【摘要】：二甲基硫(Dimethylsulfide, DMS)是大氣硫化物最主要的天然來(lái)源之是海水中最重要的揮發(fā)性生源有機(jī)硫化物,其向大氣中的排放量約占全球海洋硫釋放量的2/3,是參與全球硫循環(huán)的重要物質(zhì)。作為DMS前體物質(zhì)的二甲巰基丙酸內(nèi)鹽(Dimethylsulfoniopropionate, DMSP)主要來(lái)源是海洋環(huán)境中的微型、大型藻類(lèi)和鹽生植物。釋放到海水中的DMSP部分會(huì)在細(xì)菌或某些藻類(lèi)釋放的DMSP裂解酶作用下裂解生成DMS和丙烯酸,DMSP的含量及轉(zhuǎn)化過(guò)程會(huì)直接影響海洋中DMS的生產(chǎn)與分布。本論文選取了中國(guó)東海、長(zhǎng)江口及鄰近海域?yàn)檠芯亢Ｓ?系統(tǒng)地研究了海域中DMS和DMSP的水平分布及影響因素,對(duì)東海的DMS及DMSP周日變化和沉積物間隙水中DMSPd的分布進(jìn)行了探討,并對(duì)長(zhǎng)江口典型斷面的DMS和DMSP的垂直分布、長(zhǎng)江口及鄰近海域DMS (DMSPp)濃度與Chl-a濃度的相關(guān)性及DMS生物生產(chǎn)和消費(fèi)速率進(jìn)行了分析。另外,估算了調(diào)查海域的DMS的海-氣通量。取得的主要結(jié)果如下：(1)東海秋季表層海水中DMS、DMSPd和DMSPp濃度分別為4.84(1.91-8.59)、5.84(1.29-22.36)和13.01 (2.92-26.51) nmol L-1。夏季表層海水中DMS、DMSPd和DMSPp濃度分別為5.28(1.95-10.84)、6.58(2.41-16.98)和17.37(4.50-36.89)nmol L-1。東海表層海水中DMS、DMSP的濃度存在著季節(jié)性變化,夏季秋季。但不同季節(jié)東海海水中DMS、DMSPd、DMSPp和Chl-a濃度的水平分布均呈現(xiàn)出了一致的趨勢(shì),從近岸向遠(yuǎn)海逐漸遞減。夏季和秋季DMS、DMSPd和DMSPp濃度高值區(qū)都出現(xiàn)在浙江中南部近岸海域,這表明人類(lèi)活動(dòng)以及河流等的陸源輸入對(duì)近岸海域生態(tài)系統(tǒng)具有重要影響。夏季DMS和DMSP濃度具有白天高夜間低的變化趨勢(shì),與Chl-∝的周日變化趨勢(shì)相一致。體現(xiàn)了光照是DMSP生物合成的重要因素�？菟鹃L(zhǎng)江口及鄰近海域表層海水中DMS、DMSPd和DMSPp的濃度分別為0.54 (0.20-1.61)、2.04 (0.31-5.50)、6.65 (1.41-23.86) nmol L-1。豐水季表層海水中DMS、DMSPd和DMSPp的濃度分別為3.99(0.26-15.01)、5.57(0.50-17.32)和14.26 (1.16-34.01) nmol L-1.兩個(gè)調(diào)查航次中DMS、DMSPd和DMSPp的高值區(qū)均出現(xiàn)舟山群島海域,這與Chl-a的高值區(qū)相一致,它們的低值區(qū)都出現(xiàn)在長(zhǎng)江口附近。長(zhǎng)江口表層海水中Chl-α、DMS、DMSPd和DMSPp的濃度存在著明顯的季節(jié)變化,豐水季表層海水中的濃度明顯大于枯水季,分別為枯水季的3.7、7.4、2.7和2.2倍。(2)東海夏季和秋季沉積物間隙水中DMSPd濃度均高于底層海水DMSPd濃度,平均高20倍左右。秋季結(jié)果表明,隨沉積物間隙水深度的增加,沉積物間隙水DMSPd濃度會(huì)迅速降低,這與海洋微生物主要分布在沉積物表層有關(guān)。以上結(jié)果表明沉積物間隙水中DMSPd是海水DMSPd的一個(gè)來(lái)源。夏季和秋季東海沉積物間隙水中DMSPd的濃度并沒(méi)有季節(jié)性變化。(3)通過(guò)對(duì)長(zhǎng)江口C-A6斷面DMS和DMSP濃度垂直分布研究發(fā)現(xiàn),水深較淺處(20 m),上下水體交換較為充分,DMS和DMSP濃度垂直分布比較均勻；而水深較深處站位,DMS和DMSP濃度的高值區(qū)出現(xiàn)在表層和中層水體中,底層水體較小甚至幾乎沒(méi)有。主要原因是海域渾濁度較高,透光率較低,水體底層由于光照的限制,浮游植物光合作用受到抑制,所以合成并釋放的DMS和DMSP較少。另外,枯水季DMS、DMSPp濃度與Chl-a濃度具有顯著的正相關(guān);豐水季DMSPp濃度與Chl-a濃度有一定的相關(guān)性,而DMS濃度與Chl-a濃度并沒(méi)有相關(guān)性。表明枯水季海水中DMS、DMSP的分布受浮游植物生物量的影響較大。研究還發(fā)現(xiàn)DMSPp與Chl-a二者之間的相關(guān)性要優(yōu)于DMS與Chl-a之間的相關(guān)性。此外,枯水季DMS生物生產(chǎn)和消費(fèi)速率的培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)表明DMS的生物消費(fèi)是其去除的主要途徑。(4)通過(guò)對(duì)不同海域和季節(jié)的海-氣通量研究發(fā)現(xiàn),東海秋季和夏季DMS的海-氣通量分別為11.63(0.66-31.73)和7.45 (1.30-31.84) μmol m-2 d-1。長(zhǎng)江口及鄰近海域在枯水季和豐水季的海氣通量分別為0.36(0.02-1.37)和2.17(0.06-13.09) μmol m-2 d-1。DMS的海-氣通量具有明顯的季節(jié)性變化。東海秋季DMS的海-氣通量明顯高于夏季,是夏季平均水平的1.56倍；長(zhǎng)江豐水季DMS的海-氣通量是枯水季的6倍。東海DMS的海-氣通量差異性主要是由風(fēng)速的不同引起的,而長(zhǎng)江口及鄰近海域的海-氣通量變化則是由DMS濃度的差異引起的。根據(jù)海上調(diào)查結(jié)果估算出東海海域DMS釋放量為8.58×10-2 TgSa-1(Tg=1012g),約占全球海洋DMS年釋放量的0.26%-0.56%。考慮到東海海域面積只占全球海洋總面積(3.61×108km2)的0.21%,此計(jì)算結(jié)果表明陸架海區(qū)雖然僅占全球海洋面積的很小一部分,但由于其海-氣通量較大,使其在全球海洋DMS排放中的貢獻(xiàn)不容忽視。
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)海洋大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：P734

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10 徐韌,洪君超,王桂蘭,沈z

本文編號(hào)：2747598