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模拟添加氮对海水溶解无机碳体系的影响

l，2ll，2lll，2

张乃星，宋金明，贺志鹏，李学刚袁华茂，李宁

（l.中国科学院海洋研究所，山东青岛26607l；2.中国科学院研究生院，北京l00039）

摘要：碳和氮作为主要的生源要素对维持海洋生态系的正常运转起着至关重要的作用，碳与氮的变化是相互

耦合的且呈双向作用，为探讨海水无机碳与氮的相互作用规律，研究了室内模拟添加硝酸盐对海水无机碳体

系pH、溶解无机碳（DIC）、HCO-、二氧化碳分压（!cO）的影响。结果表明，在室内培养的条件下，单纯添加硝

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酸盐（增加至原海水硝酸盐浓度的5~20倍）可引起培养体系浮游生物量的变化，但不能引起海水pH及

DIC、HCO-含量的明显变化，对DIC而言，其变化率仅仅在l%以内，但可导致海水!cO的相对明显升高，其

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最终结果导致海水碳汇强度的减弱，碳源强度的增加。

硝酸盐；海水无机碳；室内模拟

关键词：

中图分类号：

P734.4文献标识码：A文章编号：l000-3096（2006）l2-0047-05

海洋碳循环是全球海洋变化研究的核心，研究

l材料与方法

海洋中碳的迁移转化机制对于探讨人为与自然因素

导致的海洋生态环境变化，持续利用海洋资源意义l.l实验设计

重大。海水中的溶解无机碳DIC（HCO-、CO2-、CO、模拟实验用海水取自受人为影响较轻的胶州湾

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HCO）占海水中总碳的80%以上，是控制海洋碳循湾外，于2005年8月22日涨潮时在深水区用盐酸浸

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环至关重要的因素。但由于监测技术等的限制，海泡过的塑料桶采集。采样区海水的基本特征是水色

水无机碳已成为海洋碳循环研究的最薄弱环节，成l6，透明度l.6m，表层水温2lC，盐度为3l.08。

采集的海水过200m筛绢，以除去大型浮游动

为揭示海洋碳循环过程的瓶颈性限制因素［l］。所!

以，深入研究海水无机碳体系，已成为海洋学术界必物的随机性影响，随后用长、宽、高为50cmX40cm

须要面对的课题。X30cm的白色半透明敞口塑料箱加入过滤后的海

众所周知，适量营养盐能显著促进海洋浮游植水进行模拟研究。初始海水NO3-N浓度为5.4

物的生长，提高水域的初级生产力，在水体中，其最!mOI/L，叶绿素a质量浓度为2.3l!g/L，模拟实验

初的过程是浮游植物按一定比例吸收营养盐与二氧添加的氮用KNO3配制成200mmOI/L营养盐母液，

化碳进行光合作用，从而改变水体中无机碳和营养高温灭菌锅灭菌后置于冰柜中4C冷藏保存。实验

共分4组：（l）对照组（C），（2）低N添加组（LN：32.4

盐的相对组成［2］。因此