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中国海洋大学学报(自然科学版)2026年第01期:黄河口夏季颗粒有机碳和沉积有机碳的来源组成及影响因素

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作者:李克欣;于蒙;李天滋;刘茜;王万冠;丁杨;李莉;赵美训;

单位:中国海洋大学深海圈层与地球系统前沿科学中心海洋化学理论与工程技术教育部重点实验室;青岛海洋科技中心海洋生态与环境科学功能实验室;东营市海洋发展和渔业局;崂山实验室;

摘要:河口是陆海界面碳循环的关键场所,厘清有机碳的来源、组成和分布特征对于深入了解其在边缘海的归宿具有重要意义。本研究于2022年8月采集黄河及黄河口的颗粒物和沉积物,通过分析总有机碳参数(POC%、TOC%、C/N比和δ~(13)C)、矿物特征参数(平均粒径和比表面积)并结合环境参数,探讨夏季黄河口有机碳的来源特征及影响因素。结果显示,颗粒有机碳(POC)浓度范围为0.33~36.95 mg/L,受到河流输入、絮凝沉降及再悬浮的影响,总体上呈现近岸高远岸低的趋势。POC%平均值为(1.25±1.40)%,中低盐度海域POC%和δ~(13)C_(POC)较低,表明有机碳主要受黄河陆源输入影响,高盐度海域POC%和δ~(13)C_(POC)升高,河流径流影响减弱,浮游植物来源的海源有机碳贡献增加,因此黄河口颗粒有机碳的分布主要受到来源控制。沉积有机碳(TOC)含量平均值为(0.33±0.21)%,与中低盐度POC%接近,这是由于调水调沙时期和夏季黄河输入的大量颗粒物沉积在河口区域,沉积物和颗粒物有机碳性质的差异减小。沉积有机碳在河口的分布受粒径效应控制,TOC%与平均粒径(MGS)呈负相关关系,随盐度增加粒径减小而TOC%升高;TOC%较低的粗颗粒主要在近岸沉积,TOC%较高的细颗粒可以被输送到远岸沉积。进一步基于C/N比和δ~(13)C的三端元模型量化了不同来源有机碳的贡献及其在河口的分布,结果显示POC中土壤和海源有机碳占主导,土壤有机碳贡献占比从近海51%降至远岸19%,海源有机碳贡献从24%增加至68%;沉积物中土壤有机碳贡献占比约为40%。本研究结果将为深入研究不同来源有机碳在黄河口的迁移和保存提供重要基础,对于厘清河口有机碳循环过程和机制具有重要意义。

关键词:黄河口;;颗粒有机碳;;沉积有机碳;;来源组成

基金资助:崂山实验室科技创新项目(LSKJ202204002);; 国家自然科学基金项目(42376043);; 中央高校基本科研业务费专项(202341011,202312007)资助~~