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海洋表层沉积物再悬浮的诱因及其对生源要素循环的影响 总被引：5，自引：0，他引：5
颗粒物质在向海底沉降的同时，在自然因素、生物扰动以及人为因素等作用下，海洋表层沉积物会再悬浮，从而引起生源要素在海水和沉积物中的再分配，进而对生物食物网、初级生产力产生影响。特别是在陆架边缘海，由于海水较浅，再悬浮剧烈，对生源要素的垂直转移及其生物地球化学过程影响严重，由于再悬浮的诱因很多，过程复杂，所以定量研究表层沉积物的再悬浮还有很多困难。作者将主要对表层沉积物再悬浮的诱因及其对生源要素循环的影响进行总结归纳，以期促进这方面的研究。 相似文献
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海洋生物对二甲基硫生产的控制作用研究 总被引：1，自引：0，他引：1
二甲基硫(DMS)是参与全球硫循环的最主要的海洋生源硫化物,对全球气候变化和环境酸化产生重要影响.海洋中DMS的产生是一个极为复杂的生物学和生态学过程,主要涉及的生物过程包括浮游植物病毒感染、浮游动物摄食和DMSP裂解酶的活动.根据海洋生物活动在二甲基硫的全球生物地球化学循环中所起着的重要作用,作者综述了国际海洋科学工作者十几年来在DMS生物生产过程研究方面的进展. 相似文献
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南沙珊瑚礁生态系中元素的垂直转移途径 总被引：4，自引：2，他引：2
于１９９３年和１９９４年用沉积物捕捉器采集南沙永暑礁和渚碧礁内的沉降颗粒物,用中子活化法分析元素的含量并计算通量,通过对生源要素的统计相关分析,垂直沉降颗粒物中的元素人,非生源要素在泻湖中的停留时间的探讨,研究了南沙珊瑚礁生态系中元素的垂直转移途径,结果表明,在南沙珊胡礁泻湖中元素的停留时间较海水中短,元素的循环速率高,且尤以与生物作用有关的元素为甚;颗粒物中非生源要素的垂直转移主要是通过生物过程 相似文献
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利用高精度的电感耦合等离子体质谱仪对2014年1月长江口表层水中溶解铀浓度及其234U/238U比值、2013年3月长江口表层沉积物中各矿物组分的铀含量及其234U/238U比值进行了测定,研究了其空间分布特征和影响因素。结果表明:除了长江径流和海水之外,长江口还有其他的溶解铀来源。水体中过剩铀与悬浮颗粒物浓度呈现显著相关性（r2=0.96）。对长江口表层沉积物进行的序列提取实验进一步表明,水体中悬浮颗粒物或沉积物中可解吸态和碳酸钙结合态铀可以在河口区域释放进入水体,而铁锰氧化物和有机物结合铀比较稳定,不受河口区混合过程的影响。每千克颗粒物或沉积物能够释放约2 μmol颗粒态铀,使其转化为溶解态。然而,铁氢氧化物和细颗粒物的絮凝吸附作用也可使溶解铀同时从河口水体中清除。在低盐度区,铀的清除和添加过程速率相近,使溶解铀呈现暂时的"伪保守"现象:颗粒态释放的铀具有明显低的234U/238U比值,导致水体的234U/238U低于保守混合值。在中高盐度区域,溶解铀呈现明显的富集现象。但是由于水相和颗粒相中的铀交换,可释放颗粒态铀的234U/238U接近溶解铀的234U/238U比值,从而导致水体的234U/238U比值呈现出保守性。长江口颗粒物的铀释放通量为（3.48±0.41）×105 mol/a,约占输入的总颗粒态铀通量（1.80±0.17）×106 mol/a的19.3%。长江口输入东海的溶解铀总通量（河流溶解态铀与河口添加铀之和）为（2.68±0.13）×106 mol/a,约为世界河流入海铀通量的11.7%。 相似文献
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胶州湾东部水体、浮游植物和沉积物中的砷 总被引：2，自引：1，他引：2
根据胶州湾四个航次中水体的溶解态总砷c（AS）、溶解态三价砷c（AS（Ⅲ））、悬浮物总砷（Asp）、浮游植物总砷（Asph）、沉积物酸萃取态砷（SAsH）的调查数据，指出c（As）含量未超过国家一类海水水质标准，其高值区位于四方近岸，并由近岸向远岸浓度逐渐降低。由悬浮颗粒物、浮游植物和沉积物对水体中砷的富集因子，指出三者在砷的循环和迁移中起主导作用。 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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海洋沉积物作为生源要素氮的重要源与汇，在其生物地球化学循环中起着至关重要的作用。该项研究旨在查清海洋沉积物中氮的存在形态及其生态学意义。氮是生物生命活动必需的营养要素，海洋中的氮往往是海洋初级生产力的限制因子，氮的吸收与再生释放在估算海洋新生产力和生源要素的生物地球化学循环率上也有重要贡献。海洋沉积物中的氮作为海水中氮的重要供给源是海洋生物赖以生存的重要物质基础，对维持海洋生态平衡、修复失衡的海洋生态环境具有重要意义。但由于不同海区海洋沉积物的来源和环境不同，氮的形态和含量亦不相同，可被生物吸收和利用的数量就不相同，因此造成了不同海区生物种群和环境不同，进而影响生态环境。因此，研究海洋沉积物中氮的形态，了解各个形态与沉积物中生物种群及与环境的关系，确定其生物和化学活性，査清氮不同形态的生态学功能，对于深入探讨海洋生物资源可持续利用的方法和策略具有重要意义。本文主要阐述海洋沉积物中氮的存在形式与分布、氮的早期成岩和去营养化作用、硝化和反硝化作用以及氮与生物特定种群的关系等，探讨了影响海洋沉积物中的氮循环的主要因素，并分析了海洋沉积物中的氮与生态系的关系，以期对研究氮的海洋生物地球化学过程有所帮助。 相似文献
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海洋雾状层的成因及其对海洋碳循环过程的影响 总被引：2，自引：0，他引：2
海洋雾状层既是陆源物质进入海底的输送通道，又是海洋水体中沉降颗粒及底部再悬浮颗粒物的停留场所。雾状层物质来源主要有陆源、生源以及海底表层沉积物的再悬浮，不同海区、不同层位的雾状层的物质来源有所差异；雾状层的成因具有复杂性，既有物理作用，又有生物及化学作用，大量研究表明，海底洋流、内波(潮)等物理作用是雾状层形成的主要控制因素。雾状层中碳的存在形态主要有颗粒有机碳(POC)、溶解有机碳(DOC)、胶体有机碳(COC)以及无机碳，雾状层与其上下海水之间、雾状层与海底表层沉积物之间不同形态碳在生物-化学-物理动力系统作用下不断发生物质交换与迁移，对海洋碳循环生物地球化学过程起重要的控制作用，是整个海洋碳循环的一个不可忽视的环节。 相似文献
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海洋中存在着大量的颗粒，包括大型聚合颗粒（即海雪，粒径>500μm）、小型聚合颗粒（1~500μm）和亚微米颗粒粒径（<1μm）等。颗粒在海水中营造了不同于纯海水的小生境，其中生活着与自然海水中不同的生物。异养细菌、蓝细菌、真核藻类、鞭毛虫、纤毛虫等微食物网生物可以黏附在海洋颗粒上，或生活在颗粒内部，其丰度高于周围水体中的自由生活生物，这可能是由于颗粒提供了更适宜生长的营养环境。本文综述了海洋浮游微食物网生物在海洋颗粒形成和沉降中的作用。微食物网生物在颗粒物的形成过程中起到很重要的作用，它们可以直接促进颗粒形成，也可以彼此结合成颗粒，或微型浮游动物排粪形成颗粒。微食物网生物还可以对颗粒进行转化，影响颗粒的大小、沉降速度、或对颗粒及其黏附生物进行摄食。微食物网生物由于本身较小，沉降较慢，但这些生物和颗粒的结合使得微食物网生物在碳通量中发挥重要的作用。 相似文献
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新学科的诞生是社会发展的需要,人类社会发展到今天,由于人类面临的资源与环境问题,使占全球面积71%的海洋成为21世纪开发的重点领域。然而,各成体系的海洋化学、海洋生物、海洋地质和海洋水文,已难以适应认识和解决当前面临的全球变化问题的需要。80年代初,随着国际地圈生物圈计划(IGBP)、全球海洋通量联合研究(JGOFS)、全球海洋生态系统动力学(GLOBEC)、全球海洋真光层研究(GOEZS)、海岸带陆海相互作用(LOICZ)等重大国际合作计划的兴起,处于这些学科交叉点上的海洋生物地球化学这新的分支学科应运而生,至90年代,这一边缘交又研究方向已成为海洋学研究的前沿领域。
我国的海洋生物地球化学研究虽起步较晚,但已取得飞速发展。至今,已开展实施了渤海生态系统动力学、东海海洋通量、台湾海峡生源要素生物地球化学过程、南海碳通量、南沙群岛珊瑚礁生态系物质循环等一系列重点项目的研究,强有力地推动了这一边缘交叉学科的发展。
海洋生物地球化学是利用化学、地质、生物、物理的观点综合研究海洋中物质循环的过程与规律,突出的特点是研究生物作用下的地球化学过程,研究的主要对象是生源要素(C,N,P,S,Si等)及与生物过程有关的其他元素。
本文从真光层内生源要素的循环、海水中颗粒物的生物地球化学过程、沉积物-海水界面过程中的生源要素,以及微型生物在生源要素的海洋生物地球化学循环中的作用等方面阐述了生源要素的海洋生物地球化学过程研究进展,以期推进我国该领域研究水平的提高。 相似文献
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《Deep Sea Research Part II: Topical Studies in Oceanography》2009,56(26):2839-2851
During an iron-enrichment experiment in the western subarctic Pacific (SEEDS-II), concentrations of dissolved and acid-soluble rare earth elements (REEs) were determined in shallow waters. Detailed vertical profiles of dissolved REEs were compared with those of nutrients in a preliminary survey. The results showed good correlation, except for Ce and Y. Along with phytoplankton growth within the iron-enriched patch, dissolved REEs were decreased in surface waters. The changes in REE concentrations were small but systematic: light REEs were adsorbed preferentially over heavy REEs. This systematic trend is consistent with results of earlier studies of REE adsorption onto biogenic particle surfaces. However, we were unable to detect a decrease of acid-soluble REEs in surface waters. During the phytoplankton bloom decline phase, dissolved REEs were elevated to concentration levels at the preliminary survey, although nutrients were decreased. The liberation of REEs from the suspended particles might be related to disaggregation from large particles to colloid particles, desorption from the particulate phase, and remineralization from organic matter. Outside the Fe-patch, time variations of REEs were also observed during SEEDS-II, indicating that both artificially induced phytoplankton blooms and natural variation of biogenic particles can affect the biogeochemical cycles of REEs in shallow waters within a short time. 相似文献
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To study biological effects on the particulate removal of chemical elements from seawater, sediment trap experiments were carried out successively ten times throughout the spring phytoplankton bloom in Funka Bay. Sediment traps were deployed every one to two weeks at 1, 40 and 80 m depths. The settling particles obtained were analyzed for trace metals, phosphate and silicate. The propagation of diatoms in spring results in larger particulate fluxes than that of dinoflagellates. The biogenic silicate concentration is higher in the earlier period, when diatoms are predominant, than in the subsequent period, when dinoflagellates are predominant. The concentrations of aluminum, iron, manganese and cobalt in the settling particles comprising largely biogenic particles are lower during phytoplankton bloom. The concentration of copper is not reduced by the addition of biogenic particles, and its vertical flux is approximately proportional to the total flux, indicating that its concentration in the biogenic particles is nearly equal to that in the non-biogenic particles. The results for nickel and lead show the same tendency as for copper. Cadmium is more concentrated in biogenic particles than in non-biogenic particles, and the concentration of cadmium in the settling particles decreases with depth, similarly to phosphate and organic matter. Thus, metals in seawater are segregated by biological affinities, and the degree of incorporation into biogenic particles is in the order Cd > Pb, Ni, Cu > Co > Mn, Fe, Al. Biogenic particles are the most important agent controlling the vertical distribution of metals in the ocean. They remove the metals from the surface water, transport them through the water column, and regenerate them in the deep. 相似文献
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南海北部生源要素的垂直输运和保存及其与东太平洋的对比研究 总被引：1，自引：0，他引：1
通过对南海北部夏、冬两个季节的生源要素垂直输运剖面和时间系列沉积物捕获器的测量资料进行综合研究表明:南海北部颗粒物质主要是由钙质生物壳、生物硅、海洋浮游生物的有机质以及岩源物质组成,颗粒物质通量在1 000 m处大约为90.0 mg/(m2·d);研究还表明颗粒有机碳在进入沉积物保存之前被大量溶解,南海北部来自底层顺坡搬运的有机碳远大于垂直沉降;与开阔大洋(东太平洋海域)的对比研究表明,边缘海对于季节的变化更加敏感,而东太平洋调查区位于热带赤道高生产力带,生物作用十分明显,其海洋生物呼吸和物质转移同样也较活跃. 相似文献
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A. Yu. Lein P. N. Makkaveev A. S. Savvichev M. D. Kravchishina N. A. Belyaev O. M. Dara M. S. Ponyaev E. E. Zakharova A. G. Rozanov M. V. Ivanov M. V. Flint 《Oceanology》2013,53(5):570-606
The biogeochemical processes participating in the transformation of the particulate matter into sediment along the Yenisei River-St. Anna Trough (Kara Sea) meridional profile were studied using hydrochemical, geochemical, microbiological, radioisotope, and isotope methods. The water-sediment contact zone consists of three subzones: the suprabottom water, the fluffy layer, and the surface sediment. The total number, biomass, and integral activity of the microorganisms (dark 14CO2 assimilation) in the fluffy layer are usually higher than in the suprabottom water and sediment. The fluffy layer shows a decrease in the oxygen content and the growth of the dissolved biogenic elements. It was provided by the particulate organic matter supporting the vital activity of the heterotrophs from the overlying water column and by the flux of reduced compounds (NH4, H2S, CH4, Fe2+, Mn2+, and others) from the underlying sediments. The Corg isotopic composition of the fluffy layer and the sediments is 2–4 ‰ heavier than that of the particulate matter and sediment due to the presence of the isotopically heavy biomass of microorganisms. A change in the isotopic composition of the Corg in the fluffy layer and surface sediment as compared to the Corg of the particulate matter is a widespread phenomenon in the Arctic shelf seas and proves the leading role of microorganisms in the transformation of the particulate matter into sediment. 相似文献
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Joan D. Willey 《Marine Chemistry》1978,7(1):53-65
Natural marine sediments can release dissolved silica to silica-poor seawater and can remove silica from seawater enriched with dissolved silica. These are fast reactions, with sufficient reaction occurring within the first 48 hours to indicate clearly the direction of the reaction. The relative importance of these two processes varies with the ratio of clays to biogenic silica in the sediment. Both the release and the uptake reactions approach the interstitial water concentration of dissolved silica as an end point, which suggests that these reactions may influence this concentration. No change in sediment reactivity with respect to silica uptake or release reactions was observed with increasing depth in core for the three sediment cores investigated; this indicates that uptake sites are not saturated, and silica is available for dissolution for a long time after deposition. 相似文献
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由于化学溶出、物理溶解以及胞外酶等作用,沉积物捕获器中颗粒物在锚系布放期间会发生一定程度的溶解,从而引起沉积物捕获器中碳、氮颗粒物通量的低估。本文对于1987—1988年南海北部中深层沉积物捕获器中碳、氮颗粒物的溶解作用进行了研究。溶解作用对于碳、氮通量估算的影响大致随着深度的增加而减小。总体而言,颗粒有机碳通量低估约3.8%~40.3%,平均值为26.6%。颗粒氮通量低估约4.2%~76.4%,平均值为43.7%。碳、氮颗粒物的溶出量与颗粒物通量大小关系不明显,但是样品储存时间对于碳、氮颗粒物溶解作用的影响较显著,储存时间较长的样品中颗粒物溶出量更大。 相似文献
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为研究多环芳烃从河口到近海的环境归趋行为与生态风险,考察了沉积物质量浓度、溶解性有机质、温度、盐度4种典型环境因子对菲在黄河口沉积物上吸附的影响,比较了黄河口与近海两种沉积物对菲的吸附性能。研究结果表明,沉积物质量浓度越低,单位质量颗粒物的菲吸附量越高;共存的溶解性有机质对菲的吸附具有增促作用,且腐殖酸比黄腐酸的作用更显著;温度的升高不利于菲的吸附,而盐度的增加有利于菲的吸附。菲在沉积物上的吸附是分配作用与表面吸附两种行为的耦合,其中黄河口沉积物以表面吸附为主,而近海沉积物以分配作用为主。近海沉积物菲吸附量显著高于黄河口沉积物菲吸附量。基于此,菲从河口到近海的迁移过程中,更易于在沉积物表面发生吸附沉降,从而可能降低水相中的生态危害,但对近海底栖生物具有潜在的健康生态风险。 相似文献