【摘要】： 生物硅(BSi)的積累反映了生產力的長期和空間變化，它同時和全球C循環(huán)有著密不可分的關系。生物硅在整個海洋硅循環(huán)中占有重要地位。在過去的40年中，營養(yǎng)鹽結構的變化已經引起膠州灣生態(tài)環(huán)境的巨大變化。膠州灣浮游植物生長Si限制的問題正日益得到人們的重視，Si循環(huán)的研究亟待開展。本文在現(xiàn)有的沉積物中生物硅的測定方法上做了一些條件對比，選定了一較適合低生物硅含量樣品測定的方法條件。在此基礎上，對膠州灣沉積物中的BSi含量進行了測定，同時測定了4個航次膠州灣水體中的顆粒態(tài)生物硅(PBSi)含量，結合BSi培養(yǎng)實驗較系統(tǒng)地討論了膠州灣生物硅與浮游生物、營養(yǎng)鹽和有機碳之間的關系。對膠州灣BSi的循環(huán)進行了初步探討。 生物硅測定方法條件對比實驗結果表明，不同的固液比對提取結果影響很大，為使結果穩(wěn)定和具有較好的可比性，實驗中樣品的稱量量要求固液比選擇在1.25-5g/L范圍。提取過程中的吸附損失和是否離心對結果影響較小。對低含量樣品的測定，粘土礦物的校正是必不可少的。采用本文的測定方法，對生物硅高含量樣品的測定結果：生物硅(以Si計)百分含量為3.46±0.05％(n=5)，相對標準偏差為15.8‰。低含量樣品測得結果：生物硅百分含量為0.238±0.004％(n=5)，相對標準偏差為18.8‰。方法精密度較高，即使是對于BSi含量很低的樣品(＜1％)仍有很好的適用性。采用本文方法測定的4個國際互校樣，結果在給出范圍內。 對膠州灣分別于2001年8月和10月進行了4次大面調查和16個周日的連續(xù)觀測，測定了SiO_3~(2-)和PBSi含量。沉積物樣品分別采自2001年8月、11月和2002年9月。 對膠州灣夏季和秋季海水中的溶解態(tài)SiO_3~(2-)和枯、豐水期周邊河流輸送的SiO_3~(2-)調查指出，受周邊河流輸入的影響，膠州灣的西部沿岸和東北角SiO_3~(2-)含量普遍較高，中部和灣口地區(qū)濃度低。季節(jié)變化上，秋季含量較夏季高，與水體中的浮游生物量相關。潮汐對該區(qū)SiO_3~(2-)含量變化有較大影響。膠州灣周圍主要入海河流及污水排放輸送的SiO_3~(2-)入海量達到了28.67×10~4mol/d。 膠州灣顆粒態(tài)生物硅的含量介于0.08-5.38μmol/L，平均為1.96μmol/L。在 膠州灣中生物硅的研究 平面分布上，灣北部和東北部PBSi含量始終較高，中部則相對為低，灣內近岸 海域常形成高值區(qū)。表層沉積物中Bsi的含量l%，高值區(qū)分布在灣的北部。中 部及灣口地區(qū)BSi含量相對較低。沉積物柱狀樣分析的結果表明，，生物硅在沉積 物中的積累很好的反映了富營養(yǎng)化對上層水體中浮游生物(初級生產力)生長造 成的變化，記錄了膠州灣周邊環(huán)境的變遷對生態(tài)系統(tǒng)的影響。 水體和沉積物中生物硅含量與浮游植物總量、硅藻生物量、有機碳表現(xiàn)為正 相關。與同期營養(yǎng)鹽數(shù)據(jù)結合分析表明，海區(qū)營養(yǎng)鹽變化對生物硅含量影響顯著。 水體和沉積物中Si/C、C閃比值的差異顯示有機碳的循環(huán)比生物硅快，而有機N 組分的循環(huán)又比有機C快。 生物硅培養(yǎng)實驗證明:PBSi和水體中的浮游植物量有著密切的關系，用它 可以反映水體中的初級生產力。PBSi同時也記載了營養(yǎng)鹽濃度及結構的變化對 藻類生長的影響。PBSi與有機C的相關關系進一步表明生物硅的研究和全球C 循環(huán)有著密不可分的關系。 結合沉積物現(xiàn)場培養(yǎng)實驗測定的si仇2一在沉積物一水界面的交換通量對膠州 灣生物硅的循環(huán)進行了初步分析，膠州灣表層海水中生物硅的最大凈生產力為 4.24士O，37 mmolsi/mZ/d。表層海水中硅藻細胞吸收溶解態(tài)硅轉化成顆粒態(tài)生物硅 的量絕大部分在沉降過程中溶解重新進入了海洋，最終在沉積物中埋藏的量只占 了表層海水中生物硅凈產量的15%左右。沉積物中生物硅再生的量占了生物硅沉 積量的約39%。
【學位授予單位】：中國海洋大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2002
【分類號】：P734.4

【引證文獻】

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本文編號：2592851