發(fā)布時(shí)間：2020-10-08 16:50

　　 碳水化合物是海洋中溶解有機(jī)碳的主要組成部分,是海洋有機(jī)體主要的能量、存儲(chǔ)和結(jié)構(gòu)物質(zhì),在海洋碳循環(huán)和食物鏈循環(huán)中起著非常重要的作用。因此開展典型近海海洋環(huán)境中溶解碳水化合物的生物地球化學(xué)研究,對(duì)明確有機(jī)物的性質(zhì)、來源及其遷移轉(zhuǎn)化過程具有重要意義。 本文以中國近海有代表性的南海、東海、黃海和受人類活動(dòng)影響較大的膠州灣為研究目標(biāo),對(duì)這些海域中溶解態(tài)單糖(MCHO)和多糖(PCHO)的濃度分布、時(shí)空變化、影響因素以及對(duì)溶解有機(jī)碳(DOC)的貢獻(xiàn)情況進(jìn)行了較為系統(tǒng)的研究,同時(shí)對(duì)膠州灣及其鄰近海域微表層中MCHO和PCHO的濃度分布及富集情況進(jìn)行了考察。主要研究結(jié)果如下： 1.在實(shí)驗(yàn)室中建立了海水中溶解MCHO和PCHO的測(cè)定方法,其檢測(cè)限為2.2μM C,精密度為1.7%-8.3%,與國外同類方法相當(dāng)。 2.于2009年3-4月對(duì)南海東北部及其鄰近海域MCHO和PCHO的分布進(jìn)行了研究,結(jié)果表明南海東北部表層海水中MCHO和PCHO的濃度分別在2.5-21.9μM C和3.4-27.9μM C之間,平均濃度分別為7.0和9.5μM C,遠(yuǎn)低于世界其他近岸海域的濃度,接近于大西洋和太平洋等開闊大洋的濃度,這顯然與南海海域比較低的浮游植物生物量和生產(chǎn)力有關(guān)。調(diào)查海域表層海水中MCHO和PCHO濃度的高值區(qū)主要集中在珠江口附近、呂宋島西北部和東北部附近海域。PCHO與MCHO濃度的比值在0.7-2.5之間,平均值為1.4,說明PCHO是溶解碳水化合物的主要組成部分。MCHO和PCHO濃度在150 m以淺的水體中有一個(gè)高值出現(xiàn),不同深度的大洋水中(500 m、1000 m或2000 m),受復(fù)雜生物化學(xué)環(huán)境的影響,MCHO和PCHO濃度也會(huì)出現(xiàn)高值。周日變化的研究表明,PCHO濃度在下午15：00達(dá)到最大,在夜晚最低；MCHO濃度的高值時(shí)間滯后于PCHO濃度的高值時(shí)間,印證了“部分單糖是由多糖水解而來的”這個(gè)結(jié)論。 3.于2007年11月和2009年5月分別對(duì)東海、南黃海不同深度海水中溶解MCHO和PCHO進(jìn)行了調(diào)查。秋季東海、南黃海表層海水中MCHO和PCHO的濃度分別在3.1-11.7μM C和4.0-17.6μM C之間,平均值分別為6.2和6.7μM C；春季MCHO和PCHO濃度變化范圍較大,分別在2.6-34.1μM C和3.7-75.1μMC之間,平均值分別為11.5和21.6μM C,明顯高于秋季的調(diào)查結(jié)果。秋季表層海水中MCHO和PCHO分別平均占DOC的5.1%和5.5%,春季MCHO和PCHO分別平均占DOC的6.8%和13.1%,說明MCHO和PCHO是東海、南黃海表層海水中DOC的重要組成部分。受到長(zhǎng)江沖淡水和黑潮水的影響,表層海水中MCHO和PCHO濃度的水平分布表現(xiàn)出由近岸向外海遞減的分布趨勢(shì),但兩個(gè)季節(jié)又呈現(xiàn)各自一定的特點(diǎn)。03斷面黃海冷水團(tuán)中的海水具有較低的MCHO、PCHO和浮游植物生物量。05斷面東南部隨著高鹽、寡營(yíng)養(yǎng)鹽的黑潮水對(duì)東海的入侵,C0510和C0512站位100 m以深水體中出現(xiàn)MCHO、PCHO和浮游植物濃度的低值區(qū)。 4.利用2007年1-10月的三個(gè)航次對(duì)北黃海MCHO和PCHO的時(shí)空分布及季節(jié)變化特征進(jìn)行了系統(tǒng)研究。北黃海表層海水中MCHO和PCHO的濃度分別在4.5-19.3μM C和0.8-27.0μM C之間,年平均濃度分別為10.8和10.1μM C。秋季海水中溶解態(tài)MCHO和PCHO分別平均占DOC的4.1%和4.8%,是北黃海表層海水中DOC的重要組成部分。北黃海表層海水中MCHO濃度冬季最高,春季次之,秋季最低；PCHO濃度春季最高,冬季次之,秋季最低。不同季節(jié)MCHO和PCHO的水平分布特征基本相同,即呈現(xiàn)從遼東半島、山東半島近岸向外海海域逐漸降低的趨勢(shì)。秋季北黃海MCHO和PCHO的垂直分布表現(xiàn)出類似的特征,即表層濃度略高,隨著深度的增大略有減小,但變化不大。這主要是北黃海水深較淺,30 m以上水體垂直分布較為均勻,下層冷水區(qū)域內(nèi)有機(jī)物沉降分解等過程對(duì)碳水化合物濃度有一定的補(bǔ)充作用所致。 5.利用2007年8月-2008年4月的四個(gè)航次對(duì)膠州灣表層海水中MCHO和PCHO的時(shí)空分布及季節(jié)變化特征進(jìn)行了研究,結(jié)果表明全年膠州灣表層海水中MCHO和PCHO的濃度分別在1.7-65.9μM C和0.3-210.2μM C之間,年平均濃度分別為13.2和21.0μM C。溶解態(tài)MCHO和PCHO全年分別平均占DOC的4.5%和7.4%,是膠州灣表層海水中DOC的重要組成部分。不同季節(jié)MCHO和PCHO的濃度變化范圍較大,水平分布也略有差異,但其高值區(qū)大都集中在膠州灣東部和西部近岸海域,呈現(xiàn)出由近岸向?yàn)持胁窟f減的趨勢(shì),這主要是受到青島市及周邊地區(qū)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展、大量工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)廢水和居民生活污水的排入、灣內(nèi)西部和東北部水域水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展以及膠州灣南北往復(fù)式的潮流體系的影響。膠州灣表層海水中MCHO和PCHO濃度呈現(xiàn)出明顯的季節(jié)變化,冬季最高,秋夏季次之,春季最低,冬季MCHO和PCHO平均濃度值分別是春季平均值的2.6和4.4倍。膠州灣表層海水中PCHO/MCHO和PCHO/DOC也呈現(xiàn)出明顯的季節(jié)變化,分別在冬季和夏季出現(xiàn)兩個(gè)高峰,與浮游植物生物量的雙峰型季節(jié)變化趨勢(shì)一致。MCHO能夠直接被異養(yǎng)細(xì)菌吸收利用,迅速參與新陳代謝過程,具有較強(qiáng)生物活性,所以MCHO/DOC的月平均變化范圍較小,季節(jié)變化不明顯。線性回歸結(jié)果表明,夏、春季航次中,表層海水中總?cè)芙馓妓衔餄舛群望}度具有顯著的線性負(fù)相關(guān)性,進(jìn)一步說明了河流輸入對(duì)膠州灣內(nèi)碳水化合物濃度分布的重要影響。 6.于2008年7月和11月分別對(duì)膠州灣及其鄰近海域微表層與表層海水中MCHO和PCHO的濃度分布及富集情況進(jìn)行了研究。夏季膠州灣微表層海水中MCHO和PCHO濃度分別為22.5(4.7-54.7)和24.3(8.3-48.6)μM C,秋季膠州灣及其鄰近海域微表層海水中的濃度分別為15.3(7.5-42.5)和20.8(11.3-36.6)μM C。因此,微表層海水中MCHO和PCHO濃度呈現(xiàn)出一定的季節(jié)變化,夏季高于秋季,這可能是受到夏季膠州灣及其鄰近海域滸苔大規(guī)模爆發(fā)的影響。夏季MCHO和PCHO在微表層的平均富集因子分別為1.3和1.4,秋季平均富集因子分別為1.9和1.6,表明MCHO和PCHO在微表層中都得到一定程度的富集,而且夏季的富集程度低于秋季,這與碳水化合物本身的物理化學(xué)性質(zhì)、水體性質(zhì)以及海區(qū)海況等環(huán)境條件密切相關(guān)。線性回歸分析表明,微表層中MCHO、PCHO和DOC與它們?cè)诒韺又械臐舛蕊@著相關(guān),說明微表層與表層水體間具有頻繁、強(qiáng)烈的交換作用。表層海水中總?cè)芙馓妓衔锖望}度具有顯著的線性負(fù)相關(guān)性,充分說明了河流輸入和水團(tuán)混合過程對(duì)膠州灣及其鄰近海域內(nèi)碳水化合物濃度的重要影響。
【學(xué)位單位】：中國海洋大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位年份】：2010
【中圖分類】：P734.22
【文章目錄】：
摘要
Abstract
0 前言
1 文獻(xiàn)綜述
    1.1 碳水化合物的重要意義
    1.2 海水中碳水化合物的來源與去除
    1.3 海水中碳水化合物的時(shí)空分布
    1.4 海水中碳水化合物的分析方法
    1.5 海水中碳水化合物含量的影響因素
    1.6 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
2 研究?jī)?nèi)容和分析方法
    2.1 研究?jī)?nèi)容
    2.2 樣品的分析
    2.3 本章小結(jié)
3 南海東北部海水中MCHO和PCHO的生物地球化學(xué)研究
    3.1 航次簡(jiǎn)介
    3.2 樣品采集和測(cè)定
    3.3 結(jié)果與討論
    3.4 本章小結(jié)
4 東海、南黃海中MCHO和PCHO的生物地球化學(xué)研究
    4.1 航次簡(jiǎn)介
    4.2 樣品采集和測(cè)定
    4.3 結(jié)果與討論
    4.4 本章小結(jié)
5 北黃海海水中MCHO和PCHO的生物地球化學(xué)研究
    5.1 航次簡(jiǎn)介
    5.2 樣品采集和測(cè)定
    5.3 結(jié)果與討論
    5.4 本章小結(jié)
6 膠州灣海水中MCHO和PCHO的生物地球化學(xué)研究
    6.1 航次簡(jiǎn)介
    6.2 樣品采集和測(cè)定
    6.3 結(jié)果與討論
    6.4 本章小結(jié)
7 膠州灣海水微表層中MCHO和PCHO的季節(jié)變化
    7.1 航次簡(jiǎn)介
    7.2 樣品采集和測(cè)定
    7.3 結(jié)果與討論
    7.4 本章小結(jié)
8 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
博士在學(xué)期間主要的學(xué)術(shù)論文成果

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前2條

1 吳冠偉;黃海、東海溶解碳水化合物的分布特征[D];中國海洋大學(xué);2011年

2 陳晨;南黃海和膠州灣微表層和次表層海水中營(yíng)養(yǎng)鹽的研究[D];中國海洋大學(xué);2012年

本文編號(hào)：2832493