渤海表层沉积物中有机碳的分布和来源.pdf

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1、第３８卷第６期海洋学报Vｏ．ｌ３８，Ｎｏ．６２０１６年６月ＨａｉｙａｎｇＸｕｅｂａｏＪｕｎｅ２０１６高立蒙，姚鹏，王金鹏，等．渤海表层沉积物中有机碳的分布和来源［Ｊ］．海洋学报，２０１６，３８（６）：８—２０，ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．０２５３-４１９３．２０１６．０６．００２ＧａｏＬｉｍｅｎｇ，ＹａｏＰｅｎｇ，WａｎｇＪｉｎｐｅｎｇ，ｅｔａｌ．ＤｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎａｎｄｓｏｕｒｃｅｓｏｆｏｒｇａｎｉｃｃａｒｂｏｎｉｎｓｕｒｆａｃｅｓｅｄｉｍｅｎｔｓｆｒｏｍｔｈｅＢｏｈａｉＳｅａ［Ｊ］．ＨａｉｙａｎｇＸｕｅｂａｏ，２０１６，３８（６）：８—２０，ｄｏｉ：１

2、０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．０２５３-４１９３．２０１６．０６．００２渤海表层沉积物中有机碳的分布和来源高立蒙１，２，姚鹏１，王金鹏１，２，赵彬１，２（１．海洋化学理论与工程技术教育部重点实验室，山东青岛２６６１００；２．中国海洋大学化学化工学院，山东青岛２６６１００）摘要：大河影响下的陆架边缘海沉积有机碳的分布和来源是全球碳循环研究的重要内容。本研究于２０１２年５月采集了渤海海域的２９个表层沉积物样品，分析了粒度组成、总有机碳（ＴＯＣ）、总氮（ＴＮ）、木质素含量和稳定碳同位素丰度（δ１３Ｃ）等参数，结合基于蒙特卡洛模拟的三端元混合模型，定量研究了沉积物中有机碳的分布和

3、来源情况，并讨论了其影响因素。结果表明，研究区域表层沉积物中ＴＯＣ含量为０．１９％～０．８１％，渤海中部泥质区站位（大于０．６５％）明显高于其周围砂质区域站位（小于０．４０％）；ＴＯＣ与黏土含量也有显著的正相关性，说明细颗粒沉积物容易富集有机碳。沉积有机碳的１３δＣ范围为－２３．７‰～－２１．８‰，显示沉积有机碳是海源和陆源有机碳的混合输入。木质素参数，如Ｃ／V、Ｓ／V和ＬＰVＩ的数值范围显示研究区域表层沉积物中木质素主要来源于被子植物草本组织与木本组织的混合，同时有少量裸子植物的贡献。基于蒙特卡洛模拟的三端元混合模型显示研究区域沉积物中有机碳主要来源于海洋浮游植物，平均

4、为６４％，陆源有机碳中来自土壤的贡献最高（平均为２７％），Ｃ３维管植物的贡献较少（平均为９％）。海洋浮游植物有机碳主要分布在渤海中部泥质区及离岸较远的区域，而土壤有机碳和Ｃ维管植物有机碳则主要沉积在河口附近及近岸区，并可以离岸输３运到较远的地方。关键词：渤海；沉积有机碳；木质素；分布；来源中图分类号：Ｐ７３６．２文献标志码：Ａ文章编号：０２５３-４１９３（２０１６）０６-０００８-１３［３］环过程是很关键的。１引言渤海是我国东部典型的半封闭式陆架浅海，受到大河影响下的陆架边缘海（ｒｉｖｅｒｄｏｍｉｎａｔｅｄｏｃｅａｎ黄河、滦河和辽河等输入的共同影响，但其主要的物［４］ｍａ

5、ｒｇｉｎｓ，ＲｉＯＭａｒｓ）是陆源有机碳的主要沉积区，在全源是来自黄河的物质。黄河是中国第二大河，全长［１—２］［５］球碳循环过程中起着非常重要的作用。了解Ｒｉ-５４６４ｋｍ，以含沙量高而著称。黄河输入的大部分ＯＭａｒｓ系统沉积有机碳的来源和分布等过程，对于研物质都沉积在河口区，仅有少部分从河口离岸输运，［６］究人类活动以及气候变化双重影响下的边缘海碳循并经渤海海峡进入黄海。近年来，对渤海沉积有机收稿日期：２０１５-０９-２２；修订日期：２０１６-０１-２６。基金项目：国家自然科学基金面上项目“不同来源有机碳在长江口－东海内陆架的水动力分选研究”（４１１７６０６３）；创新

6、群体项目“海洋有机生物地球化学”（４１５２１０６４）。作者简介：高立蒙（１９９０—），女，山东省聊城市人，主要研究方向为海洋有机生物地球化学。Ｅ-ｍａｉｌ：ｇａｏｌｉｍｅｎｇ７７＠１２６．ｃｏｍ通信作者：姚鹏（１９７７—），男，山东省菏泽市人，副教授，从事海洋有机生物地球化学研究。Ｅ-ｍａｉｌ：ｙａｏｐｅｎｇ＠ｏｕｃ．ｅｄｕ．ｃｎ６期高立蒙等：渤海表层沉积物中有机碳的分布和来源９碳的分布、输运及埋藏通量等方面开展了一些研究，［７—１１］［８］也获得了许多有价值的成果，如乔淑卿等使用Ｇａｏ－Ｃｏｌｌｉｎｓ粒径趋势分析方法，研究了渤海底质沉积物的分布特征和输运趋势，发现渤海

7、粗颗粒物主要分布在辽东和渤中浅滩附近，在滦河口和黄河口也有分布，而细颗粒物主要分布在渤海湾中部和南部，并［１０］向辽东湾呈带状延伸；Ｈｕ等利用有机碳含量及其稳定同位素丰度（δ１３Ｃ）、Ｃ／Ｎ值和正构烷烃等参数，讨论了渤海有机碳的来源与分布，发现细颗粒沉积物中有机碳的含量较高，中值粒径、总正构烷烃等与有机碳的含量间显著的正相关关系表明水动力条件对沉积有机碳的分布有重要影响，Ｃ／Ｎ值和δ１３Ｃ的结果则表明渤海沉积有机碳来源于陆源与海源的混合；图１渤海２０１２年５月采样站位图和环流体系胡利民对渤海陆架区有机碳的总埋藏累积量进行估Ｆｉ