论文部分内容阅读
硅（Si）是海洋硅质生物生长所必须的营养元素，在海洋生物地球化学研究中占据非常重要的地位。生物硅（BSi）又称蛋白石，是指化学方法测定的无定形硅，其沉积记录可以追溯至上百年甚至上千年前水体初级生产力的变化。在过去几年中，硅循环的研究在全世界范围内引起了极大关注。本实验室与2011年6月、8月对长江口及其邻近海域进行了调查，对DSi及悬浮颗粒物、沉积物中的BSi含量进行了测定，并结合水团运动、颗粒物特性（粒度、比表面积、有机质）等对生物硅的分布、迁移转化规律进行了探讨。主要结论如下：1、长江口及邻近海域水体中BSi平均含量为1.38μmol/L，与世界其他海域相比处于中等水平。BSi的分布趋势表现为：长江口附近海域含量较高，离岸越远，含量越低。悬浮颗粒物中BSi（%）含量表、底层分布差异明显；表层BSi（%）的高值区位于长江口口门内、浙闽沿岸海域及离岸较远的海域，低值区位于长江口最大浑浊带及杭州湾口附近海域；底层BSi（%）的高值区位于长江口口门内及调查海域东南部海域，在杭州湾东北部海域及杭州湾外以南离岸较远海域含量较低。2、研究区域水体BSi的分布主要受控于三个因素：（1）沉积物再悬浮过程形成的添加作用；（2）现场浮游硅藻生产形成的添加作用；（3）BSi的溶解。在盐度0-5和25-30范围内，（1）、（2）因素起主要作用；在盐度5-25范围内，因素（3）占主导地位。BSi在25-30范围内出现最大值之后，随着盐度逐渐升高、SiO32--Si含量降低，硅藻生物量和初级生产力水平逐渐下降。3、长江口及邻近海域表层沉积物中BSi平均含量为0.41%，与世界其他近岸海区相比处于中等偏下水平。表层沉积物中BSi的含量和分布受控于沉积物的组成、表层沉积颗粒物比表面积、TOC/TN、径流输入等：黏土矿物和粉砂较多的沉积物中富集着更多的BSi，而砂含量较高的沉积物中BSi的含量则较低；表层沉积物颗粒比表面积越大，越有利于BSi的赋存和累积；BSi的分布特征与TOC、TN的分布趋势一致，说明硅藻可能是长江口及邻近海域表层沉积物有机碳的主要贡献者。4、调查区域内BSi的沉积通量显著高于沉积物-海水界面SiO32--Si的释放通量，说明沉积物-海水界面以BSi的沉积为主，长江口及邻近海域是BSi的汇。5、长江口及邻近海域柱状沉积物中BSi的变化范围为0.31-0.52%。柱状沉积物中BSi的含量分布特征为，杭州湾口东南部海域泥质区>调查区域东南部海域的非泥质区>浙闽沿岸泥质区，这与浙闽沿岸泥质区再悬浮过程较强，硅循环速度较快，导致BSi来不及保存即参与了再循环过程有关。