【摘 要】
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流域-河口-近海连续体作为从陆地向海洋输送有机质的重要传输带,对全球气候变化和海洋碳循环具有重要意义。溶解和颗粒有机物(DOM和POM)作为连续体中碳输运的重要组成部分,受到自然和人为因素的显著影响。目前的DOM和POM研究大多数限制于空间尺度较为单一的河流或河口、海湾,缺乏跨越连续体的系统整合研究。本文以漳江-漳江口-东山湾连续体为研究对象,基于春、夏和冬季3个航次的现场调查,利用紫外-可见吸收
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流域-河口-近海连续体作为从陆地向海洋输送有机质的重要传输带,对全球气候变化和海洋碳循环具有重要意义。溶解和颗粒有机物(DOM和POM)作为连续体中碳输运的重要组成部分,受到自然和人为因素的显著影响。目前的DOM和POM研究大多数限制于空间尺度较为单一的河流或河口、海湾,缺乏跨越连续体的系统整合研究。本文以漳江-漳江口-东山湾连续体为研究对象,基于春、夏和冬季3个航次的现场调查,利用紫外-可见吸收光谱和三维荧光光谱作为表征手段,对DOM和POM组分进行定性与定量表征,探究水文学过程和人类扰动过程调控下,漳江河流-河口-近海连续体中DOM和POM的性质组成、时空分布、来源变化及其主要影响因素。主要研究结果如下:(1)连续体中DOM含量变化较大,DOC浓度在84-550 μmol L-1之间,吸收系数aCDOM(350)的变化范围为0.44-8.51 m-1。DOM定性指标也有很大变化,光谱斜率S275-295变化范围为0.0146-0.0297 nm-1,比芳香度SUVA254的变化范围为0.45-4.84 L mg-1 m-1。DOC、aCDOM(350)、3 个类腐殖质组分(C1-C3)和 1个类蛋白质组分(C4)从中于峰头水库到东山湾呈现先升高后降低的沿程变化趋势,在漳江下游-河口交汇处达到最高值,反映了人类活动、养殖废水排放和红树林潮沟输出等过程的综合影响。在河口混合作用下,这些定量指标在河口区-东山湾不断降低。光谱斜率S275-295则从峰头水库沿连续体呈现逐渐升高的趋势,比吸收系数SUVA254和腐殖化指数HIXb则相反,指示从河流向海洋传输的过程中,DOM分子量、芳香度和腐殖化程度不断降低的空间变化趋势。(2)连续体中DOM的定量和定性指标也具有明显的季节变化。漳江中游、下游通常在春季具有高的DOM丰度,这主要与春季的“初始冲刷效应”有关。2019年夏季较低的DOM丰度则与ElNi(?)o事件导致的前期连续降雨事件的稀释效应有关。冬季水体停留时间较长,DOM组分呈现较强的生物来源信号,冬季DOC浓度也显著高于春、夏季。DOM组分在河口区-东山湾存在不同程度的添加行为,但季节差异显著,夏季添加程度较弱,春季和冬季添加行为更为明显。(3)连续体中碱可提取颗粒有机质(BEPOM)吸收系数aCPOM(254)变化范围为0.083-2.566 m-1,BEPOM悬浮颗粒物浓度归一化的吸收系数aCPOM(254)*的变化范围为0.004-0.247m2mg-1。BEPOM样品的吸收光谱在280nm、390-440nm波段出现吸收峰,荧光光谱中都含有很强的类蛋白质峰(T峰、B峰),荧光组分中类蛋白质组分所占的百分比都高于CDOM,冬季尤为明显,反映出连续体中BEPOM中具有很强的生物活动信号,说明BEPOM分析可以广泛用于示踪水生态系统POM中生物活动的来源贡献。(4)连续体BEPOM样品的aCPOM(254)和4个荧光组分(C1p、C2p、C3p、C4p)均呈现从河流经河口到东山湾降低的空间变化趋势。河流内自生来源颗粒有机质的相对贡献比较显著,河口区BEPOM的分布和行为则与再悬浮作用、湿地输出、河口混合过程等有关,因而连续体中BEPOM丰度低于美国湿地河口而高于中国河流泥沙输送主导的长江口、九龙江口等河口,显示湿地在中、小河口碳输运中起着重要作用。
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