不同来源有机碳在长江口-东海内陆架的水动力分选研究

大河影响下的边缘海系统是陆源输入物质的主要储库，是有机碳埋藏的主要场所，在全球碳的生物地球化学循环中起着重要作用。本项目以长江口-东海内陆架为重点研究区域，利用有机碳及其稳定同位素、四醚膜脂指标等，研究悬浮颗粒物和表层沉积物中有机碳的来源和分布特征，并建立三端元混合模型,区分土壤有机质、陆地植物和海洋浮游植物等不同来源有机碳的贡献；结合长江口的水动力和泥沙运动特征等，研究粒径、密度和表面积控制下的不同来源有机碳在长江口-东海内陆架的水动力分选过程。本项目的实施将有助于深入了解长江口及其邻近海域有机碳的来源、组成、分布特征和输运过程，丰富对河口和陆架边缘海生源要素生物地球化学循环的认识，为深入理解这些大河影响下的边缘海系统的陆海相互作用奠定更为坚实的科学基础。

大河影响下的陆架边缘海是有机碳输入和埋藏的主要场所，在全球碳的生物地球化学循环中起着重要作用。本项目以长江口-东海内陆架为研究对象，运用同位素和生物标志物等研究手段，从颗粒物和沉积物分级的角度，对有机碳的生物地球化学过程开展了系列研究。主要结果如下：.（1）通过分析长江口-东海内陆架颗粒物和沉积物的粒度组成、比表面积、有机碳及其稳定同位素、木质素、沉积色素、正构烷烃和四醚膜脂等生物标志物，建立了基于主成分分析和蒙特卡洛模拟的端元混合模型，定量区分了海源、陆地维管植物和土壤等不同来源有机碳的贡献。发现土壤有机碳是陆源有机碳的重要组成部分，并在输运过程中与维管植物有机碳存在分异。.（2）对长江口颗粒物进行了水淘选分级，分析了分级颗粒物的有机碳和木质素等参数，讨论了有机碳的来源和分布规律及随盐度的变化特点和影响因素。发现颗粒物及其赋存有机碳在输运过程中发生了显著的再分配过程，并呈现出明显的季节变化特征。.（3）对长江口-东海内陆架的表层沉积物进行了密度分级，分析了不同密度级沉积物上的有机碳及其稳定同位素和木质素等分布特征，研究了密度对沉积有机碳的来源、分布和降解状态的影响。发现密度是一个重要的区分不同来源有机碳的参数，不同密度级沉积有机碳在长江口-浙闽沿岸具有明显不同的分布规律。.（4）运用单位比表面积有机碳含量、厌氧培养实验等考察了长江口-东海内陆架沉积有机碳的保存状况和再矿化作用，发现移动泥频繁地再悬浮和移动加剧了其中有机碳的再矿化分解，降低了有机碳的保存效率，并促进了自生矿物形成。.（5）分析了长江口-东海内陆架表层沉积物中有机碳稳定同位素和木质素含量的历史变化趋势，发现了两者变化不同步现象，提出三峡大坝的建设对粗颗粒物的截留和库区淡水浮游植物的生长可能是造成这种现象的主要原因。应用沉积物中木质素、色素等生物标志物，对东海内陆架生态环境演变历史进行了重建，并对人类活动与区域气候变化对河口和边缘海不同区域生态环境演变的影响力差异进行了深入探讨，发现相比长江营养盐的输入，富含磷酸盐的黑潮次表层水的入侵对浙闽沿岸初级生产的影响更大。.本研究基本理清了长江口-东海内陆架颗粒物和沉积物中有机碳的来源、组成和分布规律，阐明了不同来源有机碳的水动力分选过程，并初步揭示了有机碳的降解和保存特点、生态环境演变历史等，深化了对大河影响下的陆架边缘海有机碳的生物地球化学过程的认识。