋碳循环模式,并用于对全球海洋碳循环的模拟研究。该模式在大气CO2为283×10-6条件下,积分3 100 a,达到工业革命前的平衡态。在此基础上,用历史时期观测的大气CO2浓度进行强迫,模拟了历史时期的海洋碳循环。模拟的无机碳浓度、总碱度与基于观测得到的结果基本一致,模式能够较好地模拟全球碳循环过程。模拟结果表明,在北半球中高纬度和南半球的中纬度,海洋是大气CO2的主要汇区;在赤道南北纬20°之间和南大洋50°S以南,海洋表现为大气CO2的源区。在1980s海洋吸收CO2速率(以C计)为1.38 Pg/a,1990s为1.55 Pg/a。海洋中人为碳在北大西洋含量最大,向下到达海底并向南输运到30°N附近;在南极附近,浓度较小,深度达到3 000 m;在中纬度,人为碳被限制在温跃层以上。 相似文献
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前言十九世纪末,海洋科学工作者开始对浮游生物进行定量测定,以了解海洋中有机物质的生产状况以及海洋浮游生物在海洋中的物质循环和能量转换中所起的作用.众所周知,有机物质生产的基础是植物的光合作用活动.植物通过光合作用吸收太阳辐射能、二氧化碳(C0_2)和营养物质把无机碳固定、转化成有机碳.我们把在一定时间里所生成的有机物质总量称为"生产量",单位时间里的生产量定义为"生产力".在海洋中,能行 相似文献
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本文根据南海中部海区17个样品的~(14)C年龄测定结果,叙述了深海沉积物的~(14)C测年方法和步骤;同时对南海中部深海沉积物中生物碳酸盐中的无机碳和有机碳所测定的~(14)C年龄差别进行了讨论。认为南海中部深海沉积物中的无机碳~(14)C年龄偏老于有机碳的~(14)C年龄,但偏老程度不大。认为有机碳的~(14)C年龄是可靠的。 相似文献
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不同环境因子和碳氮源对短小芽孢杆菌BP-171无机氮降解特性的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
本文研究了不同环境因子和碳氮源对分离自海水养殖环境的一株短小芽孢杆菌(Bacillus pumilus,编号BP-171)无机氮降解特性的影响。环境因子设置了C∶N(质量比)、盐度和pH三种,碳源设为乙酸钠、丁二酸钠、柠檬酸钠、蔗糖、乳糖和葡萄糖,氮源设置为氨态氮、亚硝酸态氮、硝酸态氮及三者混合氮源(1∶1∶1)。研究表明,在温度28℃下,菌株BP-171在碳源为葡萄糖、C/N=18、盐度20~40和pH=7.0~8.0条件下对降解液中无机氮有较好的去除作用。在上述脱氮条件下,进一步研究3种单一氮源和1种混合氮源对菌株BP-171无机氮降解特性的影响。研究表明,当氮源为单一的氨态氮、亚硝酸态氮、硝酸态氮时,5天后培养液中氨态氮、亚硝酸态氮、硝酸态氮的去除率最高可分别达74.49%、53.61%和83.39%,总氮则分别降低了2.91%、23.89%和30.98%;在以三者混合作为氮源时,降解液中氨态氮、亚硝酸态氮、硝酸态氮的最高去除率分别为97.89%、78.73%和46.57%,总氮则降低了15.14%。不同条件下培养液中不同形态氮含量的变化情况表明,菌株BP-171对无机氮的转化和去除包括菌体细胞的同化作用、异养硝化作用和好氧反硝化作用等生物学过程,不同条件下具体机制有所差异。 相似文献
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模拟添加氮对海水溶解无机碳体系的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
碳和氮作为主要的生源要素对维持海洋生态系的正常运转起着至关重要的作用,碳与氮的变化是相互耦合的且呈双向作用,为探讨海水无机碳与氮的相互作用规律,研究了室内模拟添加硝酸盐对海水无机碳体系pH、溶解无机碳(DIC)、HCO3-、二氧化碳分压(Pco2)的影响。结果表明,在室内培养的条件下,单纯添加硝酸盐(增加至原海水硝酸盐浓度的5-20倍)可引起培养体系浮游生物量的变化,但不能引起海水pH及DIC、HCO-3含量的明显变化,对DIC而言,其变化率仅仅在1%以内,但可导致海水Pco2的相对明显升高,其最终结果导致海水碳汇强度的减弱,碳源强度的增加。 相似文献
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海洋沉积物中碳的来源、迁移和转化 总被引：1，自引：0，他引：1
人类活动每年向大气排放的CO2约为65亿t，其中留在大气中的约占50%，大洋吸收约16亿-20亿t，陆地生态系统大约吸收0.7亿~1.4亿t(Bates，2001；Battle et al.，2000),还有大约13亿t找不到去处，称为大气CO2丢失项，而陆架边缘海有可能是这丢失项的去处。近海沉积物是大气二氧化碳的接受者，同时当条件合适时沉积物中的碳又可被释放重新进入水体乃至大气中，是碳循环中的重要源与汇，因此海洋沉积物在碳循环中的作用是全球碳循环的一个关键环节。虽然近十年来这方面的研究已经引起众多学者的关注，对沉积物中的碳循环进行了较大量的研究，取得了一系列成果，但海洋沉积物在碳循环中的作用和过程至今并未查清，具体体现在海洋沉积物在海洋碳循环中起什么作用？起多大作用？在哪些方面影响和控制海洋碳循环？这些均需要科学家们长期的艰苦努力，以便在更深入、更系统和更高层次上研究解决困扰当今人类的涉及碳循环这一重大环境科学问题。
海洋沉积物为海洋环境中的一个主要研究对象，其中的碳与水体-生物体以及大气、入海河流等进行着不间断的交换、大气中的气体碳经过复杂的海洋生物地球化学过程转化为水体中的溶解碳，再变为颗粒碳，经沉降最终形成沉积物，在适宜的条件下上述的反过程同样会发生。因此，研究海洋沉积物中的碳在其循环中的作用是非常困难的。碳是最主要的生源要素，更是生命活动能流、物流中最重要的元素，几乎所有的生物地球化学循环过程都与它有关，因而有关碳循环的研究是目前全球变化研究的热点。许多国际研究计划均以此为核心研究内容。如国际地圈与生物圈计划(IGBP)中的全球海洋通量联合研究(JGOFS)、全球生态系统动力学(GLOBEC)以及上层海洋与低层大气研究计划(SOLAS)等(唐启升，2001；宋金明，2000)。碳循环研究以 JGOFS计划2001年基本结束为标志，通过近十几年的研究，取得了丰硕的成果，系统了解了海洋循环的过程及界面碳通量，对全球碳循环也有了一个初步的了解。为进一步深入开展这方面的研究作者从海洋沉积物中碳的形态与来源、海水及颗粒物中碳与沉积物碳的关系、表层沉积物再悬浮对碳循环的影响以及沉积物中碳的早期成岩作用等几个方面阐述了海洋沉积物中碳循环目前的研究进展。 相似文献
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海水养殖碳循环的实验研究 总被引：3，自引：1，他引：3
以浮游生物为主体的受控生态实验表明,溶解无机碳和DOC分别占海水碳贮库的89.75％和10.25％;在有机碳贮库中,浮游生物碳占5.43％,细菌碳占7.39％,表明细菌在海水碳循环中起重要作用,这种作用可从虾池样品分析获进一步证实。在食物链(14)C标记实验中,生物对碳吸收率随饵料密度增加而增加,由于饵料利用率的变化,应注意选择最适的饵料密度。鱼虾混养的~(14)C示踪实验表明:营养元素不断从低营养级向高营养级转移,各种生物样品~(14)C放射性活度平均百分比分别是,扁藻84.63％,卤虫8.99％,长毛对虾0.97％,棱鮻5.42％。 相似文献