海南新村湾海草床有色溶解有机物的分布、来源及光降解机制

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海水有色溶解有机物(CDOM)是海洋溶解有机碳(DOC)储库的重要成分,在海草床生态系统中起到重要作用。本文以海南新村湾海草床CDOM为研究对象,探讨其分布、来源及其光降解机制,对深入认知海草床的生源物质循环过程具有重要意义,可为海草床的保护管理提供科学依据。主要结果如下:  (1)利用现场调查和室内模拟实验,初步探讨了新村湾海草床生态系海水CDOM的分布及其光降解特性。结果表明:CDOM分布主要表现为海草区>河口区>养殖区>海湾中心。其中海草区内又表现为离网箱养殖区越近,CDOM浓度越高。海草区、河口区及网箱养殖区是新村湾CDOM的主要来源。对比三个来源CDOM在紫外光(UV-B)下进行光降解后发现,海草区和河口区的类腐殖质和类蛋白质下降速率较快,网箱养殖区CDOM分子量下降速率较海草区和河口区快。  (2)通过室内培养实验,研究海草海菖蒲(Enhalus acoroides)和泰来藻(Thalassia hemprichii)凋落叶分解释放CDOM的特征及其光降解过程。结果表明:两种海草凋落叶分解释放的CDOM主要包括三种类蛋白质和一种类腐殖质。其中三种类蛋白质在三维荧光光谱(EEMs)中分布在220-230nm/320-350nm(B1),275-280/300-320nm(B2)和270-280nm/325-350nm(T),类腐殖质分布在250-275/425-450nm(A),且类蛋白质和类腐殖质在海草凋落叶分解释放过程中呈现出先上升而后下降的变化趋势。海草凋落叶分解释放的CDOM在UV-B下降解迅速,a(355)、 DOC及其吸光性均发生明显下降,类蛋白质和类腐殖质均明显下降。此外,海草凋落叶源CDOM光降解过程中,发生光降解的DON中79%的氮转化为NH4+;而NO2-则氧化为NO3-。  (3)利用室内模拟实验,探讨盐度对海草凋落叶释放CDOM及其光降解过程的影响。结果表明:盐度对于泰来藻分解释放CDOM没有明显的影响,而对海菖蒲的影响较明显,盐度会抑制海菖蒲凋落叶类蛋白质和类腐殖质的释放。盐度对海草凋落叶源CDOM中有机物质(类蛋白质和类腐殖质)的光降解的影响并不显著,各个盐度间没有显著差异。但是盐度对海菖蒲凋落叶源氮组分的光降解过程影响显著,低盐度其能显著加速DON向NH4+转化的光矿化过程,并促进NO2-向NO3-转化。而盐度过高会抑制泰来藻凋落叶源DON转化为NH4+的过程,且抑制NO2-的氧化过程。
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