本文關(guān)鍵詞： 單糖 多糖 時空分布 東海 南黃海 膠州灣 微表層　出處：《中國海洋大學(xué)》2015年博士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：碳水化合物是海洋中溶解有機碳的重要組成部分,在海洋生物地球化學(xué)循環(huán)中起著非常重要的作用。碳水化合物是浮游植物光合作用的直接產(chǎn)物,是重要的細胞組成成分、能量儲存物質(zhì)及結(jié)構(gòu)功能物質(zhì),廣泛存在于包括海洋生物、溶解有機物、膠體及懸浮顆粒物等海洋系統(tǒng)中。因此研究中國東部陸架海區(qū)海洋環(huán)境中碳水化合物的生物地球化學(xué)過程有助于了解海洋中有機物的來源、轉(zhuǎn)化及循環(huán),為海洋初級生產(chǎn)力的研究提供科學(xué)依據(jù)。本文以中國東部陸架海區(qū)東海、南黃海及受人類活動影響較大的膠州灣為研究對象,對海水中溶解單糖(MCHO)和多糖(PCHO)的濃度分布、時空變化及其影響因素進行了探討,同時對微表層中溶解碳水化合物的富集狀況進行了研究。主要研究結(jié)果如下：(1)于2011年3月至4月(春季)、7月(夏季)、10月至11月(秋季)、2011年12月至2012年1月(冬季)對東海、南黃海MCHO及PCHO的時空分布規(guī)律及其影響因素進行了調(diào)查研究。結(jié)果表明：東海、南黃海海域全年表層海水中MCHO與PCHO的平均濃度(范圍)分別為5.0(0.1-18.3)與6.6(0.1-50.6)μmol C/L。表層海水中MCHO與PCHO呈現(xiàn)出明顯的季節(jié)變化特征,春夏最高,秋季次之,冬季最低,原因主要是受不同季節(jié)東海、南黃海浮游植物生物量變化及不同水團隨季節(jié)遷移變化的影響�？偺�(TCHO)在溶解有機碳(DOC)中所占的年平均百分比為11.8%,說明TCHO是東海、南黃海表層海水中DOC的重要組成部分。MCHO與PCHO在不同季節(jié)呈現(xiàn)出相似的分布特征,均表現(xiàn)出近岸高、遠海低的趨勢,但不同季節(jié)其高值區(qū)各有不同。對各季節(jié)東海、南黃海碳水化合物的垂直斷面分布研究表明,受浮游植物生物量變化、長江沖淡水和黑潮水輸入的作用,不同季節(jié)MCHO與PCHO的垂直分布總體上大致呈現(xiàn)出近岸向遠岸、表層向深層逐漸降低的趨勢,而其高值區(qū)主要集中出現(xiàn)在斷面混合層以上。東海、南黃海表層海水中MCHO與PCHO的周日變化研究表明,PCHO的日高峰值均出現(xiàn)在正午前后,與葉綠素a(Chl-a)高峰時段相吻合,主要來自于與浮游植物生產(chǎn)活動釋放。MCHO濃度的高峰略滯后于PCHO,證實了MCHO來源于PCHO分解這一假設(shè)。夏秋季節(jié)航次中TCHO濃度與鹽度呈現(xiàn)顯著的負相關(guān)關(guān)系,而春冬季節(jié)TCHO濃度與鹽度之間未呈現(xiàn)出相關(guān)關(guān)系,并不僅僅只受陸源輸入的影響；各季節(jié)中碳水化合物濃度與浮游植物生物量的關(guān)系差別較大,其分布與轉(zhuǎn)化仍受多種因素的影響控制；MCHO、PCHO及TCHO濃度與細菌含量均未存在顯著的線性相關(guān)關(guān)系。(2)于2011年3月至4月(春季)、7月(夏季)、10月至11月(秋季)、2011年12月至2012年1月(冬季)對于東海、南黃海微表層海水中MCHO及PCHO的富集情況進行了調(diào)查研究。研究結(jié)果如下：全年微表層海水中MCHO與PCHO平均濃度(范圍)分別為7.8(0.8-29.0)與10.2(0.1-84.8)μmol C/L。東海、南黃海微表層海水中MCHO與PCHO呈現(xiàn)出微小的李節(jié)變化,秋冬李節(jié)略低于春夏季節(jié)。微表層海水中TCHO在DOC中全年平均比例為11.4%,說明微表層海水中TCHO是DOC的重要組成部分。微表層海水中MCHO與PCHO的水平分布特征與表層海水相似,均呈現(xiàn)出近岸高、遠岸低的趨勢；高值區(qū)多出現(xiàn)于濟州島西北部、山東半島附近以及長江口沖淡水區(qū)域。春、夏、秋三個季節(jié)的微表層海水中MCHO、PCHO濃度與相應(yīng)的表層海水濃度均存在顯著的線性正相關(guān)關(guān)系,說明微表層與表層海水間存在強烈頻繁的水體交換。東海、南黃海海域微表層海水中MCHO與PCHO的全年富集因子分別為春季1.9及2.5,均出現(xiàn)出一定的富集現(xiàn)象,且富集因子呈現(xiàn)出秋冬季較高,春夏季較低的季節(jié)特征,與海域水文及風(fēng)速的季節(jié)變化有關(guān)。(3)于2010年6月至2011年5月對膠州灣表層海水中MCHO和PCHO的時空分布及其影響因素進行了11個月的調(diào)查航次研究。結(jié)果表明：膠州灣表層海水中MCHO與PCHO全年的平均濃度(范圍)分別為9.6(0.6-63.7)與13.8(0.7～72.6)μmol C/l。海水中TCHO年平均占DOC的13.4%,是膠州灣表層海水中DOC的重要組成部分。MCHO濃度夏季最高,秋冬次之,春季最低,PCHO濃度在春季最高,夏冬次之,秋季最低,溶解碳水化合物的季節(jié)變化主要受到浮游植物、細菌分解及陸源輸入的影響。膠州灣各季節(jié)表層海水中MCHO及PCHO濃度大致呈現(xiàn)由灣內(nèi)向灣口、近岸向遠岸逐漸降低的趨勢,其中東部沿岸濃度顯著高于西部,出現(xiàn)該特征的原因主要是受近岸人類活動和陸源河流輸入等的影響,灣內(nèi)沿岸海域碳水化合物濃度普遍比灣心區(qū)域高；而灣口海域由于和外海相連,與碳水化合物含量低的黃海水體交換頻繁,所以形成了灣口低值區(qū)。表層海水中PCHO、TCHO與Chl-a濃度存在一定的正相關(guān)關(guān)系,膠州灣表層海水中碳水化合物與浮游植物活動存在密切關(guān)系；而MCHO、PCHO、TCHO濃度與細菌總量(TBC)均未存在顯著的線性相關(guān)關(guān)系。(4)于2010年6月至2011年5月對膠州灣微表層海水中MCHO和PCHO的時空分布及富集情況進行了11個月的航次調(diào)查研究。結(jié)果表明：膠州灣微表層海水中MCHO與PCHO全年的平均濃度(范圍)分別為12.5(3.2-27.0)及16.9 (3.2～48.6)μmol C/l。TCHO在DOC中所占比例在2.7%-24.0%之間,平均比例為12.3%,表明TCHO是微表層中DOC的重要組成部分。微表層海水中MCHO濃度秋季最高,春夏次之,冬季最低,與表層海水中MCHO的季節(jié)變化略有差別；PCHO濃度春夏最高,秋季次之,冬季最低,與表層海水的PCHO季節(jié)變化相似。微表層海水中MCHO與PCHO的水平分布特征與表層海水相一致,呈現(xiàn)出由近岸向遠岸、灣心向灣口降低的趨勢。膠州灣海水中MCHO的年平均富集概率為69.1%,平均富集因子為1.6,季節(jié)變化趨勢為秋季最高,春季次之,夏冬最低；PCHO的年富集概率為56.1%,平均富集因子為1.8,季節(jié)變化趨勢以秋季最高,春夏次之,冬季最低。各季節(jié)均呈現(xiàn)不同程度的富集,富集因子的變化除與浮游植物生產(chǎn)釋放有關(guān)以外,與物質(zhì)本身的性質(zhì)、水體狀況及風(fēng)速也有著密切的關(guān)系。
[Abstract]:Carbohydrate is an important component of dissolved organic carbon in the ocean, plays a very important role in marine biogeochemical cycles. The carbohydrate is a direct product of phytoplankton photosynthesis, is an important component of the cell, energy storage material and structure function material, including widely exists in marine organisms, dissolved organic matter, colloid and suspended particles in marine systems. So the study of biogeochemical processes of carbohydrate Chinese eastern continental shelf sea area environment is helpful to understand the source of the organic matter in the ocean, transformation and circulation, and provide scientific basis for the study of marine primary productivity. In this paper, Chinese eastern continental shelf of East China Sea, the yellow sea and affected by human activities in Jiaozhou large bay as the research object, the seawater dissolved monosaccharides (MCHO) and polysaccharides (PCHO) concentration distribution, the spatio-temporal variation and influencing factors At the same time on the plain is discussed, accumulation of dissolved carbohydrates in the sea surface microlayer was studied. The main results are as follows: (1) from March 2011 to April (spring), July (summer), October to November (Autumn), December 2011 to January 2012 (winter) on the East sea, space-time distribution and influence factors of the South Yellow Sea MCHO and PCHO were investigated. The results showed that: the East China Sea, the average concentration of MCHO and PCHO in the surface seawater the South Yellow Sea (range) were 5 (0.1-18.3) and 6.6 (0.1-50.6) MCHO and PCHO mol C/L. in the surface seawater showed obvious seasonal variation characteristics, the highest in autumn, spring and summer. The lowest in winter, the main reason is that the seasonal change of phytoplankton biomass in the East China Sea, and the influence of different water masses with seasonal migration changes. Total sugar (TCHO) in dissolved organic carbon (DOC) of the total annual average percentage is 11.8%, TCHO is the East China Sea, the sea surface in the important part of DOC.MCHO and PCHO showed similar distribution characteristics in different seasons showed a high low trend of coastal, offshore, but the high value area of different seasons are different. For each season in the East China Sea, South Yellow Sea carbohydrates vertical section distribution research shows that the changes of phytoplankton biomass, the Changjiang River and the Kuroshio input function, the vertical distribution of total MCHO and PCHO in different seasons on roughly showing far from shore to shore, the surface gradually reduced to deep layer, and the high value areas mainly appear in the section. The mixed layer above the East China Sea, on Sunday change MCHO and PCHO in the South Yellow Sea surface showed that the peak value of PCHO appeared at noon, and chlorophyll a (Chl-a) peak is consistent, mainly from phytoplankton production and release of.MCHO concentration 楂樺嘲鐣ユ粸鍚庝簬PCHO,璇佸疄浜哅CHO鏉ユ簮浜嶱CHO鍒嗚В榪欎竴鍋囪.澶忕瀛ｈ妭鑸涓璗CHO嫻撳害涓庣洂搴﹀憟鐜版樉钁楃殑璐熺浉鍏沖叧緋，

本文編號：1477727