利用生物标志物ladderane研究长江口外低氧区的时空分布规律和形成机制

海水中存在厌氧氨氧化菌，它所参与的氨的厌氧氧化过程是海洋中氮循环的重要组成部分，代表这种菌的生物标志物ladderane已经成为研究海洋低氧水柱和低氧沉积物一种重要途径。本课题中将以海洋水体和沉积物中ladderane的丰度为手段，研究长江口外低氧区的时空分布规律，分析该海域形成低氧区的机制及演化规律。探讨Anammox菌与营养盐浓度分布的关系，为研究低氧区的形成机制提供依据

近年来发现的厌氧氨氧化作用是一种缺氧状态下氧氨氧化菌将无机氮盐直接转化为氮气的一种新发现的氮移除方式。本课题选取了长江口外低氧区海域的水体颗粒物、表层沉积物和柱状沉积物作为研究对象，通过检测长江口表层沉积物中梯烷脂含量，验证了沉积物中梯烷脂的含量可以反演长江口低氧区演变的时空格局的科学假定，明确了长江口沉积物中梯烷脂的来源，通过检测闽浙沿岸泥质区岩芯柱中梯烷脂含量，重建了过去一百年来该海域厌氧氨氧化作用强度的变化，反映了长江口低氧区的随时间变化的规律，初步探讨了长江口低氧区形成和演变的机制。.本研究得到的结论如下：.1、通过测定2011年夏季长江口外海域的采集颗粒物中梯烷脂含量表明从长江口向南厌氧氨氧化活动的强度逐渐减弱的趋势；.2、通过测定2006年长江口附近海域采集表层沉积物的梯烷脂含量表明梯烷脂含量的高值与长江口缺氧区分布较 为吻合，验证了环境中溶氧含量低是厌氧氨氧化活动的必要条件；.3、利用NL5指标结合上层水体温度，推断表层沉积物中梯烷脂主要来自于上层水体， .4、通过测定2011年长江口外海域采集的表层沉积物梯烷脂含量，与2006年采集样品结果相对表明近年来东海的厌氧氨氧化活动有加剧的趋势，同时表层沉积物中梯烷脂高值与多年观测的低氧区分布较为一致。.5、表层沉积物中梯烷脂含量高值与沉积物中TOC含量高值成正比，主要分布在长江口泥质区、闽浙沿岸泥质区和济州岛西南泥质区附近，可能是这些海域水体中沉降的细粒泥质沉积物吸附的大量有机质分解消耗氧气并释放NH4+盐，从而引起厌氧氨氧化活动的增强，同时长江径流、闽浙沿岸上升流、济州岛西南海域气旋式冷涡引起的上升流可直接提供大量的硝酸盐等营养盐。.6、应用梯烷脂重建东海过去一百年来厌氧氨氧化活动的结果表明，梯烷脂在近来来呈逐渐升高的趋势，1898-1960年间东海厌氧氨氧化活动较弱，1960年开始梯烷脂的含量开始呈现逐渐升高的趋势，从1980年起，厌氧氨氧化活动强度开始迅速增大，这可能是由于近年来海水富营养化作用的急剧加强引起的海水缺氧及海水中富含的大量营养盐为厌氧氨氧化活动提供了有利条件。