黄海中二甲基硫化物的生物生产与消费

项目介绍

AI项目解读

基本信息

批准号：
41106071
项目类别：
青年科学基金项目
资助金额：
27.0万
负责人：
厉丞烜
依托单位：
自然资源部第一海洋研究所
学科分类：
D0602.海洋化学
结题年份：
2014
批准年份：
2011
项目状态：
已结题
起止时间：
2012-01-01 至2014-12-31

项目参与者：
王保栋；韦钦胜；孙霞；谢琳萍；杨波；
关键词：
黄海 DMS 生物消费 DMSP 生物生产

项目摘要

海洋DMS与DMSP间的生物周转对全球气候变化、酸雨形成等全球环境问题的研究具有重大意义。目前，海水DMS和DMSP的生物生产和消费是我国海洋硫循环研究的薄弱环节，许多空白亟待填补。本研究以我国半封闭性陆架浅海-黄海为研究区域，采用现场调查和实验室培养相结合的研究手段，首次应用国际上最先进的35S同位素示踪法和小体积重力过滤方法，系统研究黄海DMS和DMSP生物生产和消费速率的变化特征（水平/垂直变化、季节变化）和生物周转机制（溶解态DMSP的生物可利用率、溶解态和颗粒态DMSP降解对DMS生产的贡献、DMS去除途径）。本研究可获取黄海DMSP生物周转和溶解态DMSP生物可利用性的第一手资料，确定黄海DMS的主要前体物质，分析黄海DMS和DMSP生物周转的特殊性，弥补我国在海洋DMSP生物周转方面的研究空白，为我国海域二甲基硫化物的生物地球化学循环模型的建立提供新的思路。

结项摘要

海洋DMS与DMSP间的生物周转对全球气候变化、酸雨形成等全球环境问题的研究具有重大意义。本项目通过对黄海、渤海、北极进行4个航次的大面调查，系统研究了中国黄渤海和北极海域海水二甲基硫化物浓度及生物周转速率的时空变化及生物周转机制，估算DMS海—气通量以及DMSPd的生物可利用率，查明DMS主要前体物质，确定调查海域是否存在不可被生物降解的DMSPd，明确表层海水中微生物消费和海—气扩散在DMS去除过程中的相对重要性，弥补我国在海洋DMSP生物周转方面的空白，丰富我国近海生源硫循环研究方面的内容。本项目主要研究结果如下：.（1）春、夏和秋季，黄渤海二甲基硫化物浓度水平分布上呈现从近岸到外海逐渐降低的趋势，夏季最高，春季次之，秋季最低。春季辽南沿岸流、黄海暖流和黄海冷水团影响显著，夏季长江冲淡水影响显著。垂直分布上，春季在南北黄海分界线上鸭绿江入海口附近底部沉积物再悬浮作用能提升二甲基硫化物浓度。夏季，北极海域DMSPp浓度则远远高于黄渤海。（2）春、夏和秋季，黄渤海DMS生物生产与消费速率及DMSPd降解速率皆呈现近岸高、外海低的趋势，夏秋季较高，春季偏低。海域浮游生物（包括浮游植物、浮游动物、细菌以及病毒等）丰度对二甲基硫化物生物周转速率具有重要的影响，其次底物浓度、温盐等因素也不容忽视。垂直变化上，黄海冷水团对流运动、黄海暖流对二甲基硫化物生物周转影响较为明显。夏季，北极海域二甲基硫化物的生物周转速率明显高于黄渤海。（3）黄渤海各个季节DMS与DMSPp浓度均存在优于同DMSPd的显著相关性，DMS生物生产速率同DMSPp浓度也存在优于同DMSPd浓度的相关性，各个季节(DMS 生产速率)DMSPp明显高于(DMS生产速率)DMSPd，充分表明了DMSPp是比DMSPd更为主要的DMS来源。黄渤海在春、夏、秋季皆存在不可被生物利用的DMSPd，[DMSPd]bio-avail占12.07%的DMSPSVDF。（4）微生物消耗和海气扩散是表层海水DMS的主要去除途径。春、秋和夏季DMS海气周转时间分别是微生物消费所需时间的2倍、13.76倍和76.62倍，说明这三个季节中，微生物消费过程是优于海气扩散的黄渤海表层海水DMS的去除途径。夏季，北极海域DMS海-气周转时间是微生物消费时间的90.35倍， DMS微生物消费过程都是比海-气扩散更具有优势的去除机制。