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以f/20培养基无菌培养杜氏盐藻,探讨不同起始碘浓度条件下杜氏盐藻对碘形态的影响。Level1起始浓度为:300nmol/LIO3-,150nmol/LI-(接近天然表层海水值);Level2起始浓度为:4500nmol/LIO3-,150nmol/LI-。Level1条件下,IO3-浓度下降速率约为3nmol/(L·(R2=0.929),至培养结束时约亏损50nmol,占初始浓度的16.7%,但没有出现I-的累积。Level2中IO3-浓度至培养结束时亏损量达到2230nmol;I-累积量为935nmol;IO3-的消耗和I-的生成与杜氏盐藻所处的生长阶段有关,平台期内消耗(生成)速率更大;培养基中的I-和NO2-呈显著正相关。两种碘浓度条件下杜氏盐藻的I/N吸收比例分别为1.004×10-3和47.766×10-3,I/C吸收比例分别为1.515×10-4和7.208×10-3。
2009年5月至2009年6月,依托中国科学院南海海洋研究所南沙综合科学考察和科技基础性工作专项南海断面科学考察项目,初步研究南海碘的生物地球化学特征。南海1500m以浅水体中溶解无机态碘的浓度变化范围为350~641nM,平均值为471nM。该平均值处于文献报道值的范围内,但较大的浓度波动范围说明南海生态系统中溶解无机态碘的分布并不均匀。这种不均匀的分布模式可归纳为表层富集和次表层富集。
表层的I-和I-/IO3-与叶绿素浓度和初级生产力显著正相关,而50m和75m层(营养盐跃层顶部)的I-和I-/IO3-与水层初级生产力呈显著的负相关关系。I-和I-/IO3-与初级生产力在表层和营养盐跃层顶部(50m和75m层)出现完全相反的相关关系的原因可能有:1)营养盐跃层顶部出现的硝酸盐抑制了浮游植物对IO3-的还原;2)表层和次表层初级生产力高值区不同的浮游植物群落结构具有不同的碘还原和吸收能力:3)营养盐跃层顶部的硝化作用引起的I-→IO3-氧化与浮游植物的IO3-→I-还原发生强烈的竞争。
中南半岛沿岸冷涡强烈的营养盐吸收使I-/IO3-比值明显升高,但在没有发生碘消耗的情况下,中心区出现多处碘富集,形成溶解无机态碘的净增加。吕宋岛以西反气旋式涡旋边缘区有强烈的再矿化信号。伴随着涡旋边缘区强烈的再矿化作用,I-和IO3-同时升高,因此溶解无机态碘呈净增加的趋势,说明溶解有机态和(或)颗粒态碘在南海生态系统碘的生物地球化学循环中也扮演非常重要的角色。
18°N断面东段(116-119°E)的次表层碘富集区与冬季吕宋冷涡位置吻合。碘富集表明高生产力导致的碘输出和再矿化是南海碘的生物地球化学循环的重要途径。碘富集以高的IO3-浓度形式存在,表明次表层I-的“寿命”只在数月之内。