長(zhǎng)江口濕地生態(tài)系統(tǒng)中有機(jī)質(zhì)的生物地球化學(xué)過(guò)程研究

長(zhǎng)江口濕地生態(tài)系統(tǒng)中有機(jī)質(zhì)的生物地球化學(xué)過(guò)程研究【摘要】：河口濕地是海洋和陸地間的過(guò)渡區(qū)域。由于與周邊生態(tài)系統(tǒng)間頻繁的物質(zhì)交換,河口濕地生態(tài)系統(tǒng)中生物地球化學(xué)過(guò)程十分復(fù)雜,各種物理、化學(xué)和生物過(guò)程共同控制著有機(jī)質(zhì)在濕地中的賦存與轉(zhuǎn)化。作為全球碳循環(huán)研究中的重要內(nèi)容之一,有機(jī)質(zhì)在濕地中的生物地球化學(xué)過(guò)程研究一直備受關(guān)注,然而至今為止,關(guān)于河口濕地中有機(jī)地球化學(xué)的研究報(bào)道還很少。作為世界重要的河口濕地之一,長(zhǎng)江口濕地中有機(jī)質(zhì)的生物地球化學(xué)研究至今還鮮有涉及。本文選擇長(zhǎng)江口最大的濕地一崇明東灘作為研究區(qū)域,采集了表層沉積物(洪、枯季)、3根柱狀沉積物(分別位于高潮灘、中潮灘和光灘)、植物、動(dòng)物和長(zhǎng)江口水體中的懸浮顆粒物樣品,并對(duì)樣品進(jìn)行元素(C,N,P,S)、穩(wěn)定同位素(13)C,(15)N)、類(lèi)脂化合物(正構(gòu)烷烴、多環(huán)芳烴、脂肪酸、甾醇)等全部或部分參數(shù)的測(cè)定。對(duì)采自高潮灘和光灘的兩個(gè)表層沉積物進(jìn)行了粒度分級(jí)(63,32-63,4-32和4m),并進(jìn)行了為期391天的濕地植物降解實(shí)驗(yàn)。本文希望通過(guò)以上研究,認(rèn)識(shí)有機(jī)質(zhì)在濕地中的來(lái)源、分布特征、主要控制因素及有機(jī)質(zhì)的降解過(guò)程,結(jié)合植物降解實(shí)驗(yàn)建立濕地中有機(jī)碳循環(huán)的模型,定量估算長(zhǎng)江口濕地與河口間的有機(jī)質(zhì)輸送通量。濕地表層沉積物中總有機(jī)碳(TOC)濃度較低,僅為0.10.7%,最高值出現(xiàn)于高潮灘。結(jié)合低的C/N比值(611),我們可以初步推測(cè),表層沉積物中有機(jī)質(zhì)可能主要來(lái)自于長(zhǎng)江懸浮顆粒物,而濕地植物的貢獻(xiàn)相對(duì)較小。表層沉積物中C,N,S部分在沉積物中呈現(xiàn)相似的變化趨勢(shì),即由堤向海濃度逐漸降低,這主要由沉積物中粒度組成差異所引起,細(xì)顆粒沉積物中容易富集這幾種元素。與C,N,S不同,表層沉積物中P元素由堤向海呈不規(guī)則分布。柱狀沉積物中有機(jī)質(zhì)的來(lái)源組成不同于表層沉積物。當(dāng)扣除粒度的影響后發(fā)現(xiàn),高潮灘和中潮灘柱狀沉積物的中上部出現(xiàn)明顯的有機(jī)質(zhì)富集,而這些層次恰好與切割柱樣時(shí)發(fā)現(xiàn)的植物根須密集層次相一致,顯示了植物有機(jī)質(zhì)的貢獻(xiàn)。經(jīng)計(jì)算得知,來(lái)自植物貢獻(xiàn)的這部分有機(jī)碳和氮分別占這些層次沉積物的總有機(jī)碳(TOC)和總氮(TN)的2255%和0.635%,平均值分別為37%和16%。碳同位素(13)C)測(cè)定結(jié)果顯示,濕地中植物均為C-3植物,(13)C平均為-28,長(zhǎng)江口水體懸浮顆粒物中(13)C值平均為-22.6。根據(jù)表層沉積物中(13)C的組成,高潮灘(-24.3-23.8)高于中潮灘(-24.2-22.8)和光灘(-23.1【關(guān)鍵詞】：長(zhǎng)江口濕地碳氮同位素生物標(biāo)志物植物粒度【學(xué)位授予單位】：華東師范大學(xué)【學(xué)位級(jí)別】：博士【學(xué)位授予年份】：2005【分類(lèi)號(hào)】：P593【目錄】：第一章濕地有機(jī)質(zhì)生物地球化學(xué)研究綜述16-321.1濕地中有機(jī)質(zhì)的來(lái)源17-231.2有機(jī)質(zhì)在濕地中的降解23-251.3有機(jī)質(zhì)在濕地中的遷移與轉(zhuǎn)化25-281.4濕地與河口間的物質(zhì)交換28-291.5國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀291.6本文的研究目的和研究意義29-301.7本文的工作思路和研究?jī)?nèi)容30-32第二章研究區(qū)域和研究方法32-502.1研究區(qū)域概況32-332.2研究方法33-50Chapter3SpatialvariationsofC,N,PandSdistributioninthesaltmarshofChangjiangEstuary50-653.1Introduction50-513.2Results51-573.3Discussion57-633.4Conclusions63-65Chapter4CarbonandnitrogencompositionandstableisotopeaspotentialindicatorsofsourceandfateoforganicmatterinthesaltmarshoftheChangjiangEstuary65-794.1Introduction65-664.2Results66-704.3Discussion70-784.4Conclusions78-79Chapter5ThelipidgeochemistryofsurfaceandcoresedimentsfromthesaltmarshoftheChangjiangEstuary:n-Alkanes,fattyacids,PAHsandsterols.79-1235.1Introduction79-815.2Results81-1005.3Discussion100-1215.4Conclusions121-123第六章濕地中先鋒植物蔗草有機(jī)質(zhì)降解過(guò)程的研究與濕地中有機(jī)碳輸送通量的估算123