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长江口外浮游植物死亡释放溶解有机质的降解及其溶氧消耗 总被引：2，自引：0，他引：2
浮游植物光合作用产生的溶解有机质(dissolved organic matter,DOM)是海洋中溶解有机质的重要来源,浮游植物死亡后释放的新鲜溶解有机质活性高、数量大、生物可利用性高,其降解过程中对溶解氧(dissolved oxygen,DO)的消耗显著。但到目前为止,对此类溶解有机质的降解过程以及其耗氧情况还鲜有研究。本文基于2013年8月东海航次,对浮游植物(硅藻为主)死亡后释放的新鲜有机质进行人工受控培养,研究其降解过程及对DO的消耗,并评估该降解过程对低氧现象形成的贡献。研究发现:培养体系中溶解有机碳(dissolved organic carbon,DOC)和DO浓度皆随时间呈指数下降,总溶解态碳水化合物(total carbohydrate,TCHO)也出现明显降解;体系的初始DOC浓度越高,降解速率常数k(DOC)、k(DO)越大,k(DOC)受DOC浓度、活性以及DO浓度的影响;培养过程中细菌丰度明显增加,添加Hg Cl2的对比实验表明细菌在降解过程中起到重要作用。本文的研究结果表明,浮游植物死亡后释放的溶解有机质的快速降解及其对溶解氧的消耗,对长江口低氧环境的促成具有重要意义。 相似文献
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在海南岛形成春旱时,老爷海潟湖内常常发生网箱养殖鱼类因缺氧(DO2mg/L或者30%)而迅速(1—2天内)大规模死亡的事件;然而,其中的缺氧成因至今仍未见相关研究报道。本文在2008—2011年对老爷海执行了7个航次的生物地球化学调查。在形成充沛春雨的2009年春季季风转换期所执行航次(气象条件表现为风速高和多雨)中,很难观察到底层缺氧现象;与此相对应,潟湖水体的垂直稳定度差,浮游植物群落以微微型(2μm)和微型(2—10μm)藻类占优势。在形成显著春旱的2010年春季季风转换期所执行航次(气象条件表现为微风和少雨)中有大规模底层缺氧形成,缺氧水体从内湾深坑水柱(水深约6m)底层一直蔓延到外湾浅水养殖区;与此相对应,内湾深坑水柱明显层化并形成高盐度生境,浮游植物群落以海洋角管藻(硅藻)占优势,而病毒丰度则达到所有7个航次调查中的最高值。在2008、2009和2011年西南季风盛行期所执行航次(气象条件表现为高温、微风和多雨)中都有小规模底层缺氧形成,且仅局限在内湾深坑底层水中;与此相对应,深坑水柱强烈层化并形成低盐度生境,浮游植物群落以微微型和微型藻类占优势。以上调查结果说明,老爷海潟湖内的底层缺氧规模对上界面的南海季风气候节律有着明显响应;其中,春旱气象条件在潟湖内湾所营造的水柱层化(阻碍复氧)和高盐度生境(有利于硅藻成为浮游植物群落优势种)相耦合,则可促成从潟湖内湾深坑底层一直蔓延到外湾网箱养殖区的大规模底层缺氧现象。 相似文献
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有机质降解是低氧形成的重要原因.长江口外的低氧近几十年来日趋恶化,引起了大量学者关注,但现场有机质降解及相关的耗氧速率还鲜见报道.本研究通过人工控制体系溶氧(DO)水平,于2006年10月在曾经出现低氧的长江口外近海进行现场有机质降解培养实验,以模拟有机质在沉降进入近底层水后早期(9天)内的生物地球化学过程,估算有机碳降解速率和耗氧速率.培养实验表明,有机质在几天内即可出现明显的降解,并伴随体系pH的下降和细菌、病毒的增加.体系溶氧对有机碳(POC)降解速率影响较大,POC在DO＞95％条件下的降解速率是DO＜50％条件下的5倍,分别为1.5 mmol/(m3·d)和0.3 mmol/(m3·d).光合色素岩藻黄素(FUCO)和叶绿素a(Chla)含量在9天内呈指数下降,其中80％的FUCO在9天内发生了降解.指数方程能较好地实现对观测数据的拟合,结果表明Chl a的半衰期为3-4天.不同溶氧条件下的结果表明低溶氧条件(DO＜50％)下浮游植物更容易成为降解有机质的来源.根据POC降解速率估算得到长江口外溶氧消耗速率分别为82-91 mmol/(m2·d)(DO＞95％条件)和27-30 mmol/(m2·d)(DO＜50％条件),远高于深海氧通量和表层50 m南海的氧消耗通量;以此耗氧速率为基础,估算得到长江口外层化形成至发育出低氧的时间为50-150天. 相似文献
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对长江口邻近陆架区表层沉积物的有机物进行碳、氮元素、碳稳定同位素和木质素测定,以分析其物质来源,特别是陆源有机物的迁移埋藏。结果表明,碳与氮含量的比值为6.2~7.7,δ13C为-19.9×10-3~-22.4×10-3。8种木质素酚单位的总含量(相对于总有机碳)为0.15×10-2~1.56×10-2mg/mg,显著低于长江口门处的2.50×10-2mg/mg。香草基酚类的酸醛比平均值为0.90,表明该海区的陆源有机物是高度降解的;紫丁香级酚类与香草基酚类的含量之比为(0.78±0.35),肉桂基酚类与香草基酚类的含量之比为(0.13±0.08),表明这些陆源有机物源于草本和木本混合的被子植物。31.5°N以南站位木质素的降解程度比北部的高,草本植物源的贡献更大,被子植物的主导优势也更明显;长江输入的有机物以沿岸堆积为主,具有显著的离岸降低趋势。在31.5°N以北的陆架区,虽然近岸站位陆源有机物的贡献显著高于其他站位,但其他站位并没有离岸递减趋势。这种南北分布差别可能是由海流条件和水深梯度的差异引起的。计算结果显示,该海区表层沉积物中的陆源有机物占总有机物的5%~57%,且主要来自土壤有机质。 相似文献
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2006年12月在海南省东北部河流万泉河和文昌河以及周边的红树林和珊瑚礁体系采集水样,测定其溶解有机碳(DOC)和颗粒有机碳(POC)的含量.结果表明,万泉河水体中DOC和POC的平均浓度分别为139.3和39.7μmol·L-1;文昌河水体中DOC和POC的平均浓度则为133.0和47.4μmol·L-1,其周边红树林水体DOC和POC的平均浓度分别为214.1和27.9μmol·L-1;珊瑚礁周边水体DOC和POC的平均浓度分别为66.3和22.41μmol·L-1.文昌河周边的养殖活动及红树林水体对该河流中的高DOC和POC可能有显著贡献,且文昌河POC%与TSM浓度均呈显著负相关(R2=0.71,n=9).万泉河、文昌河和珊瑚礁周边水体POC/Chl a的比值分别介于72-312、43-196、122.5-334.估算浮游植物对万泉河、文昌河和珊瑚礁周边水体POC的贡献量分别为34%、45%、38%. 相似文献
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分别于2013年8月和2015年8月对北极斯瓦尔巴德(Svalbard)群岛的王湾(Kongsfjorden)峡湾和海湾河(BayelvaRiver)等水域进行了调查,对水体中溶解氧化亚氮(N_2O)分布及影响因素进行了研究。结果表明,2013年8月王湾表层溶解N_2O浓度范围为10.95—13.32 nmol·L~(-1)、平均值为(12.47±0.71) nmol·L~(-1),海湾河表层溶解N_2O浓度范围为10.66—16.83 nmol·L~(-1)、平均值为(14.65±1.54) nmol·L~(-1); 2015年8月王湾表层溶解N_2O浓度范围为11.40—13.07 nmol·L~(-1)、平均值为(12.39±0.53) nmol·L~(-1),海湾河表层溶解N_2O浓度范围为9.38—15.45 nmol·L~(-1)、平均值为(12.99±1.98) nmol·L~(-1)。王湾西北部水体中N_2O分布受北大西洋暖水团输入影响,东南部受多条冰川融水输入影响;同时,沉积物可能通过反硝化等微生物活动释放N_2O。王湾水体中ΔN_2O和表观耗氧量(AOU)呈负相关性,表明微生物活动对王湾水体N_2O的产生和消耗贡献较小。2013年8月海湾河冰川融水中N_2O呈现不饱和特征(78%),受温度和水气交换影响,海湾河N_2O饱和度自上游冰川融水78%向河口逐渐增加至96%。受海冰融水稀释影响,王湾表层N_2O也表现出不饱和特征。2013年8月王湾表层N_2O饱和度范围为77%—98%、平均值为(89±6)%; 2015年8月王湾表层N_2O饱和度范围为90%—101%、平均值为(95±4)%。新奥尔松(Ny-?lesund)地区水体中N_2O饱和度主要与温度等因素有关,其不饱和的特征使该地区水体成为大气中N_2O的汇。 相似文献
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东海陆架典型断面颗粒态氨基酸的分布及控制因素分析 总被引：3，自引：1，他引：2
采用高效液相色谱法,通过现场调查对东海典型PN断面(文中为C断面)的颗粒态氨基酸(Particulate Amino Acids,PAA)进行了分析,并结合叶绿素a(Chla)、颗粒有机碳(POC)、颗粒有机氮(PON)及颗粒态氨基酸的构型特征(D和L型)等参数探讨了该区颗粒有机氮的来源和降解情况。结果表明,在长江口最大浑浊带,受咸淡水混合和生物现场生产双重作用影响,POC、PON以及PAA的总浓度均达到了极大值,其中,受再悬浮作用影响,底层水体中的有机物呈现高度降解的状态;近岸水华区域的颗粒态氨基酸则更多来源于现场生产,而且POC/Chla质量比值与降解因子DI值的负相关特征表明冲淡水向海洋输送的过程中,现场生产力对颗粒有机碳的贡献比重逐渐增大,悬浮颗粒物也变得越来越新鲜。值得关注的是,一些D型氨基酸[如D型天冬氨酸(D-Asp),D型丙氨酸(D-Ala)]与细菌生物量之间存在良好的正相关性,暗示颗粒态氨基酸在受到物理水团和生物现场生产作用控制的同时,还受控于微微型浮游生物以及异养细菌。 相似文献
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