【摘要】：北黃海作為西北太平洋邊緣海，承載著人類活動的巨大壓力，又是備受多國爭議的海區(qū)，過去對該海域沉積物有機碳的分布、遷移、降解過程認知較少。本文通過研究北黃海沉積物中不同形態(tài)脂類化合物的分布特征，探討該區(qū)域沉積物有機碳的來源和遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律，闡述其沉積和埋藏特征，豐富西北太平洋邊緣海有機碳生物地球化學的研究內(nèi)容。 研究結(jié)果顯示，北黃海表層沉積物總有機碳含量范圍為0.34~1.43%。研究區(qū)域中部有機碳含量高于沿岸海域，遼東半島沿岸高于山東半島沿岸。垂直方向上總有機碳含量為0.74~0.97%。最大值出現(xiàn)在8cm層，8cm層以上有機碳含量隨深度而增加，8cm層以下有機碳含量顯著減少，底層達到最小值。 沉積物中共檢出游離態(tài)、皂化結(jié)合態(tài)和礦物結(jié)合態(tài)脂肪酸分子31種，包括17種正構(gòu)飽和脂肪酸(C10:0~C28:0)，6種支鏈脂肪酸(如i-13:0、i-14:0等)，7種單不飽和脂肪酸(如C16:1、C18:1n9、C18:1n7和C20:1等)，1種多不飽和脂肪酸(C18:2)。共檢出3類25種中性脂類化合物，包括植醇(phytol)，11種脂肪醇分子(碳數(shù)在12~26之間)和13種甾醇分子(碳數(shù)在27~30之間)。 研究區(qū)域表層沉積物中游離態(tài)脂肪酸含量變化范圍為6.58~82.24μg/(g干重)，游離態(tài)中性脂含量變化范圍為2.63~43.52μg/(g干重)。兩者含量分布均與有機碳一致，即中部高于沿岸海域，遼東半島沿岸高于山東半島沿岸。沉積物中有機碳含量和游離態(tài)總脂含量相關(guān)系數(shù)為0.9710，推測天然的生物源有機碳可能是沉積物中總有機碳的主要來源。垂直方向上游離態(tài)脂肪酸含量范圍為7.57~31.80μg/(g干重)，游離態(tài)中性脂含量范圍為4.71~17.14μg/(g干重)，兩者均呈現(xiàn)隨深度增加含量逐漸降低的趨勢。 表層沉積物中皂化結(jié)合態(tài)脂肪酸占總脂肪酸含量的39.36~64.13%，垂直方向上，皂化結(jié)合態(tài)脂肪酸所占百分比為49.80~58.11%；皂化結(jié)合態(tài)脂肪酸是研究區(qū)域脂肪酸的主要形式。游離態(tài)中性脂是北黃海表層沉積物中中性脂的主要形式，占總中性脂含量的48.66~67.10%，而在垂直方向上則以皂化結(jié)合態(tài)中性脂為主，沉積物中層和底層皂化結(jié)合態(tài)中性脂分別占總中性脂61.66和48.73%。 在研究區(qū)域表層沉積物中游離態(tài)和礦物結(jié)合態(tài)脂肪酸以微藻源脂肪酸占優(yōu)勢，平均含量為31.83和16.38%，皂化結(jié)合態(tài)中則以細菌源脂肪酸的平均含量較高，為19.35%，體現(xiàn)了表層沉積物中海洋初級生產(chǎn)力及海洋自生源物質(zhì)對有機碳的貢獻，細菌對有機質(zhì)的貢獻和信息在皂化結(jié)合態(tài)脂肪酸得到了更好地保存。在垂直方向上，，細菌源脂肪酸在三種形態(tài)中的變化范圍為20.74~34.33、19.14~19.72和10.31~12.36%，細菌取代微藻成為沉積物深層脂類物質(zhì)的主要來源。表層沉積物中游離態(tài)和皂化結(jié)合態(tài)中植醇含量范圍分別為0.15~6.65和1.20~13.74μg/g(干重)，垂直方向上植醇含量范圍則為0.52~2.90和1.68~9.69μg/g(干重)，均大于C24和C26脂肪醇含量，說明浮游植物對中性脂的貢獻大于陸生高等植物。 陸源脂類化合物存在明顯的由岸向海的水平遷移過程；混合源和微藻源脂類物質(zhì)含量的水平分布差異與浮游植物生產(chǎn)能力有關(guān)，可能存在近岸向近海及中部區(qū)域的輸送過程。細菌源脂肪酸在研究區(qū)域的含量差異主要受物源供應量和降解因素所控制。在垂直方向上，陸源脂肪酸向下層遷移埋藏的特征不明顯，而C24和C26脂肪醇含量在沉積物中下層表現(xiàn)出向下沉積的特征。微藻源脂肪酸和植醇在沉積物深層有機質(zhì)發(fā)生向下層遷移和積累的過程。深層混合源脂肪酸的性質(zhì)相對穩(wěn)定，沉積物中多種來源的有機質(zhì)為微生物的降解作用提供了充足的碳源。 北黃海沉積物有機碳含量的高低值與水柱中Chl a的高低值對應，體現(xiàn)了現(xiàn)場生產(chǎn)力對沉積物有機碳含量分布的影響，同時該區(qū)域復雜的水文條件、沉積物輸運特征、物源供應量、沉積物粒度、氧化還原條件、生物擾動和生物降解也影響沉積物中有機碳含量。
【學位授予單位】：中國海洋大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2012
【分類號】：P736.21;X145

【參考文獻】

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本文編號：2649010