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胶州湾春、夏季表层水体pCO2分布及季节演变

作　者: 王文松
导　师: 张龙军
学　校: 中国海洋大学
专　业: 环境科学
关键词: 胶州湾 pCO2分布 季节演变
分类号: X143
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要


近年来陆架边缘海碳源汇问题成为各国学者研究的热点，而海湾和河口作为陆地和海洋生态系统相互作用最明显的区域，自然成为全球碳循环的研究焦点之一。特别是海湾，受人为扰动更为明显， CO2源汇特征对陆架海CO2通量研究来说性质上具有普遍性，量值上具有极端性。加之容易获得时间和空间上更高分辨率的数据，便于机制的讨论，是近几年CO2源汇过程研究的重点区域且研究相当活跃。本文依据2011年3月、2010年5月和2008年8月航次对胶州湾的现场调查及走航实测的pCO2数据，并结合水文、化学和生物等要素的同步观测资料，分析了胶州湾表层海水pCO2的分布和季节演变，并估算了海－气界面CO2通量，讨论了温度、有机物降解和浮游植物活动等因素对胶州湾pCO2分布及季节演变的影响。研究结果表明：3月胶州湾表现为大气CO2的强汇，温度对的pCO2分布的影响不大，有机物降解对pCO2的影响也可忽略，旺盛的浮游植物活动是影响3月胶州湾pCO2分布的主要因素，是造成大气CO2的强汇的主要原因。春季（5月）胶州湾pCO2平均值为558μatm，全湾整体上表现为大气CO2的强源。培养实验结果表明春季（5月）有机物降解强烈，高的有机物降解速率维持了春季（5月）高的pCO2，强烈的有机物解降是造成胶州湾表现为大气强源的主要原因。同时通过黑白瓶计算的总初级生产力和利用叶绿素估算的初级生产力及DO%与pCO2的关系表明旺盛浮游植物活动对pCO2的影响不可忽视。有机物降解和浮游植物活动共同影响着春季（5月）胶州湾表层海水pCO2的分布。夏季（8月）胶州湾pCO2平均值为487μatm，明显低于春季，全湾整体上表现为大气CO2的源，但源的强度比春季（5月）弱。有机物降解和浮游植物活动共同影响着夏季（8月）胶州湾表层海水pCO2的分布：强烈的有机物降解对pCO2贡献是夏季（8月）胶州湾表现为大气源的主要原因。而黑白瓶计算的总初级生产力及溶解氧饱和度数据表明夏季（8月）浮游植物生长旺盛，强烈的浮游植物活动对pCO2的消耗造成了夏季（8月）源的强度比春季弱。在pCO2分布的季节演变中，我们利用Takahashi（1993）和Takahashi et al（2002）的计算方法计算了温度和生物活动（包括有机物降解和浮游植物活动）在pCO2季节演变中的作用大小，结果表明：温度、生物活动共同控制着春季（5月）和夏季（8月）胶州湾表层海水pCO2的季节演变。冬季（2月）至春季（5月）温度变化对pCO2作用大于生物活动。春季（5月）至夏季（8月）温度变化对pCO2的作用小于生物活动。文中利用Wanninkhof（1992）模式和网格统计法估算了3个月份胶州湾的碳通量，结果表明胶州湾CO2源汇季节变化显著：3月胶州湾整体上表现为大气CO2的的强汇；春季（5月）源汇格局发生明显变化，表现为大气CO2的强源；夏季（8月）胶州湾也表现为大气CO2的源，但源的强度比春季（5月）弱，在西北部近岸、海泊河口和中部海区甚至表现为大气CO2的汇。

全文目录


摘要  5-7
Abstract  7-10
0 引言  10-12
1 文献综述  12-23
  1.1 海湾和河口 CO_2通量研究现状  12-14
  1.2 海湾和河口 pCO_2分布的控制因素  14-17
  1.3 胶州湾海域 CO_2通量研究现状  17-20
  1.4 海-气界面碳通量估算  20-23
2 站位设置及实验方法  23-27
  2.1 站位设置  23-24
  2.2 实验方法  24-27
3 春季（5 月）胶州湾表层水体 pCO_2分布及季节演变  27-42
  3.1 表层海水水文特征及 pCO_2分布  27-28
  3.2 表层水体 pCO_2影响因素  28-34
  3.3 冬季（2 月）至春季（5 月）pCO_2分布季节演变  34-41
  3.4 小结  41-42
4 夏季（8 月）胶州湾表层水体 pCO_2分布及季节演变  42-53
  4.1 表层海水水文特征及 pCO_2分布  42-43
  4.2 表层水体 pCO_2影响因素  43-48
  4.3 春季（5 月）至夏季（8 月）pCO_2分布季节演变  48-51
  4.4 小结  51-53
5 3 月、5 月和 8 月胶州湾水-气界面碳通量估算及比较  53-62
  5.1 估算方法  53-54
  5.2 通量比较  54-61
  5.3 小结  61-62
6 结论  62-63
参考文献  63-70
致谢  70-71
个人简历  71
发表的学术论文  71-72

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中图分类: > 环境科学、安全科学 > 环境科学基础理论 > 环境地学 > 环境水文学
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