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黄河2017特枯年入海有机碳的输运特征

吴丹  姚鹏  黄新莹  赵彬  
【摘要】:河流是连接陆地和海洋两大碳库的重要通道,正确认识不同水文条件下河流碳输运规律是全球碳循环研究的重要方面。本文于2017年每月在黄河利津浮桥采集水样和颗粒物样品,通过分析溶解有机碳(Dissolved organic carbon, DOC)、颗粒有机碳(Particulate organic carbon, POC)及其稳定同位素(δ~(13)C-POC),结合流量、悬浮颗粒物(Suspended particulate matter, SPM)、温度、pH和溶解氧(Dissolved oxygen, DO)等水文参数讨论了黄河在此特枯年入海有机碳的季节变化规律及其影响因素,并对有机碳的入海通量进行了估算。结果表明,2017年利津的流量和SPM含量明显低于以往年份,年均分别为(262±144) m~3/s和(126.8±79.9) mg/L。DOC的年均浓度为(3.06±0.95) mg/L,夏季最高,其它季节变化不显著。POC(%)(1%代表0.01 g/gdw (g dry sediment))的年平均值为(2.12±1.85)%,夏秋季节较高,高值出现在7、8和9月份。POC浓度的年平均值为(2.23±1.43) mg/L。颗粒物的δ~(13)C和C/N范围分别为-26.9‰~-25.1‰和3.2~12.5,表明2017年利津POC可能主要来源于黄河流域土壤和淡水浮游植物。2017年DOC和POC的入海通量(以C计)分别为2.8×10~(10)和1.3×10~(11 )g,两者均表现为夏秋季节较高。年入海有机碳通量之比,即DOC/POC(g/a/g/a)为0.22,这一数值高于以往年份,说明2017年黄河入海的有机碳中溶解态有机碳所占比例有增大趋势。在人类活动和气候变化的双重影响下,黄河水沙通量持续降低,近些年来甚至达到特枯状态,其对黄河碳输运及河口、边缘海生物地球化学的深远影响需要引起高度重视和关注。

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