海洋是地表系统最大的碳库,目前每年约可吸收人为二氧化碳排放量的31％,海洋碳循环在全球碳循环以及气候系统调控过程中起着举足轻重的作用.海洋生物泵是指浮游植物通过光合作用将无机碳(CO2)合成颗粒有机碳(POC),经颗粒物沉降、浮游动物摄食、细菌矿化分解等一系列复杂的自养与异养生态过程,将颗粒有机碳从海洋上层输出真光层并向深海传输的过程,是海洋储碳的重要途径和关键环节.rn海洋生物泵包含一系列复杂的生态学和生物地球化学过程(见图1).在真光层内(水深100～200米以浅),浮游植物固定的有机碳被小型和中型浮游动物摄食,在此过程中,浮游动物和细菌将一部分有机碳呼吸矿化成无机碳重新返回大气中.除直接摄食浮游植物外,中型浮游动物还可摄食小型浮游动物,并将颗粒有机物由食物网进一步向更高营养级传递.中型浮游动物及其摄食者在排泄过程中产生沉降粪球颗粒,这些粪球颗粒可进一步聚集形成较大的沉降颗粒.另一方面,死亡的浮游植物及异养生物的粪便、体壁等会通过“打包作用”形成较大的沉降颗粒.这些沉降颗粒进入弱光层(水深约200米至1000米)后,进一步被浮游动物消纳和微生物降解;同时,许多中型浮游动物和鱼类具有昼夜垂直迁移行为,它们夜间生活在上层水体以摄食浮游植物和其他较小的浮游生物,而在白昼时垂直迁移到更深的海洋弱光层呼吸和排泄,从而将颗粒有机碳从上层主动运输至深层.