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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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海洋沉积物/颗粒物在生源要素循环中的作用及生态学功能 总被引：2，自引：1，他引：1
海洋沉积物/颗粒物是生源要素循环过程中的关键源与汇，沉积物/颗粒物一方面是海水生源要素的主要归宿，生源要素从溶解态经复杂的生物-化学过程转变为颗粒态，颗粒物质再沉降形成沉积物，另一方面，海洋沉积物/颗粒物经过微生物-浮游动物-底栖生物作用分解形成溶解态的生源要素，并释放到海水中再次被浮游植物利用，进入下一轮循环，所以，海洋沉积物/颗粒物具有异常重要的生态学功能。浮游植物是海水溶解态生源要素的利用者和海源颗粒态生源要素的初始形成者，浮游动物通过摄食浮游植物或其他有机颗粒物可释放出溶解态生源要素或形成更大的颗粒物，颗粒物沉降后形成的沉积物又通过底栖生物摄食-扰动-破碎等过程将颗粒生源要素释放进入水体参与再循环。生态系统不同类群的生物在颗粒生源要素的释放-沉降中所起的作用不同而又相互关联，其中浮游动物-底栖生物的摄食与代谢、微生物参与的分解过程起着非常重要的作用。所以，海洋沉积物/颗粒物生态学功能研究作为支撑海洋环境和资源的持续利用的科学基础，已成为海洋科学的前沿领域，必将获得跨越发展。 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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宋金明,男,1964年4月出生,河北枣强人,汉族。1985年毕业于长春地质学院（现长春科技大学）,其后在中国科学院海洋研究所获得海洋学硕士和博士学位。现任中国科学院海洋研究所海洋化学研究室副主任、研究员,并兼任中国海洋湖沼学会海洋化学分会常务理事兼秘书长。多年来,宋金明研究员一直从事海洋生物地球化学及海洋沉积物一海水界面化学研究,主持和参与完成的有国家自然科学基金项目、中国科学院重大项目、国家攻关项目等7项,正在进行研究的有国家海洋863项目、国家九五攻关项目等5项,涉及生源要素的海洋生物地球化学过程、海洋生… 相似文献
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中国陆架沉积环境地球化学研究表明，我国近海和远海海域的海洋沉积物质量保持良好，部分近海海域沉积物质量较差。探讨了我国陆架海域沉积物的有机物、重金属元素和生源要素等环境地球化学。 相似文献
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渤海沉积物氮的生物地球化学功能 总被引：2，自引：0，他引：2
20世纪90年代,科学家们对海洋沉积物中氮的行为等进行了较深入的研究(宋金明,1997; Hammond et al.,1996;Jordan et al.,1998)。如氮的早期成岩过程、氮的去营养化作用、氮在沉积物-海水界面的转移过程及交换通量。近年来实施的全球性重大合作计划,如 JGOFS、GLOBEC、SOLAS等进一步加强了对海洋中的氮循环的研究(Collier,1991;Smith et al.,1996)。随着研究的深入,沉积物中氮循环的控制机制、氮循环与其他生源要素循环的关系及其生物地球化学功能等方面的研究已经成为目前研究的焦点。以往的研究工作大多集中于从沉积物间隙水这一角度研究沉积物中的氮循环,而对沉积物本身研究较少,主要是由于研究手段、方法的缺乏(甄别沉积物中氮的各种赋存形态极为困难)。而通过对沉积物初步的研究已证明(马红波等,2001),沉积物固体颗粒本身的特征,如颗粒大小及氮在其中的赋存形态对较长时间尺度上的氮循环过程具有重要影响。本文作者在研究沉积物氮形态基础上,对渤海沉积物氮的生物地球化学功能进行了探讨,以期对深入研究生源要素的循环过程提供基础依据。 相似文献
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胶州湾沉积物-海水界面硅的交换速率及其影响因素探讨 总被引：2，自引：1，他引：1
采用实验室培养法在原位温度和溶氧条件下测定了胶州湾沉积物-海水界面硅的交换速率,并探讨了相关环境因子对界面交换速率的影响机制。结果表明,胶州湾沉积物-海水界面硅的交换表现为从沉积物向水体释放,其交换速率在947~4 889 μmol/（m2·d）范围内,平均速率为1 819 μmol/（m2·d）。表层沉积物中叶绿素a（Chl a）和总有机碳（TOC）是影响胶州湾沉积物-海水界面硅交换速率的主要环境因子,同时表层沉积物的含水率（φ）、生源硅（BSi）和粘土含量以及间隙水中溶解硅酸盐（DSi）对沉积物-海水界面硅的交换也有重要影响。由此可推知,胶州湾沉积物-海水界面硅的交换速率主要受生物活动和溶解-扩散双重过程调控,而表层沉积物粒度与底层水体中DSi对胶州湾硅的释放影响较小。 相似文献
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由中国科学院海洋研究所青年学者来金明同志独立完成的35万字的《中国海沉积物一海水界面化学》专著，将于1997年1月由海洋出版社出版发行。该专著是中国第一部海洋界面化学专著，也是世界上第一部有关中国海沉积物一海水界面化学专著。作为学科交叉新的生长点，海洋沉积物一海水界面化学的研究在国际也不过刀多年的历史，在我国仅有10多年。由于海洋沉积物一海水界面过程参与了海洋中许多复杂的生物地球化学过程，所以已成为当今海洋学研究的热点之一。《中国海沉积物一海水界面化学》是著者及其研究组10年来把当今海洋学研究的前沿领域，… 相似文献
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生物扰动实验系统(AFS)的基本结构和工作原理 总被引：11，自引：0，他引：11
依据“中－美”关于浅海生态系统动力学联合研究计划,并在国家自然科学基金项目和国家攀“Ｂ”项目的支持下,一种新型生物扰动实验系统（ＡｎｎｕｌａｒＦｌｕｘＳｙｓｔｅｍ,ＡＦＳ）于１９９８年１１月在青岛海洋大学海洋生态动力学实验室成功地运转并顺利地开展了预备实验和第一阶段实验。该系统既可在实验室内也可在现场条件下实验,是研究沉积物一海水界面物质通量的有效实验手段。本文是该实验系统系列研究结果之一,目的是对该实验系统的基本结构和工作原理作一一介绍,为沉积物一海水界面通量的研究提供有效的实验手段。１ 基本… 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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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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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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胶州湾沉积物中高生源硅含量的发现--胶州湾浮游植物生长硅限制的证据 总被引：12，自引：1，他引：11
从研究胶州湾沉积物中生源硅入手,利用对比分析对其限制的原因进行了探讨.研究表明,相对于邻近的黄海和渤海沉积物,胶州湾沉积物中的生源硅含量较高,在湾内外的三个站表层沉积物中生源硅的含量分别为1.58%、1.44%、1.48%,在整个柱状样中的平均含量分别为1.54%、1.48%和1.39%,属于高生源硅含量区.沉积物中BSi∶TN远远大于1,BSi∶TP也远远大于16,与水体中Si∶TN〈1,BSi∶16P〈1相反,同时沉积物中的OC∶BSi值远远小于Redfield比值（106∶16）,表明沉积物中有机质的分解速率远大于BSi的分解速率,生源硅分解的较慢.研究还发现,生源硅和有机碳的含量有明显的正相关关系,二者共同作用的结果是造成相当大的一部分BSi被埋藏,不能参与再循环,从而水体中的硅被永久地“清除”,造成水体硅的缺乏,这可能是造成胶州湾浮游植物生长硅限制的根本原因.湾外BSi较湾内低的主要原因是湾外的沉积物因其有机质含量低,且沉积物的颗粒粗而造成BSi的溶解速率比湾内的高.根据沉积物中生源硅的沉积通量和初级生产力的对比可推知,由硅藻形成的生源硅在沉降过程中平均只有15.5%被分解重新进入水体,其余的84.5%可被埋葬而形成沉积物.而胶州湾沉积物中的硅通过沉积物-海水界面返回到水体中的速率也小于生源硅的沉积速率,这进一步证明了海水中的硅不断向沉积物迁移,导致水体中硅含量持续的低水平,进而使Si成为浮游植物生长限制因子的主要原因. 相似文献
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9810号台风影响期间厦门湾海水化学要素变化特征 总被引：2，自引：1，他引：2
热带风暴是影响我国沿海地区的主要自然灾害之一.由于海洋资源开发利用、海洋环境保护等工作的需要,加之海洋科学观测技术手段的进步,近年来,国内外不少学者致力于热带风暴对近海水文气象、海岸港湾工程建设、水体热交换、海洋生态等方面的影响.台风风场导致海水水体强烈运动,加之其所伴随的暴雨、风暴潮将会极大地加速近岸浅水海域陆-海,河-海,海-空,海水-海底沉积物等界面之间的物质和能量交换,引起海水水化学要素在短期内急剧变化,进而影响海水水质状况以及海洋生物过程,海水养殖和其他海洋资源开发利用. 相似文献
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河口硅酸盐物理化学过程研究——Ⅳ、河口活性硅转移机理的分析 总被引：1，自引：0，他引：1
河水带下较多量的溶解硅酸盐(用“硅钼黄法”测出量称为“活性硅”),在河口处与海水混合过程中,溶解硅酸盐有没有一部分转移到非溶解相?是生物吸收转移为主还是无机化学转移为主?最后转移形成什么物质并归宿到何处?有多大部分重新参加硅的地球化学循环?如何循环?这些过程搞清楚,对研究硅在海洋中的地球化学、河口及近海海底沉积的形成与性质、港湾的淤积与变迁、生物的初级生产力以及河口各种水化学特征(进而涉及到河口各种污染物质的分布转移机理),都会有所帮助.它们一直是近十几年来国际上海洋化学工作者所注意的问题之一,然而直到现在仍然争论不休,没有取得一致见解. 相似文献
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南沙群岛海域沉积物-海水界面间营养物质的扩散通量 总被引：25，自引：1，他引：25
主要研究了南沙群岛海域泻湖及礁外沉积物间隙水生态系中的营养 组份 ＮＯ３－Ｎ， ＮＯ２－Ｎ， ＮＨ４－Ｎ， ＰＯ４－Ｐ， ＳｉＯ３－Ｓｉ及其在沉积物一海水界面间扩散转 移通量，结果表明：（１）该海域间隙水中营养组份的浓度较高，∑Ｎ／Ｐ礁外间 隙水高于泻湖间隙水，相对而言，泻湖间隙水中缺氮，礁外间隙水中缺磷，礁外 间隙水中营养组份的垂直分布各异。（２）该海域沉积物活性明显高于东中国 海，沉积物中大量营养组份向上覆海水扩散转移，Ｈ４ＳｉＯ４是礁外界面扩散是最 大的组份，而在泻湖中ＮＯ３－或ＮＨ４＋是最大扩散量的组份，礁外界面Ｈ４ＳｉＯ４， ＮＯ３－扩散大于泻湖，这些扩散转移特征由组份本身的性质与环境特性决定； （３）该海域水温高是造成间隙水中营养组份大量产出并向上覆海水扩散转移 的主要原因，温度高，沉积物释放出营养组份的表现活化能降低，沉积物的活 性增强，从而释放扩散出大量的营养组份。 相似文献
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中国近海区域古菌群落结构研究概述 总被引：3，自引：0，他引：3
古菌作为海洋微生物的重要组成部分,是海洋生态系统中物质与能量传递的重要贡献者,在全球生物地球化学循环中扮演着不可或缺的角色。虽然目前绝大多数的古菌尚未获得纯培养,但近年来分子生物学技术的发展使人们认识到古菌参与甚至主导了海洋生源要素循环的关键过程。本文介绍了目前研究海洋古菌多样性的主要手段,包括:荧光定量PCR、16S rRNA基因扩增子高通量测序、宏组学以及单细胞测序等技术,系统地阐述了中国近海不同区域(包括辽河口、黄河口、渤海、南北黄海、长江口、东海北部、珠江口以及南海区域)海水及沉积物中的古菌群落结构和多样性特征。研究表明我国近海地区的主要古菌类群为广古菌门(Euryarchaeota)、奇古菌门(Thaumarchaeota)、乌斯古菌门(Woesearchaeota)和深古菌门(Bathyarchaeota)等,其生物地理学分布主要受到环境因子和距离因素的影响,且在河口和近海海域呈现出完全不同的分布特点。在此基础上,对未来的研究方向进行展望,为全面深入了解我国边缘海生态系统中古菌群落及其参与的生物地球化学循环奠定了基础。 相似文献
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氮(N)是生物生命活动的基本营养元素，N循环是整个生物圈物质和能量循环的重要组成部分。近几十年来，环境和资源问题的日益突出促进了人们对海洋生态系统的研究及对海洋资源的开发和利用，海洋中的N循环亦受到了广泛关注。尤其是20世纪90年代以来，随着国际地圈与生物圈计划(IGBP)、全球海洋通量联合研究(JGOFS)、全球海洋生态系统动力学研究(GLOBEC)等重大国际合作计划的实施，海洋中的N循环研究取得了重大进展。
本文主要对海洋沉积物中的N循环过程进行了阐述，包括海洋沉积物中N的生物地球化学循环(海洋中N与生物生产过程的关系、早期成岩作用及N的去营养化、沉积物中N循环及其控制机制、颗粒N的形成及其功能、N与其他生源要素循环的关系)及沉积物中N循环的研究方法等，以期对进一步开展N循环的研究有所帮助。 相似文献
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硫作为海洋生物地球化学循环中的重要元素,在本学术领域内备受重视。研究表明,硫的化合物是许多海域海水、沉积物、间隙水中重金属、氧化还原环境等的控制性因素(宋金明,1990,1991,1992a,1992b,1993; Andreae,1990; Fossing et al,1992; Kiene,1992; Lerman,1979)。黄河口附近海域是我国著名的渔场,特别是近年来近海发现了油气田,使此区域成为近海河口区研究的典型场所,因而该海域的建港和油气田开发前期的评价等急需与之相关项目的调查研究。近年来,我所的研究人员对渤海的辽东湾、南黄海、忡绳海槽以及东海等海区硫的体系做了较为系统的调查研究(宋金明,1990,1991,1992a,1992b,1993;李延等,1991),其中重点研究了间隙水中的硫酸盐和-2价硫化物,结果发现,硫酸盐是海洋沉积物中重要的氧化剂,硫化物是控制间隙水中重金属的重要体系。
本文通过对黄河口北部海域的海水、沉积物中间隙水的调查取样分析,讨论了海水和间隙水中SO42- 、
ΣS(-Ⅱ)和S2-在该海域的分布特征,估算了沉积物一海水界面附近硫的扩散转移通量,对该海域元素的地球化学过程和腐蚀环境研究均具有重要的意义。 相似文献
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《海洋地质与第四纪地质》2007,27(6):76-76
长江口潮滩沉积物———水界面营养盐环境生物地球化学过程刘敏,许世远,侯立军著科学出版社出版本书基于潮滩“干-湿交替”的物理格架特征以及沉积物-水体系营养盐的关键界面过程,论述了长江口潮滩营养盐的累积调换的模式与机制。全书共分8章,主要内容包括:潮滩环境特征、潮滩营养物质的溯源分析、潮滩营养盐的时空分布与累积物-水界面营养盐的迁移交换与机制、潮滩沉积物营养盐的吸附过程与特征、潮滩沉积物营养盐的早期成岩反应与模式,河口过程对营养盐循环影响的实验模拟研究等。本书可供从事地理、泥沙、生物地球化学、环境化学、生态水… 相似文献