南黄海和东海海水中溶解氨基酸的分布、组成及环境因子的相关性研究

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氨基酸是海洋有机氮的重要组成部分,在海洋环境中分布广泛。海水中的溶解氨基酸(THAA)主要包括游离态氨基酸(DFAA)和结合态氨基酸(DCAA),主要来自海洋浮游生物的分泌物和分解物。DCAA大部分以小分子肽形式存在,是THAA的主要成分;DFAA在海水中浓度较小,但周转速度快,不仅是海洋中自养生物的重要氮源,也是异养生物重要的氮源和碳源。DCAA和DFAA通过微生物、物理和化学作用可以相互转化。对海洋溶解氨基酸进行研究可以为海洋初级生产力提供依据,也有利于揭示海洋生物圈循环及有机物来源、转化和循环。本文以南黄海和东海作为研究对象,对该海域中溶解氨基酸及相关环境因子进行了调查研究。通过进一步分析,对溶解氨基酸的分布、组成、在微表层的富集情况及其与环境因子的相关性进行探讨,主要研究结果如下:(1)对2011年夏季南黄海和东海微表层和次表层海水中溶解氨基酸进行了调查研究。结果表明:夏季南黄海和东海次表层海水中THAA、DCAA和DFAA的平均浓度分别是0.74μmol/L、0.60μmol/L和0.14μmol/L;微表层海水中THAA的平均浓度为1.58μmol/L。THAA与DCAA在次表层海水中的水平分布大致呈现出近岸高远岸低的特点,而DFAA的分布特点比较复杂。夏季南黄海和东海海域微表层和次表层海水中Chl-a和DIN呈现显著相关性,说明二者的富集作用明显。次表层海水中THAA与DCAA所含主要个体氨基酸均为甘氨酸(Gly)、丝氨酸(Ser)、丙氨酸(Ala)、天门冬氨酸(Asp)和谷氨酸(Glu)。微表层与次表层中THAA的组成基本相同,主要组分的含量也大致相当,说明微表层的富集作用并不存在仅针对某几类氨基酸的选择性。次表层海水中THAA个体氨基酸间的相关性矩阵显示共有4对呈现显著性正相关,3对呈现显著性负相关;微表层内为3对呈现显著性正相关,3对呈现显著性负相关。(2)对2010年秋季东海表层海水中溶解氨基酸进行了调查研究。结果表明:东海表层海水中THAA、DCAA及DFAA平均浓度分别为0.95μmol/L、0.80μmol/L和0.20μmol/L。THAA的分布大致呈现近岸高、远岸低的特点;在闽浙沿岸近海海域THAA和DCAA出现高值区,这可能与此处位于上升流区有关。研究发现THAA、DFAA与Chl-a、DOC、DIN等环境因子均没有显著相关性。THAA在浅水层浓度较大,在真光层随深度增加THAA浓度降低,深层水中,THAA的浓度又呈现增长趋势。在THAA和DCAA中占较高含量的均为天门冬氨酸、谷氨酸、丝氨酸、甘氨酸及丙氨酸,其中DCAA中2对之间存在显著性正相关,;在DFAA中有9对氨基酸之间存在显著性正相关。(3)对2011年冬季南黄海和东海微表层和次表层海水中溶解氨基酸进行了调查研究。结果显示:冬季南黄海和东海次表层海水中THAA和DFAA的平均浓度分别是1.10μmol/L、0.18μmol/L;微表层海水中THAA和DFAA的平均浓度为1.58μmol/L、1.12μmol/L。THAA在表层的水平分布趋势与夏季航次相似大致呈现出由近岸到远海逐渐减小的趋势,并且在浙江沿岸海域出现高值区。冬季南黄海和东海海域微表层和次表层海水中DFAA有显著相关性,说明冬季DFAA在微表层和次表层之间进行了频繁交换。THAA和DCAA在次表层和微表层海水中所含主要个体氨基酸均为甘氨酸、丝氨酸、丙氨酸、谷氨酸和天门冬氨酸;冬季次表层和微表层海水中DFAA所含主要个体氨基酸都包括丝氨酸、甘氨酸和蛋氨酸。次表层海水THAA中7对之间呈现显著性正相关,它们之间有5对呈现显著性正相关;微表层海水THAA中有5对呈现显著性正相关,有9对呈现显著性负相关。
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