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埋藏在海洋沉积物中的有机碳是大气二氧化碳的净汇,而埋藏过程主要发生在陆架区。北冰洋拥有全球最大的陆架,接收大量来自河流和沿岸侵蚀输运的陆源有机碳,楚科奇海作为北冰洋的边缘海,是有机碳埋藏的重要海区之一。本研究选用楚科奇海和海台的表层沉积物（陆架区33~82.69 m,陆坡区164.63~3 763 m）,通过木质素,结合粒度、比表面积、有机碳百分含量（OC%）、有机碳稳定同位素（δ13C）等指标来示踪楚科奇海沉积物有机碳的来源和降解程度。结果表明,有机碳载荷从陆架到陆坡有明显的降低趋势;δ13C的范围指示有机碳可能来自苔藓、草本裸子植被、浮游植物和冰藻等;木质素丁香基酚（S）与香草基酚（V）的比值（S/V）和肉桂基酚（C）与香草基酚（V）的比值（C/V）表明裸子植物的草本组织贡献了更多的陆源有机碳;此外,较高含量的C9DA二酸（干酪根氧化产物）表明干酪根也可能是楚科奇海表层沉积物中有机质来源的重要组成。指示降解的参数[（Ad/Al） s、（Ad/Al） v、（Ad/Al） p、3,5-Bd/V]在陆架和陆坡沉积物中的差异表明陆坡沉积物中有机质的降解过程受到水动力分选以及原位降解等因素的影响更为明显。 相似文献
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北极楚科奇海海底表层沉积物有机碳的生物地球化学特征 总被引：5，自引：0，他引：5
1999年7月和2003年7月在北极科学考察中获取的楚科奇海海底表层沉积物有机碳质量分数的分析结果表明,楚科奇海海底表层沉积物有机碳平均质量分数约为1.41%,远高于我国东海和世界部分大陆架沉积物;有机碳/氮比值为8.69,反映了有机物以海洋自生为主的混合性来源;有机碳与有机氮之间显著相关(R=0.93);有机碳质量分数与粒度明显相关(R=0.71),细粒粘土质沉积物中的有机碳质量分数高于砂质沉积物的;在水深200m以内,有机碳质量分数随水深加大有一定的增加;有机碳质量分数与生源硅质量分数明显相关;有机碳质量分数随纬度变化较小。结合2次北极考察的实测结果,对楚科奇海海底表层沉积物中的有机碳来源进行了初步讨论,认为沉积有机碳埋葬可能主要取决于生物泵。 相似文献
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北冰洋西部表层沉积物中生源组分及其古海洋学意义 总被引：4，自引：0，他引：4
通过对中国首次和第二次北极科学考察在北冰洋西部所采取的66个表层沉积物中生源组分的分析,探讨了该海区表层生产力变化与水团的相互关系。楚科奇海西南部呈现出高的有机碳和生源蛋白石含量,而中部和东部哈罗德浅滩至阿拉斯加沿岸,以及楚科奇海台、北风脊和加拿大海盆表现出低的有机碳和生源蛋白石含量。楚科奇海陆架区表层沉积物以底栖有孔虫为主,丰度低;而楚科奇海台、北风脊和加拿大海盆则以浮游有孔虫占绝对优势,丰度较高。生源组分的分布特征显然与通过白令海峡进入楚科奇海的三股太平洋水和大西洋次表层水相关。楚科奇海西侧沿富营养的阿纳德尔流方向的区域呈现出高的表层生产力。而东侧受寡营养的阿拉斯加沿岸流及阿拉斯加西北沿岸陆源物质输入的影响,呈现出低的表层生产力。北纬75°以北及加拿大海盆受海冰覆盖影响,也表现出最低的表层生产力。而受北大西洋次表层水的影响,楚科奇海陆架外侧高纬海域表现出较高的钙质生物生产力。表层沉积物中Corg/N比值及其分布反映楚科奇海表层沉积物中的有机碳以海洋自身来源为主,且主要受生物泵过程控制。有机碳和生源蛋白石含量呈现高的正相关关系,说明硅藻等浮游植物的初级生产力可能控制着生物泵对碳的吸收和释放。 相似文献
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北冰洋西部沉积物有机碳、氮同位素特征及其环境指示意义 总被引：5，自引：7，他引：5
通过对楚科奇海及邻近的北冰洋深水区表层沉积物中有机碳同位素含量(δ13C)、氮同位素含量(δ15N)及生物成因SiO2(BSiO2)含量分析,结果表明海源和陆源有机质的分布受海区环流结构和营养盐结构所制约.楚科奇海中西部和楚科奇海台受太平洋富营养盐海水的影响,海洋生产力高,沉积物中海源有机质和BSiO2含量高;靠阿拉斯加一侧海域海水的营养盐含量和生产力都偏低,沉积物中陆源有机质比重增加;在研究区北部和东北部的楚科奇高地和加拿大海盆,冰封时间较长,营养盐供应少,海洋生产力低,但来自马更些河和阿拉斯加北部的陆源有机质增多,沉积物中BSiO2含量小于5%,海源有机质百分含量小于40%.由于亚北极太平洋水通过楚科奇海向北冰洋海盆输送,研究区营养盐池表现为开放系统,营养盐的利用率与它的供应成反比,与海洋生产力成反比. 相似文献
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全球变暖导致北极地区冻土退化、海冰消融、河流径流增加及海洋动力发生变化，这些因素连同日益增加的人类活动都影响北冰洋中汞的输入和运移。对取自北极东西伯利亚陆架的87个表层沉积物进行了汞含量测试与分析，发现沉积物中汞含量的分布有显著的空间差异性，可分为近岸低汞区（33 ng/g）、陆架中部汞含量中等区（58 ng/g）和北部深水高汞区（84ng/g）。总体来看，从近岸向外海，汞含量随水深的增大而升高。结合沉积物粒度、有机碳和比表面积等指标，发现东西伯利亚陆架沉积物中黏土含量与汞含量呈现正相关，显示了沉积物粒度对汞分布的控制作用。近岸由于受河流输入、海岸侵蚀和环流分选等因素的影响，沉积物粒径较粗，导致汞含量较低，而北部陆架深水区的细粒沉积物则吸附了更多的汞。在楚科奇海和拉普捷夫海，沉积汞含量和总有机碳含量有较强的正相关性，而在东西伯利亚海相关性较弱，这可能是因为东西伯利亚海的沉积有机碳来源相对更为复杂。基于沉积汞的富集因子指标，我们认为北极东西伯利亚陆架沉积汞的污染水平整体较低，受人类活动的影响相对较弱。 相似文献
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北冰洋西部表层沉积物粘土矿物分布及环境指示意义 总被引：7，自引：1，他引：6
楚科奇海及邻近的北冰洋深水区表层沉积物中粘土矿物的分布受源区母岩和海区环流结构所制约。来自加拿大马更些河的物质富含高岭石和伊利石,对研究区东北部和北部沉积物的影响较大;来自阿拉斯加西北部的河流和海岸带物质富含绿泥石,高岭石含量变化较大,对阿拉斯加西北部近海沉积物的影响明显;来自西伯利亚的物质富含绿泥石,对研究区西部沉积物的影响较为明显。自白令海峡进入的太平洋水携带富含蒙皂石的育空河物质横穿楚科奇海陆架向北扩散,导致楚科奇海中部沉积物中的蒙皂石含量高;同时,粘土矿物自身的粒度分异在某种程度上也促使蒙脱石在离岸距离较远的中部海区富集。 相似文献
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通过对北冰洋西部(楚科奇海及北部边缘地带、加拿大海盆)34个表层沉积物样品中黏土组分的Sm-Nd同位素分析,结果表明:(1)黏土组分的Sm-Nd同位素分异明显,可将沉积物划分为北部、西部、南部和东部等多个同位素物源区;(2)在楚科奇海,太平洋入流的向北输运自西向东形成了3个不同的同位素物源区,沉积物的c(147Sm)/c(144Nd)比值、εNd(0)值和TDM年龄自西向东呈递减趋势;(3)在研究区北部,顺时针方向流动的波弗特涡流将马更些河物质向西搬运至加拿大海盆和楚科奇高地,使该区沉积物εNd(0)值明显偏低,TDM偏大;(4)在楚科奇海北部外陆架、海台和陆坡区,太平洋水、大西洋水和波弗特涡流的相互作用使该区沉积物TDM年龄的标准偏差大,同时出现了南-北源和西-南源等同位素混合类型。 相似文献
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本研究选择杭州湾庵东浅滩作为研究区,选取盐沼区三个不同植被带进行柱状样的采集,通过测量沉积物的粒度、沉积速率、碳氮含量(有机碳、总碳、总氮、碳氮比)等参数,系统分析研究区盐沼湿地植被演替对盐沼物质循环产生的影响。研究结果发现,不同植被覆盖下沉积物粒径差异显著,沿海向陆逐渐变细;沉积速率从海三棱藨草滩、互花米草滩、植被交错区依次递减;总碳、总氮、有机碳含量特征为互花米草滩植被交错区海三棱藨草滩,碳氮比介于6～9,有机碳以海源物质为主;通过计算,发现有机碳埋藏速率为互花米草[159 g/(m2·a)]海三棱藨草[140 g/(m2·a)]植被交错区[119 g/(m2·a)]。从整体上来看,杭州湾南岸盐沼从海三棱藨草群落向互花米草群落演替时,沉积物颗粒发生细化,沉积速率有所变化,而总碳、有机碳、总氮含量增加,盐沼有机碳埋藏速率增加。 相似文献
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通过分析第十次北极考察楚科奇海、白令海考察区表层沉积物样品中放射性核素~(210)Pb和~(137)Cs,获得表层沉积物(0～8 cm)中~(210)Pb和~(137)Cs在不同断面和不同层的比活度范围和分布。楚科奇海陆架区R断面表层沉积物(0～2 cm层)~(210)Pb比活度范围为44.80～117.45 Bq·kg~(-1);~(137)Cs检出主要分布在表层沉积物(2～4 cm和4～6 cm层),比活度范围为未检出～2.23 Bq·kg~(-1)。白令海BL和BR断面表层沉积物(0～2 cm层)~(210)Pb比活度范围分别为29.93～141.35 Bq·kg~(-1)和40.78～620.43 Bq·kg~(-1);BL和BR断面~(137)Cs比活度范围分别为未检出～2.48 Bq·kg~(-1)和未检出～2.08 Bq·kg~(-1)。其中在白令海考察区南端陆坡区深海站位出现~(210)Pb比活度高值;结合表层沉积物垂向分层数据揭示水体中~(210)Pb随颗粒物移除沉降到海底,随海底深度增加而显著升高;各站位的表层沉积物年沉积率随海底深度增加而降低。深海区域站位表层沉积物~(210)Pb比活度随海底深度增加而增加现象说明,颗粒物沉降过程的吸附作用是主要原因。也表明表层沉积物~(210)Pb比活度与海水深度的比值作为~(210)Pb均化因子(HF),可指征颗粒物中~(210)Pb比活度从水体上层至海洋底层随沉降过程的平均变化。研究结果表明楚科奇海陆架区部分站位表层沉积物~(210)Pb存在明显的扰动情况,楚科奇海陆架区、白令海陆架区表层沉积物中~(137)Cs在沉积物各层深分布不均匀。 相似文献
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为了准确解释环境磁学参数记录的极地古气候环境变化信息,本研究对白令海和西北冰洋61个站位的表层沉积物进行了高、低频质量磁化率(χ)、非磁滞磁化率(χARM)和磁化率-温度(k-T)分析,以探明该区沉积物中磁性矿物的种类、来源与搬运路径。结果显示,样品的χ具有明显的地域分布特征。白令海的χ值整体高于楚科奇海,并在育空河口外侧和圣劳伦斯岛南侧较高,向北和向西南方向逐渐减小。楚科奇海中东部陆架上表层沉积χ值高于阿拉斯加沿岸,而西北冰洋深海平原和洋脊区的χ值最低。χARM的变化趋势与质量磁化率相似,但频率磁化率的变化趋势与质量磁化率正好相反。k-T分析结果显示阿留申海盆沉积物中的铁磁性矿物以磁赤铁矿占主导,白令海陆架育空河口外侧和圣劳伦斯岛南北两侧为磁铁矿,白令海陆架西部和楚科奇海陆架中东部为磁赤铁矿和磁铁矿,楚科奇海阿拉斯加沿岸为黄铁矿,而西北冰洋陆坡、深海平原和洋脊区为胶黄铁矿和黄铁矿,但高纬度区沉积物中的胶黄铁矿含量更高。沉积物中磁性矿物的区域性分布受沉积物来源、洋流和底质环境等因素的控制。白令海和楚科奇海陆架磁赤铁矿来源于亚洲大陆,白令海陆架东部的磁铁矿来自育空河流域,阿拉斯加沿岸沉积物中的黄铁矿,应为阿拉斯加西北部陆源侵蚀来源的或早期成岩作用形成的,西北冰洋深海盆区的胶黄铁矿,为自生成因的。 相似文献
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Organic carbon and nitrogen isotopes in surface sediments from the western Arctic Ocean and their implications for sedimentary environments 总被引：1，自引：1，他引：1
1 IntroductionFor several reasons, the Arctic Ocean and itsmarginal seas are key areas for understanding ocean-ic circulation and global climate system ( Clark,1982; Hansen et al., 1983; Walsh et al., 1996;Overpeck et al., 1997). First, the Arctic Ocean i… 相似文献
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楚科奇海与白令海表层沉积中的钙质和硅质微体化石研究 总被引：13，自引：4，他引：13
通过对北冰洋楚科奇海和令海41个表层沉积样品中的有孔虫、介形类等钙质微体化石和硅藻、放射虫、海绵骨针等硅质微体化石的定量分析，发现表层沉积中浮游有孔虫几乎缺失，这可能与该区表层生产力相对低、碳酸盐溶解作用较强有关，而底栖有孔虫和硅质微体化石的丰度分布则明显受表层沉积物类型、表层初级生物生产力和碳酸盐溶解作用所控制。其中，北冰洋楚科奇海陆架区有孔虫丰度和分异度低，含少量浅水介形类，放射虫在陆架浅水区缺失，但含有较多硅藻和海绵骨针等其它硅质微体化石，反映该区由于海冰、表层海水温度较冷而导致表歧初级生产力相对低。白令海陆坡区底栖有孔虫丰度比较科奇海高一个数量级，底栖有孔虫分异度也相对高，硅藻、放射虫、海绵骨针等硅质微体化石的丰度与钙质化石一样，其丰度比楚科奇海明显高，反映表层初级生产力相对高。根据白令海陆坡区底栖有孔虫和硅质微体化石丰度、底栖有孔虫胶结质壳比值的水深变化，推测该区碳酸盐溶跃层和补偿深度（CCD）相对浅，分别位于水深2000m和3800m处。 相似文献
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通过对西太平洋雅浦海沟不同水深沉积物中总有机碳（TOC）、总氮（TN）、碳稳定同位素（δ13C）、粒度组成和比表面积（SSA）等参数的分析，探讨了雅浦海沟不同水深沉积颗粒物来源、分布及其影响因素的异同。结果表明，雅浦海沟沉积物TOC含量和δ13C平均值分别为（0.34%±0.14%）和（-20.8‰±0.7‰），其中海洋浮游植物、陆源土壤和维管植物来源有机碳（OC）的贡献分别为（70%±3%）、（22%±3%）和（8%±2%），且不同水深差异不大，海沟内沉积物的横向输运可能是深部沉积OC的重要输入途径。由于水深更深站位沉积颗粒物中具有更强的微生物活动和在水柱中更长的保留时间，导致其TOC和TN含量较低，但δ13C无明显差异。水深较浅站位TN含量、SSA、粒径组成和中值粒径等参数垂向变化波动较更深站位更为显著，表明海沟沟壁水深较浅处物源输入和沉积环境的不稳定。同时，由于低OC含量、低SSA以及高密度的海底火山喷出岩在海沟水深较浅的沟壁坡折处的广泛分布，导致该区域粒径组成与TOC含量无显著相关性，而较深站位中TOC含量与粉砂呈正相关，与砂和黏土含量呈负相关。整体而言，雅浦海沟沉积物中粉砂粒级颗粒物是OC的主要载体，而SSA是影响海沟沉积OC剖面分布的最重要因素。 相似文献
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白令海、西北冰洋等高生产力海域在北冰洋“生物泵”中起到重要作用；海水升温、海冰消退等北极快速变化，将强烈影响该海域“生物泵”的结构与规模，并在沉积物中有机质的来源与新鲜程度上有所体现，可用脂肪酸加以指征。对第五次、第六次中国北极科学考察在以上海域采集的表层沉积物进行脂肪酸含量（以沉积物干重计）及组成分析，结果显示楚科奇海陆架总脂肪酸含量非常高((97.15± 55.31) μg/g)，白令海盆最低((15.00±1.30) μg/g)，加拿大海盆、楚科奇海陆坡、白令海陆架居中(分别为(88.65 ± 3.52) μg/g，(70.35±11.32) μg/g与(38.28±14.89) μg/g)。海源脂肪酸占总脂肪酸比例最高(86.82%±7.08%)，陆源次之(8.45%±6.62%)，细菌最低(4.63%±2.24%)；硅藻指数(16:1ω9/16:0)在楚科奇海陆架(> 0.82)、白令海陆架边缘(> 0.65)较高，其他区域均较低。脂肪酸结果表明:(1) 该海域沉积有机质主要来自海源，陆源贡献小；在北部、南部楚科奇海陆架、白令海陆架边缘，硅藻生物量占主要优势；细菌脂肪酸比例显著低于温暖海域，指示低温抑制细菌活动。(2) 楚科奇海陆架区硅藻生产力高、细菌活动弱，新鲜有机质沉降效率高，但对未来海水升温、浮游植物群落变化也较为敏感。(3) 加拿大海盆、楚科奇海陆坡的浮游植物群落由绿藻与金藻主导。以上结论说明脂肪酸可指示表层沉积物中有机质的来源与新鲜程度；未来，脂肪酸有望进一步揭示北冰洋“生物泵”对北极快速变化的响应。 相似文献