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周日观测对掌握近海碳酸盐体系变化和海-气CO2交换过程是必要的，有助于降低碳源汇评估的不确定性。针对北部湾东北部的英罗湾-安铺港海域，于2018年4月和8月利用24 h定点逐时采样观测了该区域表层海水碳酸盐体系及相关要素，分析了春、夏季的表层海水CO2分压(p CO2)24 h逐时变化规律及其调控因子。观测结果表明，春、夏季p CO2变化范围分别为530～628μatm和427～748μatm，平均海-气CO2通量分别为(1.7±0.8)mmol/(m2·d)和(1.2±0.8)mmol/(m2·d)，均表现为大气CO2的弱源。其中春季p CO2 24 h逐时变化受温度的影响相比夏季更显著，而夏季p CO2对潮汐作用以及区域内沿岸河流、地下水等淡水汇入引起的生物生产和呼吸代谢过程增强的响应更明显。海水升温主导了春季区域表层高p CO2的形成，夏季咸淡水的物理混合过程中增... 相似文献
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采用船载海?气CO2连续观测系统于2011年和2014年夏季在琼州海峡开展了现场观测，分析研究了表层海水二氧化碳分压(pCO2)时空变化及其影响因子。2011年和2014年夏季pCO2分别为(516±29) μatm和(533±15) μatm，海?气CO2交换通量分别为(8.4±1.7) mmol/(m2·d)和(4.5±0.4) mmol/(m2·d)，均是大气CO2的强源，高于相邻及相似海域，主要受控于东口海域上升流和海峡中部狭管效应。2011年夏季东口上升流增大pCO2的同时也促进了浮游植物繁殖，光合作用吸收水体CO2，降低了pCO2，而且受其影响，西口口门附近叶绿素a和溶解氧含量陡增，pCO2突降。2014年夏季东口海域上升流较弱，且观测海域垂直混合作用显著，pCO2和溶解氧分布特征与2001年夏季明显不同。海峡中部狭管效应造成水体输运速率大、混合作用强，浮游植物“来不及”生长，pCO2较高。 相似文献
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Liuyang Li Chao Wu Jun Sun Shuqun Song Changling Ding Danyue Huang Laxman Pujari 《海洋学报(英文版)》2020,39(12):30-41
N2 fixation rates (NFR, in terms of N) in the northern South China Sea (nSCS) and the East China Sea (ECS) were measured using the acetylene reduction assay in summer and winter, 2009. NFR of the surface water ranged from 1.14 nmol/(L·d) to 10.40 nmol/(L·d) (average at (4.89±3.46) nmol/(L·d), n=11) in summer and 0.74 nmol/(L·d) to 29.45 nmol/(L·d) (average at (7.81±8.50) nmol/(L·d), n=15) in winter. Significant spatio-temporal heterogeneity emerged in our study: the anticyclonic eddies (AE) (P<0.01) and the Kuroshio Current (KC) (P<0.05) performed significantly higher NFR than that in the cyclonic eddies or no-eddy area (CEONE), indicating NFR was profoundly influenced by the physical process of the Kuroshio and mesoscale eddies. The depth-integrated N2 fixation rates (INF, in terms of N) ranged from 52.4 μmol/(m2·d) to 905.2 μmol/(m2·d) (average at (428.9±305.5) μmol/(m2·d), n=15) in the winter. The contribution of surface NFR to primary production (PP) ranged from 1.7% to 18.5% in the summer, and the mean contribution of INF to new primary production (NPP) in the nSCS and ECS were estimated to be 11.0% and 36.7% in the winter. The contribution of INF to NPP (3.0%–93.9%) also decreased from oligotrophic sea toward the eutrophic waters affected by runoffs or the CEONE. Furthermore, we observed higher contributions compared to previous studies, revealing the vital roles of nitrogen fixation in sustaining the carbon pump of the nSCS and ECS. 相似文献
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依托2017年8月23日至2017年9月6日在长江口及邻近海域连续走航测得的二氧化碳分压(pCO2)值,结合温度、盐度、溶解氧等数据,阐述该海域pCO2的分布特征,并利用一次大风事件前后一个断面的重复观测数据,讨论天气事件对长江口海-气CO2通量的影响。夏季长江口及邻近海域表层海水pCO2范围为145~929 μatm,总体呈近岸高远岸低的分布特征,在受长江冲淡水影响的区域,海表pCO2较低,整体表现为大气CO2的汇。大风事件(最大风速达9.7 m·s-1)加强了水体的垂直混合,导致近岸区域从大气CO2的弱源变为强源(CO2通量从0.2±1.9上升到 55.0±12.4 mmol·m-2·d-1),而远岸区域的碳汇略有加强(CO2通量从-12.7±2.3变为-16.8±2.5 mmol·m-2·d-1)。因此,在估算东海海-气CO2通量时,台风、冷空气等短时间尺度天气事件的影响也不容忽视。 相似文献
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Although the adverse impacts of ocean acidification (OA) on marine calcifiers have been investigated extensively, the anti-stress capabilities regulated by increased light availability are unclear. Herein, the interactive effects of three light levels (30 μmol photons/(m2·s), 150 μmol photons/(m2·s), and 240 μmol photons/(m2·s) combined with two pCO2 concentrations (400 ppmv and 1400 ppmv) on the physiological acclimation of the calcifying macroalga Halimeda opuntia were investigated using a pCO2-light coupling experiment. The OA negatively influenced algal growth, calcification, photosynthesis, and other physiological performances in H. opuntia. The relative growth rate under elevated pCO2 conditions significantly declined by 13.14%?41.29%, whereas net calcification rates decreased by nearly three-fold under OA conditions. Notably, increased light availability enhanced stress resistance through the accumulation of soluble organic molecules, especially soluble carbohydrate, soluble protein, and free amino acids, and in combination with metabolic enzyme-driven activities, OA stress was alleviated. The carotenoid content under low light conditions increased markedly, and the rapid light curve of the relative electron transport rate was enhanced significantly by increasing light intensities, indicating that this new organization of the photosynthetic machinery in H. opuntia accommodated light variations and elevated pCO2 conditions. Thus, the enhanced metabolic performance of the calcifying macroalga H. opuntia mitigated OA-related stress. 相似文献
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基于2012年7月对东海的调查,剖析了其水体中各形态碳(pCO2、DIC、DOC、POC)的区域分布特征,估算了海-气界面CO2的交换通量(FCO2),探讨了影响其交换的主要因素,在此基础上,结合历史资料初步分析了近十几年来该海域海-气界面CO2交换通量的变化趋势。结果表明,2012年7月长江口邻近海域相对南部陆架区具有较低的DIC浓度,而DOC与POC的浓度相对较高。调查区域表层水pCO2变化范围为96.28~577.7μatm(1atm为101 325Pa),平均值为297.6μatm,低值区出现在长江冲淡水区(30°~33°N,123°~125°E),高值区主要分布在东海陆架的南部区域。表层水pCO2主要受控于长江冲淡水的输入和混合(盐度)、台湾暖流以及生物生产等。调查海域2012年7月海-气FCO2平均为(-6.410±7.486)mmol/(m2·d),表现东海在夏季是大气CO2的汇区,区域碳汇强度由强到弱依次为:长江冲淡水区(CDW)、黄东海混合水区(YEMW)、陆架咸淡水混合区(SMW)、近岸上升流区(CUW)和台湾暖流区(TWCW),东海夏季每日吸收大气CO2(以C计)约(18.3±19.8)kt。结合历史资料分析发现,近十几年来东海夏季碳汇强度有增强趋势,CDW区的海-气界面CO2通量平均年增速为-0.814mmol/(m2·d),即海水吸收大气二氧化碳每年增加约54.6kt,是夏季东海碳汇增加的最主要贡献者。 相似文献
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根据2009年8月至2010年6月4个季度月(夏、秋、冬、春季),对位于北黄海獐子岛附近海域所设的13个站进行的大型底栖动物生态调查所获得的资料,对该海域大型底栖动物的种数、密度和生物量的组成及季节变化进行分析研究,采用Shannon-Wiener指数(H’)、物种丰富度指数(D)和物种均匀度指数(J)分析该该海域大型底栖动物的物种多样性;并研究了该海域的次级生产力和P/B值的空间分布和季节变化。结果表明,北黄海獐子岛附近海域大型底栖动物全年总种数、年平均栖息密度和年平均生物量分别为211种、699.415个/m2和98.927 g/m2。各季度的种数(S)、平均密度D (个/m2)和平均生物量B (g/m2)的季节变化分别为: S春季(121)＞S秋季(118)＞S冬季(89)＞S夏季(87),D春季(794.58)＞D秋季(766.92)＞D夏季(674.62)＞D冬季(561.54),B春季(180.271)＞B夏季(107.121)＞B秋季(70.824)＞B冬季(37.493)。全年物种多样性指数H’值、物种丰富度指数D值和物种均匀度指数J值分别为2.976、4.135和0.707,该海域大型底栖动物的夏季、秋季和春节平均密度季节变化不明显,但冬季明显较少。而平均生物量和种数的季节变化比较明显,春季较高,冬季较低。该海域的平均次级生产力为15.335g(AFDW)/(m2.a),相对较高。P/B值的平均值为1.239。 相似文献
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The coastal upwelling has profound influence on the surrounding ecosystem by supplying the nutrient-replete water to the euphotic zone. Nutrient biogeochemistry was investigated in coastal waters of the eastern Hainan Island in summer 2015 and autumn 2016. From perspectives of nutrient dynamics and physical transport, the nutrient fluxes entered the upper 50 m water depth（between the mixed layer and the euphotic zone） arisen from the upwelling were estimated to be 2.5-5.4 mmol/（m2·d）,... 相似文献
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海洋中产生的挥发性卤代烃(Volatile Halocarbons，VHCs)是氯、溴和碘进入大气的重要载体。海洋藻类能够产生损耗大气中臭氧的VHCs，尤其是海洋微藻已被证明是大气中一些VHCs的主要贡献者。环境因素对海洋微藻产生VHCs的影响研究较少，本文主要研究了光照和硝酸盐浓度对微藻释放VHCs的影响。将海洋微藻东海原甲藻(Prorocentrum donghaiense)和三角褐指藻(Phaeodactylum tricornutum)置于密封的玻璃容器中，并在不同光照条件(20 μmol/(m2·s)、70 μmol/(m2·s)和140 μmol/(m2·s))及不同硝酸盐浓度(1 mg/L、5 mg/L、10 mg/L和50 mg/L)下进行无菌单种培养，分析碘甲烷(CH3I)、二溴甲烷(CH2Br2)、一氯二溴甲烷(CHBr2Cl)和三氯乙烯(C2HCl3)4种VHCs的生产。采用吹扫?捕集气相色谱技术对其中的VHCs进行提取和分析。结果表明，光照强度和硝酸盐浓度会影响两种微藻对VHCs的释放，但是对不同VHCs的影响效果不同，其中CH3I的释放受光照强度和硝酸盐浓度变化的影响比较显著。一定范围内，光照强度越大，两种微藻对CH3I的释放量越大。适当的硝酸盐浓度(> 5 mg/L)在一定程度上促进了两种微藻对CH3I的释放。 相似文献
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西北太平洋楚科奇海沉积物-水界面营养盐输送通量估算 总被引：2，自引：1，他引：1
陆架区沉积物间隙水的营养盐再生是水体营养盐补充的重要途径之一。楚科奇海陆架区中部沉积物间隙水中的营养盐分布,是物理和生物扰动较弱状态下的沉积物-水界面的典型分布。本文对中国第4次北极科学考察采集的4个多管短柱沉积物样品及多管样站位的上层水样进行分析,得到沉积物间隙水、上覆水以及水柱中营养盐数据。结果表明,沉积物间隙水各营养盐浓度均先随沉积深度增加而呈指数快速升高,记为Ⅰ层;然后进入沉积物再矿化作用与营养盐移出速率相互抵消的稳定变化层,营养盐浓度在该阶段基本不变,记为Ⅱ层;最后是营养盐缓慢递减层,记为Ⅲ层,由于该层有机质降解作用耗尽氧气,NO-3和PO3-4被还原细菌利用而失去氧离子。通过双层模式和Fick第一扩散定律,计算得出楚科奇海沉积物-水界面硅酸盐、磷酸盐和硝酸盐的扩散通量分别为1.660mmol/(m2·d)(以Si计量)、0.008mmol/(m2·d)(以P计量)、0.117mmol/(m2·d)(以N计量)(以R06站为例)。四个调查站位沉积物中硅酸盐的扩散通量分别为3.101mmol/(m2·d)(以Si计量,CC1站)、1.660mmol/(m2·d)(以Si计量,R06站)、1.307mmol/(m2·d)(以Si计量,C07站)、0.243mmol/(m2·d)(以Si计量,S23站),含量呈现明显的纬度分布特征。沉积物间隙水N*的分布表明,楚科奇海沉积环境具有很强的反硝化过程,沉积物脱氮作用是硝酸盐一个重要的汇。 相似文献
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海洋碳汇作用是大洋生态系统的重要生态系统服务功能,不仅影响着海洋生态系统的能量流动,也是元素循环的重要驱动力。本文以中国大洋48航次采集自西北太平洋典型海山区海盆的沉积物样品和资料为基础,对西北太平洋山间盆地沉积物有机碳质量累积速率(Forgc)特征及影响因素展开初步研究。结果表明,西北太平洋山间盆地有机碳质量累积速率变化范围为1.41～1.73 g/(m2·ka),均值为1.60 g/(m2·ka),以中部偏西海区的有机碳质量累积速率最高;全区平均净初级生产力转移效率约为0.003 1%。西北太平洋山间盆地有机碳质量累积速率和净初级生产力转移效率均低于东太平洋海区和赤道太平洋海区。本区有机碳质量累积速率受水层和沉积层的生物地球化学循环驱动因素,如海洋净初级生产力、沉积物质量累积速率、有机碳含量、氧化还原电位等的综合影响,同时也受距海山距离、水深等地形因子的影响。 相似文献
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海水碳酸盐体系参数是反映碳循环调控机理和季节性酸化过程的重要海水化学参数.本文根据2011年3月、7月、11月和12月4个不同季节航次获取的长江口海域海水碳酸盐体系参数,探讨了长江口-东海P断面溶解无机碳(DIC)和总碱度(T A)的空间分布特征及其影响因素.结果表明:内陆架区,DIC和T A的平均值均表现为:夏季<秋季<冬季<春季;垂直分布上,夏季和秋季受长江冲淡水影响出现层化现象,春季和冬季均垂直混合较均匀.东海内陆架DIC与温度和DO呈显著负相关;T A则受温度和DO变化影响较小,与盐度呈正相关.结合2011年东海外陆架的PN断面数据分析,DIC和pH分别与表观耗氧量(AOU)呈显著正相关和负相关,东海外陆架的pH/AOU的斜率为-0.0027 pH/(μmol·kg-1);而内陆架区的pH/AOU的斜率为-0.0018 pH/(μmol·kg-1),低于黑潮次表层水中pH/AOU的斜率.东海内陆架区由于存在季节性的通风作用以及较强的海水碳酸盐体系缓冲能力,底层水体中因有机质耗氧降解导致的季节性酸化信号在一定程度上得到了缓解. 相似文献
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利用海南中东部近海海域高频地波雷达观测得到的2019年4月—2020年3月表层海流资料进行潮流调和分析和余流分析。结果表明: 海南中东部近海海域以不规则半日潮流为主, 半日分潮M2和S2以往复流为主, 全日分潮O1、K1以顺时针旋转流为主, M2、S2、O1、K1分潮最大潮流流速的比为1 : 0.51 : 0.60 : 0.65, M2为最主要分潮。最大可能潮流流速分布从西南方向向东北方向逐步增大, 最大值为35cm·s-1。余流受东亚季风影响较大, 季节变化特征显著, 呈夏季形态(6月—8月)、冬季形态(9月—次年2月)和过渡形态(3月—5月)。夏季形态流向东北, 平均流速29cm·s-1; 冬季形态持续时间最长, 流向西南, 平均流速36cm·s-1, 大于夏季形态; 过渡形态为冬季形态向夏季形态的转变期, 流向分布较复杂, 平均流速13cm·s-1, 明显小于夏季和冬季形态。从全年来看, 西南向流动的时间最长、流速最大, 海南中东部表层海水物质输运自东北向西南。 相似文献
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山东近岸黄海海域初级生产力的时空分布变化研究 总被引：2，自引：0，他引：2
于2006年8月(夏季)、2006年12月(冬季)、2007年4月(春季)、2007年10月(秋季)对山东黄海近岸初级生产力的分布进行了4个航次的调查,并对其时空分布特征进行了分析.结果显示:(1) 调查海域春、夏、秋、冬4个航次的初级生产力平均值分别为808.798,372.23,324.717和246.146 mg·m-2·d-1,春季的初级生产力最高,冬季的最低.(2) 春、夏、秋季初级生产力的变化在水平方向上总体呈现出近岸高于远岸的分布特征,而冬季的变化趋势正好相反;在垂直分布上,4个航次初级生产力均以相对海平面光强30%～10%的水层为最高,其中夏季初级生产力分层现象明显,春、秋、冬季各水层间的差异不显著.(3) 环境因子的变化对初级生产力的作用不同,利用同化指数法求得的初级生产力比14C同位素示踪法测得的数值高出1～70倍. 相似文献
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In the present study, we report N_2 fixation rate(~(15)N isotope tracer assay) and the diazotroph community structure(using the molecular method) in the western tropical North Pacific Ocean(WTNP)(13°–20°N, 120°–160°E). Our independent evidence on the basis of both in situ N_2 fixation activity and diazotroph community structure showed the dominance of unicellular N_2 fixation over majority of the WTNP surface waters during the sampling periods.Moreover, a shift in the diazotrophic composition from unicellular cyanobacteria group B-dominated to Trichodesmium spp.-dominated toward the western boundary current(Kuroshio) was also observed in 2013. We hypothesize that nutrient availability may have played a major role in regulating the biogeography of N_2 fixation.In surface waters, volumetric N_2 fixation rate(calculated by nitrogen) ranged between 0.6 and 2.6 nmol/(L·d) and averaged(1.2±0.5) nmol/(L·d), with 10 μm size fraction contributed predominantly(88%±6%) to the total rate between 135°E and 160°E. Depth-integrated N_2 fixation rate over the upper 200 m ranged between 150 μmol/(m~2·d)and 480 μmol/(m~2·d)(average(225±105) μmol/(m~2·d). N_2 fixation can account for 6.2%±3.7% of the depthintegrated primary production, suggesting that N_2 fixation is a significant N source sustaining new and export production in the WTNP. The role of N_2 fixation in biogeochemical cycling in this climate change-vulnerable region calls for further investigations. 相似文献
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The 3rd Chinese National Arctic Research Expedition(CHINARE–Arctic III) was carried out from July to September in 2008. The partial pressure of CO2(pCO2) in the atmosphere and in surface seawater were determined in the Bering Sea during July 11–27, 2008, and a large number of seawater samples were taken for total alkalinity(TA) and total dissolved inorganic carbon(DIC) analysis. The distributions of CO2 parameters in the Bering Sea and their controlling factors were discussed. The pCO2 values in surface seawater presented a drastic variation from 148 to 563 μatm(1 μatm = 1.013 25×10-1 Pa). The lowest pCO2 values were observed near the Bering Sea shelf break while the highest pCO2 existed at the western Bering Strait. The Bering Sea generally acts as a net sink for atmospheric CO2 in summer. The air-sea CO2 fluxes in the Bering Sea shelf, slope, and basin were estimated at-9.4,-16.3, and-5.1 mmol/(m2·d), respectively. The annual uptake of CO2 was about 34 Tg C in the Bering Sea. 相似文献
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珠江口初级生产力和新生产力研究 总被引：18，自引：2，他引：18
1996年12月和1997年8月在珠江河口湾及其毗邻海域对浮游植物生物量、初级生产力和新生产力及其环境制约机制的研究.结果表明,调查海区的叶绿素a、初级生产力和新生产力均是夏季高于冬季,冬、夏两季的平均值分别为(0.95±0.41)和(1.08±0.52)μg/dm3,(69.2±75.5)和(198.7±119.1)mg/(m2·d),(1.46±0.79)和(3.05±3.09)mg/(m3·h).冬、夏两季平均f-比分别为0.45和0.38.分级叶绿素a结果显示,冬、夏两季均以微型和微微型级分(<20μm)占优势,其对海区叶绿素a的贡献分别为796%和81.6%,对初级生产力的贡献分别为70.7%和896%.调查海区具显著的空间区域化特征,叶绿素a和潜在初级生产力的高值出现在冲淡水区的中部,向口门区和远岸区逐渐降低.现场初级生产力的高值出现在远岸区,它与复合参数BeZpI0(Be为真光层平均叶绿素a,Zp为真光层深度,I0为海面光辐射强度-PAR)呈很好的正相关,说明光是研究海区初级生产力的主要限制因子.新生产力冬、夏两季的高值分别出现在交椅湾和伶仃洋西南部. 相似文献
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The primary production and chlorophyll a concentration of picoplankton （0.2 - 2 μm） , nanoplankton （2 - 20μm） and micro- plankton （20 -200 μm） are described in the northeastern Pacific Ocean near the Hawaii Islands during the six survey cruises from 1996 to 2003：DY85-4, DY95-7, DY95-8, DY95-10, DY105-11 and DY105-12.14. The primary production of carbon was in range from 76.8 to 191.9 mg/（m^2 · d） with an average of 116.1 mg/（ m^2 · d） in the east region, and from 73.1 to 222.5 mg/（ m^2 · d） with an average of 127.1 mg/（ m^2 · d） in the west region, similar to the other oligotrophic regions of the Pacific Ocean investigated. The chlorophyll a concentration was about 0.1 mg/m^3 from the surface to the 50 m depth, about 0.2 -0.4 mg/m^3from 50 to 100 m, and gradually decreased below the 100 m depth. The picoplankton accounted for more than 70% of the total chlorophyll a in the upper layer （ surface to 125 m）, but it decreased to less than 50% in depth below 125 m. The nanoplankton and microplankton combined only accounted for less than 30% of the total chlorophyll a in the upper layer, but showed a more even vertical distribution. 相似文献
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沉积物中的异化硝酸盐还原过程对于海洋氮循环起着至关重要的作用。基于15N标记的培养技术是目前测定沉积物异化硝酸盐还原的主要手段。准确快速测定15N标记的产物(29N2、 30N2)是量化异化硝酸盐还原各个过程速率的关键。本研究自行组装膜进样质谱系统用于29N2和30N2的测定,对其测量条件进行了优化。结果表明,进样蠕动泵进样流速0.80 mL/min,进样时间3~3.5 min,恒温槽温度20~25℃,同时铜还原炉温度在300~600℃的条件下,^29N2/^28N2和^30N2/^28N2的测试精密度分别可以控制在0.1%和1%以内,比较适合29N2和30N2的测定。利用自组装的膜进样质谱系统结合15N标记的培养技术研究了青岛石老人沙滩沉积物中的异化硝酸盐还原过程。石老人沙滩沉积物不存在将硝酸盐完全还原为氮气好氧的反硝化。厌氧铵氧化、厌氧反硝化和异化硝酸盐还原为铵(Dissimilatory Nitrate Reduction to Ammonium,DNRA)的潜在速率(以湿沉积物N计)分别为(0.05±0.01) nmol/(cm^3·h),(2.32±0.21) nmol/(cm^3·h)和(1.02±0.15) nmol/(cm^3·h)。厌氧反硝化是硝酸盐异化还原主要的贡献者,其比例接近70%,其次是DNRA,比例可达30%,而厌氧铵氧化的贡献最低,仅为1%。在N2产生过程中,主要贡献者是反硝化,厌氧铵氧化的贡献仅为2%。 相似文献