2012年夏季长江口颗粒有机碳、氮分布特征及其来源

基于2012年8月对长江口及其邻近海区的调查资料,分析了长江口夏季颗粒有机碳(particulate organic carbon,POC)、颗粒氮(particulate nitrogen,PN)的空间分布特征及其与环境因子的关系,并结合C/N摩尔比值和叶绿素a(chlorophyll a,Chl a)探讨了POC的主要来源及浮游植物的贡献.结果表明,2012年夏季长江口POC的质量浓度范围在0.68~34.80mg·L-1之间,均值为3.74 mg·L-1;PN的质量浓度范围为0.03~9.13 mg·L-1,均值0.57 mg·L-1,二者浓度均表现为底层高于表层.POC和PN平面分布相似,高值区均出现在口门附近和调查海区西南部,并向外海浓度迅速降低,整体呈现近岸高、远岸低的趋势,与总悬浮物(total suspended matter,TSM)的平面分布规律基本相同;POC与PN间呈极显著正相关,表明二者具有高度的同源性.POC、PN与TSM、化学需氧量(chemical oxygen demand,COD)间均呈现极显著线性正相关,而与盐度(salinity,S)和Chl a的相关关系较弱,表明POC和PN的分布受陆源输入的影响较大,浮游植物生产不是该水域颗粒有机碳、氮的主要来源.C/N摩尔比和POC/Chl a法分析表明夏季长江口POC主要为陆源,有机碎屑是POC的主要存在形式.定量估算结果表明,浮游植物生物量对夏季长江口表层POC的平均贡献率仅为2.54%,非生命POC占绝对优势地位.     

春、冬季长江口颗粒有机碳的时空分布及输运特征

根据2012年2月(冬季)、5月(春季)对长江口2个航次的调查数据,分析了春、冬季长江口颗粒有机碳(POC)的时空分布及影响因素,并探讨其输运特征.结果表明:2012年春季长江口POC的浓度为0.23~31.61mg/L,均值为2.55mg/L;冬季POC的浓度为0.16~5.82mg/L,均值1.42mg/L.春、冬季POC空间分布整体呈现近岸高远岸低、表层低底层高的特征,最高值均出现在口门附近.POC与悬浮物(TSM)呈极显著线性正相关,而与叶绿素a(Chl a)的相关性均较差,表明陆源输入对长江口POC的分布影响很大;POC/Chl a比值测算表明有机碎屑是调查水域POC的主要来源和存在形式,定量估算结果表明浮游植物生物量对春、冬季长江口POC的贡献分别仅1.26%和0.9%,且浮游植物对POC的贡献分别在TSM小于110mg/L和100mg/L时才能表现出来.春、冬季长江口TSM分别在大于117mg/L和335mg/L时,有机碳入海以颗粒态为主,反之则以溶解态为主.长江输送至河口的悬浮物中POC的百分含量(POC%)在春、冬季分别为0.9%和0.4%.春、冬季长江口最大浑浊带对POC的过滤效率分别达89%和69%,大量POC随泥沙在最大浑浊带发生了沉降.     

Salinity influence on soil microbial respiration rate of wetland in the Yangtze River estuary through changing microbial community

Estuarine wetland, where freshwater mixes with salt water, comprises different regions（rivers and marine ecosystems） with significantly varying tidal salinities. Two sampling areas, ZXS and JS, were selected to investigate the effect of tidal salinity on soil respiration（SR）. ZXS and JS were located in Zhongxia Shoal and Jiangyanan Shoal of Jiuduansha Wetland respectively, with similar elevation and plant species, but significantly different in salinity. The results showed that with almost identical plant biomass, the SR and soil microbial respiration（SMR） of the tidal wetland with lower salinity（JS） were significantly higher than those of the tidal wetland with higher salinity（ZXS）（p 〈 0.05）. However, unlike SMR and SR, the difference in the soil microbial biomass（SMB） was not significant（p 〉 0.05）with the SMB of ZXS a little higher than that of JS. The higher SMR and SR of JS may be closely connected to the soil microbial community structures and amount of dominant bacteria. Abundant β- and γ-Proteobacteria and Actinobacteria in JS soil, which have strong heterotrophic metabolic capabilities, could be the main reason for higher SMR and SR,whereas a high number of ε-Proteobacteria in ZXS, some of which have carbon fixation ability, could be responsible for relatively lower carbon output. Path analysis indicated that soil salinity had the maximum negative total influencing coefficient with SMR among the various soil physical and chemical factors, suggesting that higher soil salinity, restricting highly heterotrophic bacteria, is the principle reason for lower SMR and SR in the ZXS.     

pH及DO对磷酸盐在长江口混合过程中迁移、转化的影响

通过实验室模拟实验,研究了不同pH及富氧、缺氧条件下长江径流淡水和东海外海水在混合过程中磷酸盐(PO4-P)的稀释模式,并结合2006~2007年长江口及邻近海域PO4-P的实际稀释状况,分析了pH及DO对PO4-P在河口混合行为的影响。结果表明:咸淡水混合需要一定的平衡时间,过滤后的长江水与外海水混合后,大约15 h后PO4-P浓度不再变化;未过滤的长江水与外海水混合则需要10 h的平衡时间。在不同pH咸淡水的混合过程中,PO4-P浓度与盐度均呈现出较好的相关性。且在高、低盐度区,PO4-P浓度与pH的变化分别呈现出不同的趋势。在缺氧和富氧状态下,PO4-P浓度均随盐度的增大而降低,且缺氧状态的PO4-P浓度高于富氧状态的PO4-P浓度。此外,根据2006~2007年长江口及邻近海域的现场调查数据可知,PO4-P在河口的实际稀释状况与本研究的实验结果基本相一致。     

长江口门附近水体溶解性有机质的荧光组分特征

本研究利用三维荧光光谱（3DEEMs）结合平行因子分析（PARAFAC）模型,解析了2020年8月－2021年4月4个季节长江口门附近海域水体溶解性有机质（dissolved organic matter,DOM）的时空变化特征以及组成结构特征。结果表明:研究区域溶解性有机碳（dissolved organic carbon,DOC）的浓度秋季（2.76 mg/L）最大,夏季（2.56 mg/L）次之,春季（1.96 mg/L）和冬季（2.11 mg/L）的浓度较低且二者差异不显著;DOC浓度的区域分布表征为南支北港（3.20 mg/L）>北支（2.21 mg/L）>北港北沙（1.82 mg/L）。水体中的DOM可分为4个组分,分别为芳香氨基酸组分C1、陆源及海洋源类腐殖质组分C2、类色氨酸组分C3以及海洋源类腐殖质组分C4,组分C1、C2和C3间具有同源性,其中C1和C2占主体地位,C3次之,C4占比最小;组分C1和C4的占比随离岸距离的增大呈增大的趋势,而组分C3呈递减趋势;组分C1冬季占比最大,夏季最小,组分C3与C1占比情况相反。荧光特征参数的分析结果表明,水体DOM大部分为陆源输入和水生生物活动的内源共同作用,且自生源特征较显著,腐殖化特征较弱,一定程度上能表明研究区域水体活性较强,水质状况较好。     

长江口潮滩表层沉积物中碱性磷酸酶活性及其影响因素

以长江口潮滩作为研究区域,对表层沉积物中碱性磷酸酶活性、解磷微生物量、磷组分及理化性质的时空分布特征进行了分析.结果表明,长江口潮滩湿地沉积物中碱性磷酸酶活性具有显著的季节性、区域性差异,冬季（1月）碱性磷酸酶活性较低,介于0.65～1.59μg.g-.1h-1之间;夏季（8、9月份）最高,变化范围为1.80～5.64...     

长江口围填海土壤中PCBs的时空分布

主要研究长江泥沙冲刷淤积而成的长江口围填海土壤,以上海市崇明岛为采样区域,以1974年至今的5个不同年代段的围填海土壤为研究对象,以PCBs为研究目标。在5个年代段上分别采集表层(0~15 cm)和深层(100 cm)土壤,样品经过索氏提取和层析净化后,由GC-MS对其进行定量定性检测分析,从而分析多氯联苯(PCBs)的含量和组成特征。结果显示:共检出了35种PCBs组分,表层和深层土壤中35PCBs含量范围分别为1.95410-9~3.71610-9、2.64910-9~3.68510-9;主要是二氯联苯和四氯联苯。此外,长江口围填海土壤中PCBs的含量先呈现出上升的趋势,直至1990s后,出现下降的趋势。最后基于层次聚类分析验证得出:深层土壤和下一时期表层土壤PCBs的污染水平和污染来源保持基本一致。     

2020年夏季长江流域特大洪水期间长江口POC和DOC的分布特征

为了追踪2020年夏季长江流域特大洪水对长江口及其邻近海域重要生源要素的影响,本研究于2020年7月和2020年8月在该区域连续进行了两个航次的系统观测,测定了表层海水样品中悬浮颗粒物（suspended particulate matter,SPM）、颗粒有机碳（particulate organic carbon,POC）和溶解有机碳（dissolved organic carbon,DOC）的浓度,并将上述两个航次的结果与长江普通洪季月份（2019年7月）的相关结果进行了对比。结果表明,极端洪水导致口门内长江输出较高浓度的SPM、POC和DOC;长江增加的径流量和增加的上述3种陆源物质的输出通量对邻近海域的影响具有滞后性。与其他两个航次相比,在极端洪水影响下的2020年8月,外海海域也具有更高的SPM、POC和DOC浓度。另外,SPM中有机物占比POC（%）、POC/DOC(mol/mol)和POC/PN(mol/mol)3个指标的分布变化结果显示,2020年8月,长江口及其邻近海域具有最为强烈的陆源物质分布信号。     

长江口及其邻近海域沉积物磷的赋存形态和空间分布

采用SMT磷分级法研究长江口及其邻近海域沉积物中磷的赋存形态及分布特征,并探讨了其影响因子.研究结果表明,沉积物中总磷(TP)含量为476.91~980.04μg·g~(-1),有机磷(OP)含量为15.84~139.21μg·g~(-1);而无机磷(IP)为主要赋存形态,其含量为421.67~844.86μg·g~(-1),约占TP 72.9%~96.7%.IP中以钙结合态磷(HCl-P)为主,其含量为186.88~431.69μg·g~(-1),占IP的42.3%~57.79%;而铁/锰结合态磷(Na OH-P)的含量最少,其含量为4.17~52.76μg·g~(-1),仅占IP的2.0%~3.3%.空间分布上,不同形态磷含量具有明显的时空变化特征.夏季TP和IP的含量由咸水端到淡水端呈现出先降低后升高,冬季则先升高后降低的趋势.OP的含量在夏季时无明显分布规律,而在冬季时表现出由咸水端到淡水端降低的趋势.Na OH-P含量在冬夏季均表现为淡水端处较高;HCl-P含量在夏季无明显的变化规律,而冬季时近淡水端处较高.沉积物粒径大小影响磷的赋存形态,表现为夏季粘粒对OP影响较大;冬季粘粒和粉粒与IP存在着负相关性,与OP存在着显著的正相关性.此外,沉积物总有机碳、盐度和碱性磷酸酶活性也是影响磷赋存形态的主要因子.     

长江口邻近海域沉积物中生物硅溶解行为研究

对长江口邻近海域进行调查,分析沉积物中生物硅的空间分布特征,探讨影响生物硅溶解以及保存的因素.结果表明,生物硅含量的平面分布具有近岸高于远海的分布趋势,陆源输入、沉积速率以及水动力条件是影响生物硅在沉积物中埋藏的主要因素.生物硅溶解速率常数随空间以及深度无明显变化规律,间隙水中硅酸盐相对于生物硅溶解度的不饱和程度、有机外壳对生物硅的包裹以及间隙水中Al离子浓度等因素会影响生物硅的溶解进而会影响其在沉积物中的保存和间隙水中硅酸盐浓度的变化.