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根据2018年7月、11月和2019年1月、4月对广东考洲洋牡蛎养殖海域进行4个季节调查获得的pH、溶解无机碳(DIC)、水温、盐度、溶解氧(DO)及叶绿素a(Chla)等数据,估算该区域表层海水溶解无机碳体系各分量的浓度、初级生产力(PP)、表层海水CO2分压[p(CO2)]和海-气界面CO2交换通量(FCO2),分析牡蛎养殖活动对养殖区碳循环的影响。结果表明:牡蛎养殖区表层海水中Chla、DIC、HCO3–和PP显著低于非养殖区;养殖淡季表层海水中pH、DO、DIC、HCO3–、和CO32–显著大于养殖旺季,养殖旺季的p(CO2)和FCO2显著大于养殖淡季。牡蛎养殖区表层海水夏季、秋季、冬季和春季的海-气界面CO2交换通量FCO2平均值分别是(42.04±9.56)、(276.14±52.55)、(–11.59±18.15)和(–13.02±6.71)mmol/(m2·d),冬季各站位FCO2值离散度较大,其中位数是–10.73mmol/(m2·d)。在全年尺度,表层海水p(CO2)及FCO2与水温呈显著正相关,与盐度呈显著负相关。在非养殖区,浮游植物光合作用可能对影响表层海水p(CO2)及FCO2起主导作用。养殖牡蛎钙化、呼吸作用等生理因素释放的CO2对表层海水p(CO2)及FCO2未产生显著影响。考洲洋养殖海域养殖旺季为CO2的源,养殖淡季整体为CO2的弱汇。 相似文献
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由于存在极高的初级生产和高效的碳代谢速率, 珊瑚礁海域二氧化碳(CO2)的汇/源属性仍存有争议。为明晰中国典型珊瑚礁海域CO2的汇源属性及驱动因素, 作者基于2022年11月(秋季)和2023年2月(冬季)在深圳杨梅坑海域的调查结果并结合室内培养实验所获得的数据, 探究了枯水季节典型亚热带珊瑚礁海水二氧化碳分压(pCO2)的分布特征及主要控制机制。结果表明, 调查期间pCO2的变化较大, 其范围为233.3~465.3 μatm。秋季表现为大气CO2的汇, CO2吸收通量为1.66±0.41 mmol C/(m2/d);冬季表现为大气CO2的弱源, 其释放通量为0.36±0.17 mmol C/(m2/d)。调查期间(枯水季)杨梅坑海域受淡水输入的影响较小, 季节性温度影响下的生物过程是驱动pCO2变化的关键因素, 其贡献pCO2总变化量的73.6%(表层)和66.5%(底层)。其中, 浮游植物光合作用的季节差异是导致海水CO2汇源转变的主要成因, 而微生物呼吸作用的影响甚微。相比较, 物理过程(CO2海-气交换、温度和盐度变化)对pCO2的影响相对较小, 其作用结果远低于生物过程。此外, 珊瑚的代谢活动对杨梅坑局部海域pCO2分布产生一定影响, 造成礁区pCO2值高于非礁区。因此, 海气CO2通量估算中不能忽视局部海域珊瑚代谢作用的影响。 相似文献
3.
为了评估海洋酸化和富营养化耦合作用对近海浮游生态环境的影响,本研究以天津市近岸海域浮游植物群落的生物地球化学指标为研究对象,分别采用一次性及连续培养的方式模拟自然水华及稳态条件,探究其对二氧化碳(CO2)和硝酸盐浓度变化及二者耦合作用的响应。实验条件设置如下:1)对照:二氧化碳分压p(CO2)40.53 Pa、无硝酸盐添加;2)酸化:p(CO2)101.3 Pa、无硝酸盐添加;3)加N:p(CO2)40.53 Pa、添加硝酸盐50 μmol·L–1;4)酸化加N:p(CO2)101.3 Pa、添加硝酸盐50 μmol·L–1。实验结果表明,硝酸盐加富比酸化更加显著地促进浮游植物群落总叶绿素(Chl a)生物量及颗粒有机碳(POC)和颗粒有机氮(PON)积累,酸化和加N使浮游植物群落粒径大小升高。连续培养实验表明,酸化和N加富对Chl a、生物硅(BSi)、PON浓度、PON与颗粒有机磷(POP)比值(N/P)、POC与BSi比值(C/BSi)及沉降速率有协同交互作用,对POP和POC浓度及POC与PON比值(C/N)有拮抗性交互作用。在一次性培养后,酸化显著降低了浮游植物群落的沉降速率;而在连续培养后,酸化和N加富使浮游植物群落沉降速率显著升高。这些结果表明酸化和N加富对与近岸浮游植物相关的生物地球化学循环及在不同生长阶段的种群碳沉降存在不同的潜在影响及交互效应。 相似文献
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水-气平衡法被广泛地应用于海水CO2分压（partial pressure,pCO2）的测定。该方法采用水-气平衡器,使海水与平衡器上部顶空中的空气进行CO2交换,达到平衡后测定该顶空空气中CO2的浓度,再换算成海水pCO2。水-气平衡器是海水pCO2测量仪器的关键部件,其性能在很大程度上决定所获得的pCO2数据的准确度和可靠性。本文介绍了水-气平衡器的平衡原理、平衡器时间常数的测量方法及影响因素,归纳了现有的4种用于海水pCO2测量的水-气平衡器即喷淋式、鼓泡式、层流式及混合式平衡器的结构与特点,着重介绍了两种新型的水 气平衡器即基于射流器的鼓泡式平衡器和基于球形降膜的层流式平衡器,比较了不同水-气平衡器的尺寸、运行参数及时间常数,分析了设计和应用水-气平衡器时需考虑的因素。本文可为使用水-气平衡器测定海水pCO2的技术人员提供技术参考。 相似文献
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于2014年12月至2015年1月, 在121°42′E～126°18′E, 28°43′N～30°02′N的浙江中部海域, 对97个站位采集的浮游植物的种类组成、群落结构、细胞丰度进行了研究。共鉴定浮游植物6门53属163种(含19未定种), 其中以硅藻为主, 甲藻其次; 浙江中部海域冬季浮游植物群落可分为4种生态类型: 半咸水类群、沿岸广温型、近海广温广盐型、外海高温高盐型, 其中最主要生态类型为近海广温型; 浮游植物优势种为中华齿状藻(Odentella sinensis)、琼氏圆筛藻(Coscinodiscus jonesianus) 、伏氏海线藻(Thalassionema frauenfeldii)、虹彩圆筛藻(Coscinodiscus oculus-iridis)、太阳双尾藻(Ditylum sol)、洛氏角毛藻(Chaetoceros lorenzianus)。浮游植物的细胞丰度范围为0.3×104个/m3～67.1×104个/m3, 平均值为8.8×104个/m3, 呈现近岸>近海>外海的分布特点, 高值区位于三门湾至渔山列岛之间的海域; 生物多样性指数平均值为3.36; Pearson 相关性分析得出: 调查海域浮游植物的细胞丰度与盐度呈负相关,与磷酸盐、硝酸盐成正相关。 相似文献
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渤海海峡冬季表层海水中溶解无机碳分布特征分析 总被引：1，自引：0，他引：1
根据2010 年2 月—2010 年3 月的调查数据, 探讨了冬季渤海海峡及其附近表层海水中溶解无机碳体系的分布特征。结果表明: 表层水体中TA、DIC 和HCO3- 的浓度分布总体上呈现出海峡西南部高东北部低的分布趋势。西南部出现的高值区, 与该区域靠近莱州湾, 受莱州湾水体污染影响有关。调查海域TA 与表层水的温度相关性明显, pH 与叶绿素的相关性较高。水温和Chl-a 浓度是影响水体中无机碳体系分布变化的重要因素。其中, 水温对HCO3- 的影响要明显强于DIC。海峡南北两侧水体交换的差异, 是导致海峡南部东西两端无机碳体系各参数监测数值的差异明显大于海峡北部的主要原因。 相似文献
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微藻固碳是一种新型节能减排技术，具有长期可持续发展的潜力。本文对两株富油微藻（球等鞭金藻和微拟球藻）进行了富碳培养下生长特性及中性脂积累特性的研究。两株富油微藻的最佳培养条件为10%CO2浓度和f培养基。本研究对两株富油微藻的最大生物量产率、总脂含量、最大油脂产率、微藻的C含量和CO2固定率进行了测定。球等鞭金藻的各参数指标分别为：142.42±4.58g/（m2·d），39.95%±0.77%，84.47±1.56g/（m2·d），45.98%±1.75%和33.74±1.65g/（m2·d）。微拟球藻的各参数指标分别为：149.92±1.80g/（m2·d），37.91%±0.58%，89.90±1.98g/（m2·d），46.88%±2.01%和34.08±1.32g/（m2·d）。实验结果显示，两株海洋微藻均属于高固碳优良藻株，适合应用于微藻烟气减排技术开发，具备用于海洋生物质能耦合CO2减排开发的潜力。 相似文献
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2016年秋季热带西太平洋网采浮游植物群落结构 总被引：1，自引：0，他引：1
作者于2016年9月27日～10月25日对热带西太平洋(0°～20°N, 120°～130°E)10个站位的网采浮游植物群落结构进行了采样调查。应用Uterm?hl方法对调查海域浮游植物的物种组成、细胞丰度、优势物种以及群落多样性等相关生态特征进行了分析。希望为热带西太平洋提供一些基础的背景资料,为以后的研究奠定基础。结果表明, 鉴定出浮游植物共计4门、66属、243种(包括变种、变型), 含硅藻门(Bacillariophyta)34属、103种, 甲藻门(Pyrrophyta)28属、133种, 金藻门(Chrysophyta)2属、4种,蓝藻门(Cyanophyta)2属、3种。浮游植物细胞丰度1 965.573×103 细胞/m3 , 其中蓝藻的细胞丰度为1 945.169×103 细胞/m3 , 决定了浮游植物的分布格局, 占总细胞丰度的98.96%, 高值区分布在0°N130°E-10°N130°E的4个站位(E130-13、E130-15、E130-17、E130-19); 硅藻丰度在20°N断面N20-4站位存在高值区; 甲藻丰度在130°E断面的3个站位(E130-10、E130-13、E130-15)存在高值区。本次调查的优势种依次为铁氏束毛藻(Trichodesmium thiebaultii)、扁形原甲藻(Prorocentrum compressum)、扁豆原甲藻(Prorocentrum leniculatum)、胞内植生藻(Richelia intracellularis)、菱形海线藻(Thalassionema nitzschioides)、细弱海链藻(Thalassiosira subtilis)、具边线形圆筛藻(Coscinodiscus marginato-lineatus)、科氏角藻(Ceratium kofoidii)、鲁比膝沟藻(Gonyaulax lurbynaii)、中华半管藻(Hemiaulus sinensis)、霍氏半管藻(Hemiaulus hauckii)、小等刺硅鞭藻(Dictyocha fibula)。Shannon-Weiner多样性指数的均值为2.440,Pielou 均匀度指数的均值为0.163。相关分析结果显示浮游植物空间分布主要受PO4-P、NH4-N的影响,且由蓝藻的相关性决定的。聚类分析得出群落结构分为大洋群聚和近岸群聚两种类型(其中大洋群聚的站位又划分为0°～10°N纬度范围聚集和10°～20°N纬度范围聚集)。 相似文献
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用乙炔抑制法和最大或然数(most probable number, MPN)法对黄海北部海域沉积物反硝化速率及反硝化细菌数量的季节变化进行了研究, 结果表明, 该海域反硝化速率在夏季最大, 范围在3.2～7.5μmol/(m2·h)之间, 平均值为4.85μmol/(m2·h); 而在春、秋季其范围分别为0.26～2.65μmol/(m2·h)和1.21～4.12μmol/(m2·h)。该研究海域3 个季节反硝化细菌数量差别较大, 春、夏、秋季分别在1.78×104～8.12×104, 1.18×106～6.18×106 和0.72×105～4.50×105 个/g 之间。春、秋两季反硝化速率和反硝化细菌数量之间呈显著性正相关, 相关系数分别为0.759 和0.750(P<0.05)。本结果可为黄海北部海域氮循环机制研究提供重要参考。 相似文献
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渤海海峡冬季无机碳的立体分布特征及其源汇变化 总被引：1，自引：0，他引：1
根据2010年2月至2010年3月对渤海海峡3个断面39个站位表层、10 m层和30 m层水体中盐度、水温、叶绿素a以及无机碳等参数的测定数据,分析了该季节溶解无机碳的分布特征以及源汇变化状况,探讨了影响其分布的主要因素。结果显示,调查期间渤海海峡水体中各水层溶解无机碳(DIC)及其组分浓度分布较一致,其中DIC及HCO3-的浓度等值线分布均呈现出从西南向东北梯度降低的趋势,且受温度影响明显;二氧化碳分压[p(CO2)]则表现出与叶绿素a含量成明显负相关的分布特征;位于渤海海峡东部的H断面垂直方向上,由于受黄海、渤海水团在海峡中部交汇混合形成的水体紊流影响,DIC及其组分在断面中部等值线分布较两边曲折。冬季渤海海峡表现出明显的源、汇分区分布特征,整个调查区海-气二氧化碳通量为3.52 mmol/(m2·d),表现为大气CO2的弱源。冬季流经渤海海峡的DIC通量约为(130±2)×103 mol/s。 相似文献
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The partial pressure of carbon dioxide and air-sea fluxes in the Changjiang River Estuary and adjacent Hangzhou Bay 总被引：3，自引：0，他引：3
The distributions of partial pressure of carbon dioxide (p CO2 ) in the surface waters of the Changjiang River Estuary and adjacent Hangzhou Bay were examined in the summer of 2010. Surface water p CO2 ranged from 751-2 095 μatm (1 atm=101 325 Pa) in the inner estuary, 177-1 036 μatm in the outer estuary, and 498-1 166 μatm in Hangzhou Bay. Overall, surface p CO2 behaved conservatively during the estuary mixing. In the inner estuary, surface p CO2 was relatively high due to urbanized pollution and a high respiration rate. The lowest p CO2 was observed in the outer estuary, which was apparently induced by a phytoplankton bloom because the dissolved oxygen and chlorophyll a were very high. The Changjiang River Estuary was a significant source of atmospheric CO2 and the degassing fluxes were estimated as 0-230 mmol/(m2 d) [61 mmol/(m2 d) on average] in the inner estuary. In contrast, the outer estuary acted as a CO2 sink. 相似文献
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We examined the carbonate system, mainly the partial pressure of CO2 (pCO2), dissolved inorganic carbon (DIC) and total alkalinity (TAlk) in the Changjiang (Yangtze) River Estuary based on four field surveys conducted in Sep.–Oct. 2005, Dec. 2005, Jan. 2006 and Apr. 2006. Together with our reported pCO2 data collected in Aug.–Sep. 2003, this study provides, for the first time, a full seasonal coverage with regards to CO2 outgassing fluxes in this world major river–estuarine system. Surface pCO2 ranged 650–1440 μatm in the upper reach of the Changjiang River Estuary, 1000–4600 μatm in the Huangpujiang River, an urbanized and major tributary of the Changjiang downstream which was characterized by a very high respiration rate, and 200–1000 μatm in the estuarine mixing zone. Both DIC and TAlk overall behaved conservatively during the estuarine mixing, and the seasonal coverage of these carbonate parameters allowed us to estimate the annual DIC export flux from the Changjiang River as ∼ 1.54 × 1012 mol. The highly polluted Huangpujiang River appeared to have a significant impact on DIC, TAlk and pCO2 in the lower reaches of the inner estuary. CO2 emission flux from the main stream of the Changjiang Estuary was at a low level of 15.5–34.2 mol m− 2 yr− 1. Including the Huangpujiang River and the adjacent Shanghai inland waters, CO2 degassing flux from the Changjiang Estuary may have represented only 2.0%–4.6% of the DIC exported from the Changjiang River into the East China Sea. 相似文献
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根据2004年8月在长江口、杭州湾附近海域获得的调查资料对表层水中Ph值、总碱度和溶解无机碳的分布特征及其与环境参数的关系进行了研究,并由此得到了溶解无机碳的组成情况.结果表明,HCO3-、CO23-;和CO2(T)占溶解无机碳浓度百分比分别为80.33%～97.75%、0.61%～19.42%和0.25%～2.34%,平均值分别为(93.28±3.68)%、(5.58±4.03)%和(1.14±0.43)%.水文、浮游植物等对各参数的分布具有重要影响,但对不同参数的影响程度不同. 相似文献
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基于遥感数据,采用功率谱和相关性分析等方法,研究了长江口邻近海域海表温度(SST)的时空变化特征以及影响因素。结果表明:1982—2017年长江口邻近海域的SST 整体表现为每10 a升温约0.48 °C的趋势,且具有10.0,3.6,2.4和1.0 a的振荡周期。长期以来,冬、春、夏、秋四季的长江口邻近海域SST总体呈现升温趋势,其中春季的升温趋势最显著,而秋季变化趋势最不明显。研究海区的SST呈现明显西北—东南向温度递增的分布特征。此外,长江口径流量的变化对邻近海域的SST具有一定影响,从多年变化来看,径流量增大(减小),长江口邻近海域SST随之升高(降低),从月变化来看,3月、4月和9月的长江径流对SST有影响。气温对SST具有一定的强迫作用,大气温度的总体趋势是升高的,通过海气相互作用进行热传输,从而造成长江口邻近海域SST升温。 相似文献
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ZHANG Naixing SONG Jinming CAO Conghu REN Rongzhu WU Fengcong ZHANG Shaoping SUN Xu 《海洋学报(英文版)》2012,31(1):73-82
The influence of macronitrogen (NO - 3 and NH + 4 ) addition with Ulva pertusa on dissolved inorganic carbon system in seawater was studied. The results indicate that p(CO 2 ) and HCO 3 concentration decrease significantly, while pH and CO 2- 3 concentration increase significantly. When the concentration of NO 3 was less than 71 μmol/dm 3 or NH + 4 was less than 49.7 μmol/dm 3 , dissolved inorganic carbon (DIC) absorption rates by Ulva pertusa generally increased with the increasing of nitrogen concentration. The DIC decreased 151 μmol/dm 3 with the addition of 71 μmol/dm 3 NO 3 and decreased 232 μmol/dm 3 with the addition of 49.7 μmol/dm 3 NH + 4 after the experiment compared with DIC measured without nitrogen addition. A significant negative-correlation was found between c(DIC) and growth rate (μ) of Ulva pertusa (r = -0.91, P <0.000 1, n=11). NH + 4 had more influence on the species of inorganic carbon system than NO 3 . 相似文献
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以黄海绿潮暴发的主要漂浮种类浒苔 (Ulva prolifera)为材料,在实验室条件下研究了浒苔光合参数、固碳速率及提升海水pH的作用,结果表明:浒苔光合作用半饱和常数Km为0.25 mmol/dm3,光合作用饱和时海水溶解无机碳(DIC)浓度也只需1.2 mmol/dm3,为正常海水DIC浓度(2.4 mmol/dm3)一半,故黄海绿潮暴发时藻体可以一直保持光合作用饱和与旺盛生长状态。水生条件下浒苔藻体主要吸收海水中的DIC,0.5 g/dm3培养密度下,1个光周期内净光合固碳速率为10.92 mg /(g·d)(鲜重)。连续培养5 d,0.5,1.0和2.5 g/dm3培养密度组的DIC浓度从22 mg/dm3分别降为4.85,2.62和0.66 mg/dm3,表明DIC去除率随藻体培养密度提高而增强,分别可达77.78%,88.00%,96.98%;藻体吸收海水中无机碳的同时可使海水pH升高,0.5 g/dm3培养密度下,1个光周期内净提升pH速率高达0.96/(dm3·g·d)。连续培养5 d,0.5,1.0和2.5 g/dm3培养密度组第1天其pH分别可达到9.1,9.2和9.7,表明藻体密度越高pH提升越快,而且第5天pH均可稳定在9.9左右。浒苔暴露在空气中可直接吸收空气中CO2,1个光周期内其光合固碳速率约为46.14 mg/(g·d),而在海水中的光合固碳速率为10.92 mg/(g·d),可见浒苔在空气中的光合固碳速率是水中的4.23倍。水生和气生时单位质量藻体的固碳效率因藻体间相互遮蔽而下降。结果可为今后黄海绿潮暴发机制及CO2减排和防止海洋酸化作用的评估提供技术支撑。 相似文献
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Xiang Yu Baofu Jiang Binyong Li Xueli Niu Xueyu Zhang 《Marine Georesources & Geotechnology》2013,31(3):312-321
ABSTRACTHaving a reliable ocean carbon flux (f(CO2)) retrieval model is essential to monitoring the global carbon cycle and to evaluating the climate change. Remote sensing techniques provide alternatives for f(CO2) retrieval with its advantages of wide area surveys and real-time monitoring. In the present study, a semianalytical f(CO2) estimation model was developed based on remote sensing data and in situ measurements in the Chinese Bohai Sea. The used model performed well (R2?=?0.84) in deriving f(CO2) based on the collected remotely sensed dataset, including sea surface temperature, estimated sea surface salinity, wind speed, Chl-a concentration. The results showed that the distribution of partial pressure of carbon dioxide (p(CO2)) and f(CO2) varied spatially and temporally during the 12 months in 2009. The spatial fluctuations of p(CO2) and f(CO2) in Bohai Sea in summer and autumn were more obvious than that in Spring and Winter. The highest values of p(CO2) and f(CO2) generally appeared in coastal regions. Moreover, the average f(CO2) value of the 12 months showed that the Bohai Sea performed as a weak carbon source in 2009. The results provided technical and data support for carbon management and climate negotiation in the Bohai Sea. 相似文献
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The annual cycle of dissolved nutrients and the fugacity of CO2 (fCO2), calculated from the concentration of dissolved inorganic carbon (DIC) and pH, was studied over a 14-month long period (December 1993 to February 1995) at a site in Prydz Bay near Davis Station, Vestfold Hills, East Antarctica. Significant spring decreases in fCO2 began under the sea-ice in mid-October, when both water column and sea-ice algal activity resulted in the removal of nutrients and DIC and increased pH. Minimum fCO2 (<100 μatm) and lowest nutrient and DIC concentrations occurred in December and January. The low summer fCO2 values were clearly the result of biological activity. The seasonal depletion of dissolved nitrate reached 85% in mid-summer when chlorophyll-a concentrations exceeded 15 mg m−3. Oceanic uptake of carbon dioxide from the atmosphere, calculated from the fugacity difference and daily wind speeds, averaged more than 30 mmol m−2 day−1 during the summer ice-free period. This exchange replaced approximately half of the DIC consumed by biological activity. Apparent nutrient utilisation ratios (C/N/P) were close to Redfield values. In autumn fCO2 began to rise, continuing slowly well into winter, and reaching a maximum close to modern atmospheric values between July and September. This increase can be attributed to a combination of local remineralisation of organic carbon in the water column and the steady increase in the mixing depth of the water column. At first glance, this suggests that air–sea equilibration occurred in winter despite the sea-ice cover, perhaps by horizontal circulation from regions outside the pack ice, or through openings in the ice. However, the persistent 15 to 20% undersaturation of dissolved oxygen throughout the winter suggests an alternate explanation. The late winter fCO2 level may represent a characteristic established by global circulation, so that as a result of increasing atmospheric CO2 concentrations, these Antarctic waters are in transition from being a winter-time source of CO2 to the atmosphere to becoming a sink. Our fCO2 observations emphasize the need to address seasonal variations in assessing Antarctic contributions to the oceanic control of atmospheric CO2. 相似文献