海洋监测技术海洋有机物质.ppt

河口区DOC的行为 大气沉降输入 Williams：降雨输入速率为2.2×1014 gC/a Hunter和Liss：上述数值高估了，因为存在通过气泡、波浪破碎等由海洋向大气输送的有机物。 Gagosian和Peltzer：通过海洋气溶胶的脂类物质组成，证明气溶胶有机物主要来自陆地，且湿沉降是大气输入的主要途径。 海洋生物是有机物内部来源之一，它们通过分泌代谢产物或死亡后的分解，往海水添加各种有机物质。 除初级生产者外，其他的海洋生物实际上不是有机物的真正来源，而是有机物的转换者。 有机物的内部来源 （1）浮游植物的细胞外释放 （2）摄食导致的DOM释放或排泄 （3）细胞溶解导致的DOM释放 （4）颗粒物的溶解 （5）细菌的转化和释放 （6）海洋沉积物 海水中DOM的生物产生过程 积分初级生产力：30~8543 mgC/m2/d，幅度为285倍 上层1000m水体DOM浓度：40~80 μM 存在DOM的迁出过程：生物过程与非生物过程 二、DOM的迁出 DOM的生物消耗 原核生物： 异养细菌是DOM的主要消耗者，可将LMW组分（500-1000 Da）直接透过细胞膜进入到细胞中。 HMW组分也可被异养细菌所利用，他们通过分泌水解酶将HMW组分转化为LMW组分，进而吸收进入到细胞中。 细菌生产力与初级生产力的比值 真核生物对DOM的消耗 某些海洋真核生物能够直接吸收易降解的DOM组分来满足他们的代谢需求，如异养鞭毛虫可利用55~2000 kDa的胶体态DOM；海洋脊椎动物可利用单糖、自由氨基酸等。 DOM的非生物迁出过程 光转化： 通过直接的光化学反应转化为CO2，少量转化为CO 将HMW DOM转化为生物可利用的LMW DOM 释放一些易被生物利用的N、P组分 Moran和Zepp（1997）估算出光化学反应迁出的DOC约占海洋DOC储库的2-3% 颗粒物对DOM的吸附 Druffel等（1996）： 东北太平洋深层水POC“年龄”（△14C）远远“老”于上层水POC的年龄 ？ 三、DOM的生物活性（lability） 易降解DOM的特征 储库 特征 文献 易降解DOC 周转时间：几分钟~几天 Fuhrman和Ferguson, 1986; Keil 和Kirchman, 1999 HMW和LMW组成，主要为单糖和自由氨基酸 Benner等, 1992; Amon和 Benner, 1996 上层水体浓度为nM量级 Fuhrman和Ferguson, 1986; Rich等, 1997; Keil和Kirchman, 1999; 其快速循环支持着大部分异养细菌的生长 Ducklow和Carlson, 1992; Rich等, 1996 易降解组分的缺乏会限制异养细菌的快速生长 Kirchman等, 1990; Carlson和Ducklow, 1996 半易降解DOM的特征 储库 特征 文献 半易降解DOC 周转时间：几个月~几年 Ogura, 1972; Kirchman等 1993 潜在的碳垂向输出项 Carlson等, 1994; Hansell等, 2001 占DOC的份额空间变化大，具有永久性跃层海域较高 Carlson和Ducklow, 1995; Hansell, 2002 由HMW和LMW组成 Benner等，1992；Amon和Benner, 1996 碳水化合物为主 Benner等，1992; Pakulski和Benner, 1994 部分由生物合成的多糖组成 Biersmith和Benner, 1998 碳水化合物份额随深度增加而降低 Cowie和Hedges, 1994; Skoog和Benner, 1997 C:N比为6 ~ 20 Williams, 1995; Carlson等, 2000 难降解DOM的特征 储库 特征 文献 难降解DOC 周转时间：几百~几千年 Williams和Drufferl, 1987; Bauer等, 1992 LMW为主 Amon和Benner, 1996 难以被微生物降解 Barber, 1968; Ogura, 1972 低碳水化合物 Cowie和Hedges, 1994; Skoog和Benner, 1997 C:N比为14~20 Hansell和Carlson, 2001 平均年龄：4000 a Bauer等, 1992 光化学反应可将其转化为易降解物质 Moran和 Zepp, 1997 深层水浓度存在差异 Hansell和Carlson, 1998 绝大多数难降解DOC浓度为34 μM Hansell和Carlson, 1998 部分深层水DOC的周转时间与深海热盐环流接近，但存在区域