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黄海、东海溶解碳水化合物的分布特征

作　者: 吴冠伟
导　师: 杨桂朋
学　校: 中国海洋大学
专　业: 海洋化学
关键词: 单糖多糖黄海东海微藻
分类号: P734
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

碳水化合物普遍存在于海洋环境中,包括海洋生物、溶解有机物、胶体、沉积物及悬浮颗粒物。碳水化合物是光合作用的主要产物,并可以转化成蛋白质、类脂、核酸等基本成分,它也是海洋有机碳中可鉴别组分的主要组成,因此,在海洋食物链循环和碳循环中起着非常重要的作用。本文以中国东部陆架海区—黄海和东海为研究目标,对这些海域中溶解态单糖(MCHO)和多糖(PCHO)的浓度分布、时空变化、影响因素以及对溶解有机碳(DOC)的贡献情况进行了研究,同时本论文还进行了室内藻类培养实验,研究了中国近海海域两种常见藻种生产释放MCHO和PCHO的情况。主要研究结果如下:1.于2009年11~12月对黄海和长江口及其邻近海域MCHO和PCHO的浓度进行了测定,并对其水平分布和垂直分布进行了系统的研究。结果表明,调查海域表层海水中MCHO和PCHO的浓度分别在0.1 ~ 52.4μmol C/L和0.1 ~214.7μmol C/L,平均浓度分别为11.0±9.9和39.8±49.9μmol C/L。MCHO和PCHO的浓度分布趋势类似,都分别明显存在几个高值区和低值区。线性回归表明,在表层海水和垂直水体中,MCHO和PCHO浓度与叶绿素之间都不存在显著线性关系,表明叶绿素并不是控制MCHO和PCHO浓度的唯一因素。秋末冬初,由于水体垂直混合加强,MCHO和PCHO的浓度没有明显规律。另外,在垂直水团的底部出现了几处MCHO和PCHO浓度的高值区,这表明底层水体或沉积物中存在碳水化合物的源。2.于2009.12.23 - 2010.1.5(冬季)对东海海域MCHO和PCHO的分布进行了研究,结果表明东海表层海水中MCHO和PCHO的浓度分别在0.7 - 11.4μmol C/L和1.4 - 20.7μmol C/L之间,平均浓度分别为4.3和8.5μmol C/L。冬季东海表层海水中MCHO和PCHO浓度的水平分布明显受到长江冲淡水和黑潮水影响,由近岸向外海总体上呈现递减的趋势。在垂直方向上,冬季东北季风引起剧烈的海水垂直运动,导致水体强烈混合,使得MCHO、PCHO和TCHO浓度在垂直方向上变化复杂,没有明显规律。另外,对长江口外的DH (01 ~ 05)、PN和DH (31a ~ 37)三个断面表层海水中TCHO浓度分别与盐度、温度和Chl-a进行了相关性研究。结果表明,TCHO浓度与盐度和温度呈显著的线性负相关,与Chl-a浓度呈线性正相关。周日变化的研究结果表明,PCHO浓度在中午12:00达到最大,在夜晚降到最低;MCHO浓度随着PCHO浓度的减少而增加,表明部分单糖是由多糖水解而来的。3.选取了二种中国近海常见藻种,即三角褐指藻( Phaeodactylum tricornutum)、小球藻(Chlorella vulgaris)为研究对象,通过实验室培养实验研究了两种海洋微藻在生长周期内生产释放MCHO和PCHO的浓度变化。结果表明:两种微藻都不同程度地释放出MCHO和PCHO。培养液中MCHO含量的差异为小球藻>三角褐指藻;PCHO含量的差异为三角褐指藻>小球藻。单位生物量内,小球藻培养液中MCHO和PCHO含量平均分别比三角褐指藻高19和1.7倍。并且MCHO和PCHO含量在指数生长期和稳定生长期内变化不大,在衰老期则迅速增加。另外,两种微藻中,MCHO和PCHO浓度分别都与DOC存在显著的线性相关关系,而与Chl-a之间未发现线性相关关系。

全文目录

摘要  5-7
Abstract  7-11
0 前言  11-13
1 文献综述  13-22
  1.1 碳水化合物的重要意义  13-15
  1.2 海水中溶解碳水化合物的影响因素  15-18
    1.2.1 海水中溶解碳水化合物的来源  15-17
    1.2.2 海水中溶解碳水化合物的去除  17-18
  1.3 海水中碳水化合物的时空分布  18-21
    1.3.1 水平分布  18-20
    1.3.2 垂直分布  20-21
    1.3.3 时间分布  21
  1.4 国内研究现状  21-22
2 实验部分  22-27
  2.1 仪器与试剂  22
    2.1.1 仪器与设备  22
    2.1.2 试剂  22
  2.2 样品的采集和保存  22-23
  2.3 海水中碳水化合物的分析方法  23-25
    2.3.1 原理  23
    2.3.2 溶液的制备  23-24
    2.3.3 工作曲线的绘制及样品的测定  24-25
  2.4 海水中溶解有机碳的分析方法  25
  2.5 海水中叶绿素a 的分析方法  25-26
  2.6 海水中细菌总量的测定方法  26
  2.7 本章小结  26-27
3 黄海及长江口邻近海域海水中 MCHO 和 PCHO 的生物地球化学研究  27-44
  3.1 航次简介  28-29
  3.2 样品采集和测定  29
  3.3 结果与讨论  29-42
    3.3.1 黄海、长江口邻近海域表层海水中MCHO 和PCHO 的浓度分布  29-33
    3.3.2 表层海水中各组分的相关性研究  33-34
    3.3.3 北黄海3800 断面海水中MCHO 和PCHO 的浓度分布  34-35
    3.3.4 南黄海3500 断面和QC 断面海水中MCHO 和PCHO 的浓度分布  35-38
    3.3.5 长江口附近海域3100 断面海水中MCHO 和PCHO 的浓度分布  38-40
    3.3.6 调查海域Y 断面海水中MCHO 和PCHO 的浓度分布  40-42
  3.4 本章小结  42-44
4 东海中 MCHO 和 PCHO 的生物地球化学研究  44-54
  4.1 航次简介  44-45
  4.2 样品采集和测定  45
  4.3 结果与讨论  45-52
    4.3.1 冬季东海表层海水中MCHO 和PCHO 的浓度分布  45-47
    4.3.2 冬季东海PN 断面海水中MCHO 和PCHO 的浓度分布  47-49
    4.3.3 长江口外三个断面表层海水中 TCHO 浓度分布与环境因子之间的关系  49-51
    4.3.4 东海表层海水中MCHO 和PCHO 的周日变化  51-52
  4.4 本章小结  52-54
5 两种海洋微藻 MCHO 和 PCHO 生产的研究  54-67
  5.1 引言  54-56
  5.2 材料与方法  56-59
    5.2.1 试剂  56
    5.2.2 仪器设备  56
    5.2.3 实验材料  56-57
    5.2.4 实验方法  57-59
  5.3 结果与讨论  59-66
    5.3.1 海洋微藻藻细胞密度与活体荧光值、Chl-a 浓度的相关性研究  59-61
    5.3.2 两种海洋微藻的生长曲线  61-62
    5.3.3 两种海洋微藻在其生长周期内所释放MCHO 和PCHO 的动态变化  62-64
    5.3.4 相关性研究  64-66
  5.4 本章小结  66-67
6 结论  67-69
参考文献  69-78
致谢  78-79
个人简历、在学期间发表的学术论文  79

黄海、东海溶解碳水化合物的分布特征

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