【摘要】： 河口和陸架區(qū)的陸源有機(jī)碳在全球碳循環(huán)中起著重要作用,研究其所占的比例和分布具有重要意義。同時(shí),對(duì)流域和海洋沉積物柱樣的研究將有助于揭示陸源有機(jī)碳生成、遷移和沉積的變遷歷史和控制因素。本文根據(jù)木質(zhì)素豐富的含量和特征參數(shù),結(jié)合沉積物的粒徑、有機(jī)碳含量、總氮含量和有機(jī)碳穩(wěn)定同位素,分析了渤、黃、東海陸架區(qū)表層沉積物中陸源有機(jī)物的特征與分布,并測(cè)定了長(zhǎng)江中游大九湖柱樣和天鵝洲柱樣、膠州灣柱樣和黃海中部E2柱樣。大九湖柱樣的底部年代約為一萬(wàn)兩千多年以前,將有助于了解長(zhǎng)時(shí)間尺度上陸源有機(jī)碳生成和保存的影響因素;天鵝洲經(jīng)歷了1972年長(zhǎng)江改道、周?chē)r(nóng)業(yè)發(fā)展、自然保護(hù)區(qū)的建立、1998年特大洪水和堤壩的建設(shè),將有助于了解自然事件和人文活動(dòng)對(duì)流域內(nèi)陸源有機(jī)碳的遷移的影響;膠州灣柱樣記錄了1840s以來(lái)陸源有機(jī)碳輸送的自然過(guò)程和城市化的影響;黃海中部E2柱則可能記錄了黃河入�？谧冞w等因素對(duì)陸源有機(jī)碳輸送入海的影響。 渤、黃、東海陸架區(qū)表層沉積物中陸源有機(jī)物所占的比例為3%～69%,并且近岸和河口附近的值總體較高。長(zhǎng)江口以南的離岸降低趨勢(shì)最為明顯,可能是因?yàn)榕_(tái)灣暖流的阻隔和較大的水深梯度;而在33°N～31.5°N之間陸源有機(jī)物則可能隨蘇北沿岸流向東南方向擴(kuò)散。另外,長(zhǎng)江口、黃河口、老黃河口和浙閩沿岸海區(qū)是河流入海物質(zhì)的主要沉積區(qū),木質(zhì)素含量較高;而長(zhǎng)江口以南、123°E以東海區(qū)、黃海中部、北黃海東部站位和渤海中央海盆的木質(zhì)素絕對(duì)含量較低。研究區(qū)域的木質(zhì)素主要源于草本和木本混合的被子植物,降解程度總體較高。對(duì)長(zhǎng)江口鄰近區(qū)域的進(jìn)一步分析表明這些陸源有機(jī)物主要是土壤有機(jī)質(zhì)而不是新鮮的植物碎屑,與其他研究區(qū)域的情況類(lèi)似。渤海的木質(zhì)素參數(shù)大多與東海相近,但顯著不同的Pd/Pon能夠?qū)⒍邊^(qū)分開(kāi),且與河流懸浮顆粒物的特征對(duì)應(yīng),由此可以初步推測(cè)南黃海的陸源有機(jī)物來(lái)源:33°N以南以長(zhǎng)江源為主,33°N以北近岸受老黃河口影響顯著而遠(yuǎn)岸的特征與渤海相近。此外,作為陸源有機(jī)物的生物標(biāo)志物,木質(zhì)素在東海陸架區(qū)的埋藏效率較高,可能與長(zhǎng)江口和浙閩沿岸泥質(zhì)區(qū)較高的沉積速率以及陸源有機(jī)物較強(qiáng)的抗降解能力有關(guān)。 對(duì)大九湖柱樣的分析表明,其有機(jī)物的主要來(lái)源是陸地C3植物,且以草本被子植物為主。植被變化是影響有機(jī)碳含量的重要因素,且與氣候變遷密切相關(guān),總體上暖期的有機(jī)碳含量較高。有機(jī)碳的保存受到降解的影響。柱樣中的木質(zhì)素經(jīng)歷了中等程度的氧化降解,棕腐菌的去甲基/去甲氧基過(guò)程是控制其含量的主要降解途徑。在溫暖濕潤(rùn)的全新世氣候最適宜期,木質(zhì)素具有較高的降解程度。 天鵝洲柱樣的結(jié)果表明,自然環(huán)境變遷和人文活動(dòng)強(qiáng)度的變化對(duì)陸源有機(jī)物在流域內(nèi)部的遷移沉積影響顯著。底部沉積物顆粒粗、有機(jī)物含量低、降解程度高,可能是1972年長(zhǎng)江截彎取直前的河灘沉積;向上沉積物顆粒顯著變細(xì)、有機(jī)物含量升高、降解程度降低,可能是由于當(dāng)?shù)氐年懺次镔|(zhì)輸入增多、營(yíng)養(yǎng)水平升高;80年代農(nóng)業(yè)的發(fā)展可能是陸源有機(jī)物增多的原因,而90年代初自然保護(hù)區(qū)的建立則使水土流失減弱;1998年洪水沖積層的OC%、TN%、∑8和∧8等顯著升高,而(Ad/A1)v顯著降低;洪水過(guò)后大堤的修筑使水動(dòng)力減弱、顆粒物變細(xì)。另外,1998年洪水層的特征具有判別洪水災(zāi)害事件的潛在價(jià)值,據(jù)此識(shí)別出70年代初和80年代初兩個(gè)疑似洪水層,可能與對(duì)應(yīng)年代的洪水事件有關(guān)。 膠州灣柱樣體現(xiàn)了降水量變化和人文活動(dòng)對(duì)陸源有機(jī)物入海記錄的影響。木質(zhì)素含量與汛期年代際降水量有顯著的對(duì)應(yīng)關(guān)系,說(shuō)明汛期的降水量及受其控制的徑流量和輸沙量可能是控制陸源有機(jī)物輸入的重要因素。另外,1840s～1910s初的有機(jī)物來(lái)源和埋藏都比較穩(wěn)定,陸源有機(jī)物含量較低,為研究人文活動(dòng)的影響提供了背景值。1910s以后人文活動(dòng)的加強(qiáng)使陸源有機(jī)物輸入增加并且木質(zhì)素的降解程度也有所降低,而現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)的有機(jī)碳的含量則先升高、后降低。 在黃海中部E2柱中,從下往上,在118cm和50cm處陸源有機(jī)物含量有不同程度的下降;木質(zhì)素降解程度在118～154cm比較低且很穩(wěn)定,從117cm向上逐漸升高,50cm以上最高;結(jié)合C/N、木質(zhì)素含量與OC%得出,118～154cm的海源有機(jī)碳含量很低,往上則是升高的。這些變化可能與歷史上的黃河改道、氣溫變化、河堤修筑、洪水發(fā)生頻率的變化以及農(nóng)業(yè)活動(dòng)的影響有關(guān)。此外,黃海冷水團(tuán)區(qū)春華導(dǎo)致的季節(jié)性高生產(chǎn)力可能已經(jīng)足以使上層沉積物具有較高的有機(jī)碳含量。 綜上所述,至少在長(zhǎng)時(shí)間尺度上,氣候可能是影響陸源有機(jī)碳生成的重要因素,現(xiàn)場(chǎng)降解則會(huì)影響其保存;陸源有機(jī)物的遷移可能受到洪季或汛期的降水量、洪水發(fā)生頻率、河堤修筑、土地利用以及大河入�？谧冞w等因素的影響。
【學(xué)位授予單位】：華東師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2009
【分類(lèi)號(hào)】：P734.2
【圖文】：

Batucctai.，2。以〕;Bakcr， 2007)，主要的碳匯包括陸地生態(tài)系統(tǒng)對(duì)COZ的吸收、海洋中的生物泵和溶解泵等(F翻k0哪sld，ctai.，2儀”;Ch別 .bersctai.， 2001;Dean&Gotham，1998)。20(刃年州2005年的碳循環(huán)模式如圖1一1所示(UNESCO一coPE，2006)，可以看出，雖然上述碳匯能夠把碳保存到植物、土壤和海水中，但海洋中碳的沉積和埋藏(司.SG動(dòng)”)才是真正把碳埋藏起來(lái)并使之從周轉(zhuǎn)時(shí)間為數(shù)天到數(shù)十年的生物化學(xué)循環(huán)進(jìn)入到周轉(zhuǎn)時(shí)間為數(shù)百萬(wàn)年的地球化學(xué)循環(huán)的過(guò)程(兒u叩s&‘uoPs，2哪;Rullk6tter， 2006;DickenSetai.，20(”)。其中，海洋的有機(jī)碳埋藏通量約為0.1司.2G燈”，并且有相當(dāng)一部分是陸源有機(jī)碳(大約占33%~54%

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本文編號(hào)：2745194