南海无机碳代谢及其在碳循环中的作用初探

来源 :厦门大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zqy61032526
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
无机碳代谢(钙化/溶解作用)和有机碳代谢(光合/呼吸作用)是调节海洋碳循环的两个主要生物过程。其中,光合/呼吸作用的净效应将表层海洋中的二氧化碳(CO2)以有机碳形式固定至深层海洋,而净碳酸钙(CaCO3)生产却驱使海洋CO2增加。本论文首次从无机碳代谢出发,调查了南海多个区域的颗粒无机碳(PIC,主要为CaCO3)和溶解钙离子(Ca2+),旨在描绘南海CaCO3和Ca2+分布,比较不同区域间两者行为的差异;初步探讨控制CaCO3和Ca2+行为的过程,评估无机碳代谢活动在南海的重要性,并与有机碳代谢进行比较。本论文的研究区域包括以南海北部海盆为代表的深水区域,以南海北部陆架为代表的近岸河口区域,及以西沙永兴岛周边礁盘为代表的珊瑚礁生态系统。测定参数除PIC和Ca2+外,还包括颗粒有机碳(POC)和碳酸盐系统,如CO2分压(pCO2)、总碱度(TAlk)、总溶解无机碳(DIC)等相关支持数据,所有参数都采用国际标准方法测定。我们的实验结果表明,秋季南海北部海盆这一半封闭寡营养盐海区的表层PIC浓度范围为0.14-0.24μmol CL-1,低于POC近一个量级。而冬季由于南海水体混合增强,浮游植物初级生产力相应提高,各调查区域PIC和POC均有不同程度的增加。2006年12月,吕宋深海区真光层内的PIC浓度约为1μmol C L-1,高出秋季北部海盆一个量级,PIC/POC浓度比值可达1:2;而南海西部上层水体的PIC浓度更高,可达2μmol C L-1,PIC/POC浓度比值也一般大于1:2,暗示了这些区域应有较强的钙化作用;在南海北部陆架至陆坡区域,由于同时受珠江冲淡水陆源输入的影响,PIC最高可达0.8μmol C L-1,整体水平高出北部海盆3-4倍。PIC最高值发生在西沙珊瑚礁这一钙化生态系统中,冬季表层水体的PIC浓度一般大于1μmol C L-1,最高可达3μmol C L-1,PIC/POC浓度比值接近1。根据碳酸盐系统等相关数据,我们估算出南海北部海盆真光层内和西沙珊瑚礁生态系统的钙化/光合比值分别为~1:14和1:4-1:3,指示了有机碳生产在海盆区占绝对主导地位,而珊瑚礁系统的钙化作用不可忽视。另外,南海北部海盆100m水深处的CaCO3和有机碳输出通量比仅为0.12,与该区域真光层内的PIC/POC浓度比值吻合,也证明了该区域无机碳生产力较低。南海Ca2+分布显示,北部海盆区水深500 m之下的实测Ca2+显著高出基于保守行为假设下的计算值(两者之差即所谓的超额钙,Excess Ca),超额钙的形成可能是热力学因素和质子通量共同控制下的CaCO3溶解导致。吕宋深海区500m以深水体中也存在超额钙,但南海西部深水区域的超额钙并不明显,这可能与该区域具有较高的PIC浓度相关。而在南海北部陆架至陆坡表层水体中,Ca2+分布受到河海水混合的影响,近岸浓度低(最低约为9.80 mmol kg-1),远岸浓度高(最高接近10.00 mmol kg-1),但在陆坡深水海区也存在超额钙,其量级与北部海盆区接近。西沙珊瑚礁生态系统的Ca2+部分呈现亏损状态(Depletion),指示了该珊瑚礁系统具有较强的钙化作用。总之,南海北部海盆区域的无机碳代谢并不显著,表现出一般大洋的特征。但是,垂直混合、陆源输入、生物活动等因素又会造成南海其它区域的CaCO3和Ca2+行为产生差别。其中,珊瑚礁生态系统的信号最为强烈,生物钙化导致高PIC和低Ca2+浓度的同时,对群落代谢和系统碳循环也具有潜在的影响。
其他文献
阅读不仅仅是获取信息的一种直接方式,也是提升个体搜集和处理信息能力的一种重要手段,更是人类精神发育的重要载体。本文研究目的是探索改善初中生课外阅读现状的途径。本文
空调作为最实用的家用电器之一,其实用性和功能性在近年来得到了进一步的开发和利用。为使空调的性能和质量得到进一步的提升,更好地满足人类的需求,需要对空调的各个部位进
目的了解企业白领对家庭医生制服务的需求,以提高服务的针对性。方法将天目西路街道社区卫生服务中心服务辖区范围的企业编号,按随机数字表随机抽取10家企业,每家按自愿原则
近年来,随着我国经济的快速发展,我国的现代化建设也取得了显著成效。科技的飞速发展虽然使得人们的生活质量得到不断提升,可是也伴随了许多环境污染问题。环境污染势必会对
当代中国企业存在忽视人才储备问题,文章分析这一现象的成因及后果,阐述现代经济背景下,企业人才储备的途径和策略。
中药制剂技术是中职学校中药制剂专业和中药专业的一门主干专业课程,是以中医药理论为指导,运用现代科学技术,研究中药药剂的配制理论、生产技术、质量控制与合理应用等内容
林业的碳汇功能使其成为经济高效的解决气候变暖的措施。《京都议定书》促进了林业碳汇交易市场的形成。我国是全球第二大温室气体排放国,应该构建属于中国特色的林业碳汇交
微型涡轮发动机作为一种新兴的推进动力装置可广泛应用于微小型飞行器,根据微小型飞行器的发射特点,研究微型发动机的风车起动过程对其投入工程应用有着重要的意义。本文通过试