【摘要】：由于邊緣海較高的生產(chǎn)力和有機(jī)碳埋藏，其在全球碳循環(huán)中占重要的地位，但邊緣海受陸-海相互作用及人類(lèi)活動(dòng)的影響，加之實(shí)際觀測(cè)相當(dāng)匱乏，因此，到目前為止我們對(duì)邊緣海的碳收支還缺乏定量了解，尤其不清楚埋葬在邊緣海的陸源有機(jī)質(zhì)來(lái)源和埋藏的時(shí)空格局，進(jìn)而影響到對(duì)整個(gè)海洋的匯量評(píng)估。受大河影響的陸架邊緣海，河流攜帶的陸源有機(jī)質(zhì)來(lái)源的多樣性和時(shí)空的可變性使得邊緣海沉積陸源有機(jī)質(zhì)來(lái)源難以區(qū)分。傳輸和埋藏過(guò)程中陸源有機(jī)質(zhì)的不同降解速率會(huì)改變其本身組成和化學(xué)性質(zhì)。本論文以黃河-渤、黃�？缦到y(tǒng)為研究對(duì)象，分析了2011年6月-2013年7月間采集的12個(gè)黃河顆粒物和8個(gè)渤、黃海表層沉積物中幾種具有特異性來(lái)源的生物標(biāo)志物的含量、組成及其δD、δ13C和Δ14C同位素值，探討了不同來(lái)源的生物標(biāo)志物同位素值時(shí)空分布的主要受控因子，并從分子及其13C和14C同位素比值水平上定性且定量地區(qū)分有機(jī)質(zhì)的來(lái)源，并估算這些有機(jī)質(zhì)進(jìn)入邊緣海沉積物的相對(duì)的時(shí)間尺度。通過(guò)與黃河顆粒有機(jī)質(zhì)組成比例的對(duì)比研究，初步分析了現(xiàn)代沉積格局下我國(guó)陸-�？缦到y(tǒng)輸送過(guò)程中陸源有機(jī)質(zhì)的遷移、轉(zhuǎn)化規(guī)律。 黃河顆粒物中POC的δ13C值和14C年齡（4000年~4690年）隨時(shí)間變化不明顯，較老的14C年齡表明黃河以輸送老碳為主，其POC中現(xiàn)代水體和植被來(lái)源的有機(jī)質(zhì)貢獻(xiàn)很小。短鏈脂肪酸呈現(xiàn)年輕的14C年齡（650年~現(xiàn)代），其14C同位素值受水生源和新鮮植被源共同影響，當(dāng)河流懸浮顆粒物濃度較低時(shí)水生源是短鏈脂肪酸的主要貢獻(xiàn)者。木質(zhì)素酚類(lèi)呈現(xiàn)相對(duì)年輕的14C年齡（1075年~現(xiàn)代）且季節(jié)波動(dòng)較大，表明木質(zhì)素酚類(lèi)14C同位素值反映了表層或有機(jī)層土壤中新鮮植被輸入信號(hào)的影響，而植物樹(shù)葉蠟質(zhì)和土壤中豐度較高的三種長(zhǎng)鏈類(lèi)脂生物標(biāo)志物顯示了較老的14C平均年齡，其中n-C26、28、30脂肪酸（1450年~2180年）和n-C24、26、28脂肪醇14C年齡（1180年~2170年）隨季節(jié)的變化不明顯，說(shuō)明這類(lèi)陸源有機(jī)質(zhì)主要以預(yù)陳化的土壤有機(jī)質(zhì)形式存在，受存在明顯季節(jié)更替的新鮮植被的貢獻(xiàn)較��；n-C29、31正構(gòu)烷烴的14C年齡（2670年~7550年）明顯偏老于脂肪酸和脂肪醇，呈現(xiàn)明顯的季節(jié)周期變化，n-C29、31正構(gòu)烷烴的δ13C、Δ14C隨烷烴CPIΣ25~33alkane的同步變化表明正構(gòu)烷烴中還存在古老化石源的貢獻(xiàn)。 單體14C同位素證明，黃河顆粒物有機(jī)質(zhì)來(lái)源復(fù)雜，不同有機(jī)質(zhì)的14C年齡差異較大。大致上可以分為三類(lèi)：短鏈脂肪酸指示的水體生物和陸地植物合成的現(xiàn)代有機(jī)質(zhì)貢獻(xiàn)，長(zhǎng)鏈脂肪酸指示的預(yù)陳化土壤有機(jī)質(zhì)貢獻(xiàn)；偶數(shù)正構(gòu)烷烴指示的古老有機(jī)質(zhì)貢獻(xiàn)。利用來(lái)源特異的生物標(biāo)志物的δ13C和Δ14C值作為13C、14C同位素耦合三端元模型中各來(lái)源有機(jī)質(zhì)的端元值，定量估算得到黃河下游顆粒物中現(xiàn)代有機(jī)質(zhì)（Δ14CM=0‰54‰，現(xiàn)代）的貢獻(xiàn)18%±11%，預(yù)陳化土壤有機(jī)質(zhì)（Δ14CS=-208‰23‰，1810±230年）貢獻(xiàn)50%±13%，古老有機(jī)質(zhì)（Δ14CP=-1000，20000年）的貢獻(xiàn)32%±3%。 渤、黃海表層沉積物中δ13C（-21.7‰~-23.1‰）和Δ14C值（-191‰~-435‰）由河口近端向遠(yuǎn)端不斷偏正，表明沉積物有機(jī)質(zhì)中海洋生源貢獻(xiàn)隨著離河口的距離增加不斷增大。短鏈n-C16脂肪酸在整個(gè)渤、黃海表層沉積物中呈現(xiàn)現(xiàn)代和近代年齡，偏正的δ13C值（-25.1‰~-27.4‰）指示主要來(lái)源于現(xiàn)代的海洋藻類(lèi)或細(xì)菌貢獻(xiàn)，其14C同位素組成的空間分布主要與不同區(qū)域海底沉積物水平輸送和沉積環(huán)境穩(wěn)定性有關(guān)。短鏈的n-C16、18烷烴的14C年齡都在21500年以上，指示沉積有機(jī)質(zhì)中存在一定程度的古老有機(jī)質(zhì)的貢獻(xiàn)。三類(lèi)長(zhǎng)鏈的陸源類(lèi)脂生物標(biāo)志物（n-C26、28、30脂肪酸、n-C27、29、31烷烴、n-C24、26、28脂肪醇）都顯示相似的14C年齡空間趨勢(shì)，平均14C年齡（3800±1730年、4860±1750年、2940±1700年）比河流顆粒物中相應(yīng)類(lèi)脂生物標(biāo)志物的14C年齡明顯偏老，說(shuō)明了黃河攜帶的陸源有機(jī)質(zhì)在入海埋藏過(guò)程中，反應(yīng)活性較大的年輕陸源有機(jī)質(zhì)在入海沉積過(guò)程中大量的被降解。由分子特征分布和單體分子δ13C組成性質(zhì)分析顯示，，長(zhǎng)鏈脂肪酸和脂肪醇中存在年輕的海洋源的貢獻(xiàn)，尤其是在南黃海中部海洋源貢獻(xiàn)影響較明顯，而長(zhǎng)鏈烷烴n-C27、29、31烷烴δ13C值呈偏負(fù)C3植被源為主信號(hào)（-29.9‰~-31.2‰）且空間變化不大，表明沉積物中長(zhǎng)鏈烷烴n-C27、29、31烷烴主要以周轉(zhuǎn)時(shí)間較慢、難降解的預(yù)陳化陸地土壤源貢獻(xiàn)，且無(wú)明顯的海洋源貢獻(xiàn)。 利用來(lái)源特異的生物標(biāo)志物δ13C和Δ14C值作為13C、14C同位素耦合三端元模型中現(xiàn)代海源有機(jī)質(zhì)、預(yù)陳化土壤有機(jī)質(zhì)和古老有機(jī)質(zhì)的同位素端元值，定量估算得到不同區(qū)域海源有機(jī)質(zhì)的貢獻(xiàn)為41%~70%，預(yù)陳化土壤有機(jī)質(zhì)貢獻(xiàn)12%~50%，古老有機(jī)質(zhì)的貢獻(xiàn)0%~34%。南黃海中部海源有機(jī)質(zhì)的貢獻(xiàn)比例最高（高達(dá)70%），黃河口和老黃河口的預(yù)陳化土壤有機(jī)質(zhì)貢獻(xiàn)比例最高（高達(dá)50%），老黃河口北部海域古老有機(jī)質(zhì)的貢獻(xiàn)比例最大（高達(dá)34%）。 研究指出黃河輸送的80%有機(jī)質(zhì)是在陸地上埋藏了平均至少1800年的預(yù)陳化土壤和化石來(lái)源的老碳，而渤、黃海邊緣沉積有機(jī)質(zhì)中預(yù)陳化和古老有機(jī)質(zhì)的貢獻(xiàn)也占了30%~59%。這部分老碳的貢獻(xiàn)在海洋中的埋藏對(duì)短時(shí)間尺度（100年）現(xiàn)代碳匯影響不大，在海洋碳匯評(píng)估時(shí)這部分有機(jī)質(zhì)的貢獻(xiàn)應(yīng)予以扣除。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)海洋大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類(lèi)號(hào)】：P736.4

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2285017