2013年夏季黄、渤海颗粒有机碳分布及来源分析

张海波，杨鲁宁，王丽莎，裴绍峰，石晓勇

(1. 中国海洋大学 化学化工学院，山东 青岛 266100；2. 中国海洋大学 海洋化学理论与技术教育部重点实验室，山东 青岛 266100；3. 中国地质调查局 滨海湿地实验室，山东 青岛266071；4. 国家海洋局 烟台海洋环境监测中心站，山东 烟台 264006；5. 国家海洋局 海洋减灾中心，北京 100194)



2013年夏季黄、渤海颗粒有机碳分布及来源分析

张海波1，2，3，杨鲁宁4，王丽莎1，2*，裴绍峰3，石晓勇1，2，5

(1. 中国海洋大学 化学化工学院，山东 青岛 266100；2. 中国海洋大学 海洋化学理论与技术教育部重点实验室，山东 青岛 266100；3. 中国地质调查局 滨海湿地实验室，山东 青岛266071；4. 国家海洋局 烟台海洋环境监测中心站，山东 烟台 264006；5. 国家海洋局 海洋减灾中心，北京 100194)

摘要：本文根据2013年夏季黄、渤海海域航次获得的颗粒有机碳(particulate organic carbon，POC)、叶绿素a(chlorophyll a，Chl a)和总悬浮颗粒物(total suspended particles，TSP)数据，结合同步获得的水文环境参数，综合探讨该区夏季POC时空分布特征，以及在不同温盐深水团中POC的主要影响因素。结果表明：在整个研究区POC的浓度范围为102.3～1 850.0 μg/L，平均值为(383.7±269.6) μg/L，分布呈现出近岸高、远海低、表层低、底层高的特征。苏北外浅滩海域和北黄海东北区域的10 m层和底层为POC高值区，苏北外海域受到陆源输入、沿岸流混合作用和浮游植物光合作用的影响，POC上下混合均匀且浓度高；南黄海中部因受黄海环流的影响，水体中浮游植物生产力水平低，POC浓度较低。在垂直分布上，近岸海域受陆源输入和再悬浮影响POC浓度高，上下混合均匀；在南黄海和北黄海中部受到黄海环流和黄海冷水团的控制，浮游植物生产力水平低，POC浓度低。对不同温盐水团中POC的影响因素分析发现，在高温低盐水团中，POC受浮游植物初级生产和陆源输入的共同影响；在温盐适中区真光层海水中，浮游植物的初级生产是POC的主要来源；底层的冷水团区，POC主要来源为上层海水中颗粒物的沉降和底层再悬浮作用。

关键词：颗粒有机物；叶绿素；黄海；渤海；水团

1引言

随着近年来全球工业化和社会经济的快速发展，大量排放的CO2导致温室效益、全球变暖和海水酸化等诸多问题[1]。而占据地球71%面积的海洋是大气CO2主要的汇，每年可吸收30%～50%人类活动所释放的碳[2]，从而缓解了全球气候变化。因此，海洋碳循环一直是近年来全球变化研究的热点，尤其是全球碳循环的重要组成部分海洋有机碳循环。海洋有机碳主要包括溶解有机碳(dissolved organic carbon，DOC)和颗粒有机碳(particulate organic carbon，POC)两大部分，是生物圈最大的活性有机碳[3]，约占全球活性有机碳库的17%[4]。海水中POC在整个海洋碳循环和海洋生态系统中意义重大，是海洋碳循环的基本变量，在全球碳循环与海洋碳通量研究中起着关键作用，并在一定程度上影响着海水中DOC、胶体有机碳(colloidal organic carbon，COC)以及溶解无机碳(dissolved inorganic carbon，DIC)的含量和变化[5]。

海洋POC来源多种多样，主要包括外界输入(包括陆地径流输入和大气沉降)和海源产生[6](海洋生物碎屑、沉积物再悬浮作用以及溶解有机碳的转化等[7—8]等)。海洋POC的水平分布和垂直分布受到各种物理效应、化学反应和生物作用的共同影响，如河流输入、沿岸流上升、营养盐及生物活动等[5]。陆架近海海域作为海洋的重要组成部分，是海陆相互作用强烈区域，既接受陆地径流、大气沉降、沿岸侵蚀、以及地下水等输入的大量陆源有机碳，又是生产力较高的区域。因此，陆架区域内有机碳的输入、迁移、转化等在全球碳循环和海洋生物地球化学循环中的研究中具有重要意义。

近几十年来，国内、外研究学者对陆架边缘海POC循环进行了比较深入的研究[6，9-10]。虽然我国对颗粒有机碳的研究开展较晚，但近些年来取得了一定的进展和成果，如孙作庆和杨鹤鸣[11]对胶州湾POC的季节性分布和变化作了调查和研究，发现该区颗粒有机碳的季节性变化明显，呈初春较高、秋季较低的趋势；孙治涛[12]对东海海域内POC的物源以及海域内通量作了研究，发现表层POC主要受生物影响，底层则受漩涡和上升流影响；张乃星等[5]主要阐述了海水POC生物地球化学研究现状与进展；而对于黄、渤海海域，金海燕等[13]、石晓勇等[14]和赵玉庭等[15]近年对海洋碳循环做了大量研究，尤其对其季节分布、变化及来源等做了分析和探讨。而黄、渤海作为中国近海海域，受到陆地径流和环流的影响，水文环境复杂。其中渤海是一个半封闭型的内海，三面与陆地毗邻，渤海水深较浅，95% 的地区深度小于30 m，四周有黄河、海河、滦河、辽河等众多大河流入，带来大量生活工业废水和泥沙。黄海位于中国大陆与朝鲜半岛之间，是一个近似南北向的半封闭浅海，西北与渤海相连，南部与东海相通，平均水深约为44 m，海底平缓，洋流和水团复杂。沿岸河流和水网密布，其中在北黄海周边河流有鸭绿江、大同江、汉江和清川江等，南黄海周边有长江、淮河和苏北灌溉总渠等。综合国内现有研究发现，对于此海域内主要集中在POC分布特点、来源以及影响因素等，而对不同水团内颗粒有机碳的来源和影响因素的分析和比较则相对较少。

本研究根据2013年夏季黄、渤海海域航次所获得的颗粒有机碳、叶绿素a、总悬浮颗粒物以及水文参数等数据，通过探讨不同温盐水团内颗粒有机碳的分布和影响因素，对该海域内的POC空间分布特征及不同温盐深水体中POC来源及影响因子进行分析和探讨。部分结果对认识黄、渤海海域内碳循环特点及其生物地球化学作用有着借鉴意义，并为认识黄、渤海海域生产力水平提供参考。

2调查站位与研究方法

2.1调查区域和站位

本调查搭载“东方红2”海洋科学考察船，于2013年6月22日—7月9日在黄、渤海海域进行现场调查，站位如图1所示。调查范围为30.5°～41°N，117.5°～126°E，设置19条断面，共计51个站位。其中，连续站1个(P2站)，位于莱州湾黄河入海口东侧。

图1　2013年夏季黄、渤海调查区域和站位Fig.1　Study area and sampling stations in the Yellow Sea and Bohai Sea during summer，2013

2.2研究方法

现场使用直读式温盐深仪(SeaBird 911-Plus CTD)对温度、盐度等基本参数进行测定，同时使用CTD附带的12联装12 L电控Niskin采水器采集各层海水样品，采样层次均按照《海洋调查规范》(GB 12763.4-91)进行。样品采集后，取一定体积的水样，立即采用醋酸纤维滤膜(预先酸洗，50℃烘干并恒重)过滤TSP水样，同时采用玻璃纤维膜(GF/F，预先马弗炉450℃灼烧)过滤POC水样和叶绿素a样品，过滤后将滤膜置于-20℃冷冻保存。

在实验室内，醋酸纤维滤膜经50℃烘干并恒重后，通过质量法计算TSP含量。GF/F滤膜经浓HCl蒸汽熏蒸去除无机碳，干燥后，通过元素分析仪测定颗粒有机碳含量，分析相对标准误差小于2%，进而计算出单位水体中颗粒有机碳的含量[16]。叶绿素样品经丙酮萃取，按照《海洋调查规范》(GB12763.6-91)中荧光法进行分析和测试，进而计算出叶绿素a含量[17—18]。

3结果与讨论

3.1颗粒有机碳空间分布特征

3.1.1POC平面分布特征

整个研究区水体POC浓度范围为102.3～1 850.0 μg/L，平均为(383.7±269.6) μg/L(表 1)；其中渤海海域POC浓度范围为262.5～942.0 μg/L，平均为(458.5±144.4)μg/L；黄海海域POC浓度范围为117.5～1 850.0 μg/L，平均为(337.3±345.0)μg/L。可见，渤海POC平均含量相对较高，而黄海POC的变化范围较大。在整个调查海域，各层水体中POC高值区均出现在苏北外海，POC浓度随离岸距离的增大而逐渐降低，呈近岸高、远海低的分布特征(图2a～c)，POC浓度分布可能受到浮游植物生产作用、陆源输入和沿岸流的共同影响，因为在苏北沿岸河流较多，养殖区较多，营养盐丰富；另一方面，苏北外海海域内水深较浅，沿岸流可以促进水体上下均匀混合[19]，这都有利于浮游植物的旺盛生长，因此生产力水平较高，POC浓度较大。而在南黄海中部各水层出现POC浓度低值区，可能因为在黄海环流区[20]受到陆地径流输入影响小，营养盐水平低，浮游植物光合作用生产受限致POC浓度低。而在长江口外，表层和10 m层的POC出现一个从长江口向东北方向延伸的鸭舌状低值区[21]，尤其以表层和10 m层的低值区最为明显，可能由于夏季长江处于丰水期，所携带泥沙含量较高，受长江冲淡水影响的近岸上层水体(尤其表层)较为浑浊，从而大幅度降低了水体透明度，限制了浮游植物生长[21]；而在长江冲淡水影响较小的外海水域，受径流输入和长江沿岸上升流的影响，营养盐较为丰富，透明度较好，有利于浮游植物生长，因此POC含量较高。此外，长江冲淡水所输入的部分陆源POC可能在泥沙作用下而发生不同程度的沉降而难以出现在外海[22]，相对于DOC则不同，DOC在长江口外海域，受到长江冲淡水输入影响，从近岸到远海逐渐降低，且主要来源为长江冲淡水的输入[23]。

表层海水POC浓度范围为147.5～1 144.0 μg/L，平均为(372.6±193.2)μg/L；其中渤海POC浓度范围为262.5～621.0 μg/L，平均(441.9±110.8)μg/L；北黄海POC浓度范围为147.5～553.0 μg/L，平均(347.4±130.7)μg/L；南黄海POC浓度范围为131.3～1 144.0 μg/L，平均(316.4±276.6)μg/L。可见，调查区表层POC平均浓度由高到低依次为：渤海、北黄海、南黄海，同时盐度由小到大依次为：渤海、北黄海、南黄海。表明在表层水体中渤海海区内陆地径流输入带来陆源营养物质高生产力大，大洋水交换缓慢，浮游植物生产作用和陆源输入成为POC主要影响因素；在苏北外海域出现POC高值区且最大值中心位于射阳河入海口处，其POC浓度高达1 144.0 μg/L，并由此向外POC含量逐渐降低；而长江口外水域受长江冲淡水北上的影响，在长江口东北部POC和盐度都出现低值区，这主要是由于夏季长江径流量增大，挟带大量泥沙，水体浑浊[24—25]，不利于浮游植物生长，从而生产力水平低所致。

表1　调查海域POC数值统计表(μg/L)

10 m层海水POC浓度范围为141.5～1 280.0 μg/L，平均为(403.3±280.1) μg/L；其中在渤海POC浓度范围为283.0～942.0 μg/L，平均浓度为(469.9±185.0) μg/L；北黄海POC浓度范围为174.7～1 280.0 μg/L，平均为(447.9±344.7)μg/L；南黄海变化范围为141.5～1 205.0 μg/L，平均值(297.9±304.4)μg/L。可见，整个调查区10 m层POC平均浓度由高到低依次为：渤海、北黄海、南黄海，同时盐度由小到大依次为：渤海、北黄海、南黄海。POC的分布特征与表层相似，表现为在苏北外盐度小于31海域内出现POC高值区，并向外POC含量逐渐降低，这是由于在苏北有大量的养殖区，陆地径流和苏北沿岸流，水体营养化程度高，有利于浮游植物生长，因此浮游植物的光合作用和陆源输入可能是POC的主要影响因素；在长江口东北海域受长江冲淡水的影响出现POC浓度鸭舌状低值区。与表层不同的是，北黄海东北部出现的一个POC高值区，且中心浓度值高达1 280.0 μg/L，主要受到北黄海沿岸流上升影响[26]。

图2　黄渤海表层、10 m层和底层颗粒有机碳和盐度的平面分布Fig.2　Horizontal distributions of POC and salinity in surface，10 m and bottom layers in study area

底层海水POC浓度范围为154.0～1 850.0 μg/L，平均值为(434.1±355.0)μg/L；其中渤海POC的浓度范围为288.5～810.7 μg/L，平均值为(467.8±143.1)μg/L；北黄海POC范围为154.0～1 850.0 μg/L，平均为(501.6±546.7) μg/L；南黄海的POC范围为190.5～1 459.0 μg/L，平均值为(347.0±353.5) μg/L；整个调查区域内POC平均浓度由高到低依次为：北黄海、渤海、南黄海，同时盐度由小到大依次为：渤海、北黄海、南黄海。其POC的分布特征同10 m层相似，在苏北外海域出现POC高值区，中心浓度达到1 459.0 μg/L，且远高于表层和10 m层，并且随着离海岸距离增大而降低，说明在苏北浅滩海域沿岸流所引起沉积物的再悬浮作用是POC的重要影响因素；在南黄海中部出现低值区，主要是处在黄海环流区域内，生产力水平低，POC含量低；而在北黄海东北海域POC高值区中心浓度达到1 850.0 μg/L，等值线较密，主要受到底层沉积物的再悬浮作用影响。

表2中总结了国内外其他研究者在典型海域所获得的水体POC调查结果，对比可见，本次2013年夏季渤海海域内POC浓度值处于白洁等[27]等1999年调查的POC浓度范围内；黄海海域POC浓度值低于程君[28]所获的2006年春季POC浓度值。与其他中国近海海域相比，本调查所得的POC浓度值高于台湾海峡南部和南海北部的POC浓度值。而远海海域(如北太平洋中部和菲律宾海等低生产力海域)的POC含量则远低于本次调查的黄渤海海域POC浓度值。

表2　不同海区POC浓度对比

3.1.2POC垂直分布特征

本次调查的渤海和黄海海域属于中国陆架海，因各自受海洋水文条件和沿岸径流等因素的影响而各具特点，为进一步分析其水体中POC在空间上的垂向分布变化特征以及不同海区内POC垂向分布与环境因子之间关系。根据图 2 中POC和盐度的平面分布特点，考虑到河口区和典型洋流以及近岸和远海的空间特征，选择贯穿渤海、北黄海和南黄海中部的3个典型断面(图1)。如图 3所示，POC整体分布呈现近岸到远海逐渐降低的特点，近岸海域内，受到近岸洋流和陆源输入的影响，POC浓度较高，且上下混合均匀；远海水体中POC浓度低。

M断面一端从黄河口开始，横跨渤海中部水域，另一端位于渤海中部偏向辽东湾，呈东北走向。该断面水体POC浓度范围为283.0～636.0 μg/L，平均为(452.4±128.6) μg/L。由图3a可见，M断面水深小于30 m，在断面靠近黄河口一端的水域POC浓度较高，POC等值线梯度变化明显；整体上呈现表层POC浓度高、底层浓度低的特点，且随水深和离岸距离的增加，POC浓度逐渐降低。M断面位于渤海海域，与大洋之间交换较慢，受陆地径流和大气输入的影响较大。对比该断面的盐度分布(图3d)可见，POC分布与盐度分布相似，在盐度小于30的受陆地径流影响大的断面海域内，POC浓度较大且随着盐度的增加而降低，对比图2d、e、f盐度变化发现，黄河水输入对断面近岸区域的POC分布影响较大。

J断面一端从山东半岛东北角开始，横跨北黄海，另一端抵达鸭绿江河口，呈东北走向。该断面POC浓度变化范围为197.5～1 850.0 μg/L，平均为(571.0±530.1)μg/L。水体POC在北黄海东北部123.8°～124.0° E之间出现一个高值区，POC浓度最高值可达1 850.0 μg/L。POC浓度值在断面两端的近岸水域较高，在断面中部(即远离海岸的外海区域)表底层近乎相同，总体呈现近岸高、远海低，底层高、表层低的特点。与J断面盐度分布(图3e)对比可见，盐度高值区出现在远岸海域(即断面中部区域)，该区POC浓度处于整个断面的最低值，主要是因为此区域在北黄海的冷水团区域，夏季冷水团水体稳定，生产力水平低所致[38]；而在盐度较低的近岸区域(即断面的两端)，尤其靠近鸭绿江河口端POC浓度则相对较高，其底层出现高值区的分布特征表明该处POC分布主要受到底层再悬浮作用的影响，这个也在POC平面分布中的(图2b、c)中体现。

F断面处于南黄海，一端从苏北外海开始向外海延伸，呈东西走向。该断面内POC的浓度变化范围为131.3～492.5 μg/L，平均为(211.2±95.5)μg/L，由图3c可见，POC的在苏北外海121.0°～121.06°E之间的30 m以浅出现高值区，呈现表层高、底层低，近岸高、远海低的特征。与盐度分布(图3f)对比可见，随着盐度的增大，POC浓度逐渐降低，且近岸POC高值区内混合均匀，对比图3的平面分布图特征和洋流因素表明该断面的POC分布主要受到苏北沿岸流的混合作用和浮游植物的光合作用的影响。

图3　黄、渤海颗粒有机碳和盐度断面分布特征Fig.3　Vertical distributions of POC and salinity in the Yellow Sea and Bohai Sea

3.2颗粒有机碳周日变化

本调查根据陆地径流的分布特点，选取黄河河口外P2站(图 1)进行连续观测，该站位水深约为19 m。观测期间，每间隔2 h采取不同水层水样进行分析，POC在3个层次的周日变化如图4所示：

从3个水层POC周日变化可见：底层POC的变化幅度最大，10 m层次之，表层最小，趋势为随着深度的增加，变化幅度逐渐减小。对比各水层POC浓度日平均值可见，与POC的变化幅度具有类似特征，表现在POC浓度由高到低依次为：底层、10 m层、表层，在垂直方向上变化趋势为自上向下水体中POC日均浓度逐渐变大，这个与程君等[39]获得东海外海周日变化趋势不同，因为P2点位于渤海海域内近岸区域，水深较浅，受到沿岸流和陆源输入影响大。从POC周日变化时间上看，表层水体由于水体透明度高，光合作用强，其受到浮游植物的生产作用影响较大(POC浓度最低但是在图 5渤海海域高温低盐区表层中POC在TSP中质量分数最高)，POC浓度值在下午16：00出现峰值，在早上4：00出现低值，表现为半日周期的变化特征；而10 m层和底层，水体中泥沙含量大影响，水体浑浊度高，受到光合作用的影响小，其水体中POC主要受沉降和再悬浮作用的影响(POC浓度高但是在图 5渤海海域中POC在TSP中质量分数低)，水体中POC浓度值在上午8：00和凌晨0：00前后出现峰值，在下午16：00出现低值。

图4　P2站位POC和盐度的周日变化Fig.4　Diurnal varations of POC and salinity at Station P2

图5　不同水团中POC在悬浮颗粒物中质量分数(%)Fig.5　The mass fraction of POC in total suspended particulates in different water mass

3.3颗粒有机碳来源分析

根据本调查区3个海域渤海、北黄海和南黄海的水体温度-盐度点聚图分布特点，可将调查海域区分为温度-盐度不同的一类海水水团：一是高温低盐区，主要处在调查海域表层和近岸水域；二是温盐适中区，其主要为真光层内水体(深度小于20 m)；三是冷水团区域，主要为底层水体。海水水体TSP中POC所占质量分数(%)是反映TSP来源的一个重要性质，不同来源的TSP影响水体中POC浓度的高低[32]；一般而言，POC所占质量分数越高，说明该水体有机碳来源越丰富。在本航次调查中发现，调查海区内冷水团区水体POC浓度最小，为(251.1±138.2)μg/L，且其在TSP中的质量分数也是最低(1.8%)；温盐适中区水体中POC浓度最高，为(470.6±387.9)μg/L，其POC在TSP中的质量分数最高(3.16%)；高温低盐区水体中POC浓度为(397.4±278.5)μg/L，在TSP中占得质量分数为2.86%；即3个不同水团中POC浓度由低到高依次为：冷水团区、高温低盐区、温盐适中区。而POC在TSP中的所占质量分数同POC浓度分布有相同趋势，由低到高依次为：冷水团区、高温低盐区、温盐适中区。

图6　调查海域内POC与Chl a和TSP浓度之间相关关系Fig.6　Correlations between concentrations of POC and Chl a and TSP in study area

图7　不同温盐水团POC同Chl a和NPhy相关关系Fig.7　Relationships between POC and Chl a and NPhy in different water masses

为判断影响POC分布的因素，特做相关性分析，结果如图6所示。在整个调查海域内，POC与Chla和TSP的相关系数分别为r=0.453(n=244，p<0.001)和r=0.220(n=222，p<0.001)。为进一步分析POC的影响因素，对不同水团中POC与Chla(浮游植物源)和代表除浮游植物外其他环境因素的NPhy(NPhy=TSP-Chla)进行相关性分析，发现调查海域内不同水团中POC的来源和影响因素不同。在高温低盐水团中(图7a和b)，水体POC与Chla和NPhy呈显著正相关关系，相关性系数分别为0.678和0.770，这表明在整个调查海域内，高温低盐水团中POC含量和来源可能受到Chla和NPhy共同影响；因为高温低盐区主要处在调查海域的表层和近岸海水中，水体中生物活动强烈，受大气输送、陆源输入和水文要素等多种因素的共同影响。在温盐适中的水体中(图7c和d)，POC占TSP质量分数最高，且POC浓度与Chla含量具有显著的线性相关性(r=0.773，p<0.001)，与NPhy之间则不具有显著线性相关性，可能原因是该水体主要处于调查区10 m处的真光层内，温度、盐度和光照等条件适合浮游植物生物生长，其光合作用效率较高，成为POC的主要来源。在低温高盐冷水团中(图7e和f)，Chla和TSP浓度在3个水团中都是最低的，且POC在TSP中所占质量分数(%)也是最低，POC与Chla和NPhy之间均不具有显著地线性相关性，说明在该水团中浮游植物等生物活动少，大气输送和陆源输入作用也影响较小。

4结论

2013年夏季的黄、渤海海域内，POC浓度范围为102.3～1 850.0 μg/L，平均为(383.7±269.6) μg/L，且渤海平均浓度高于黄海，整体分布呈现近岸高、远海低、表层低、底层高的特征；高值区主要集中在苏北外海域和北黄海东北部，其中苏北外海域受到陆源输入、沿岸流混合作用和浮游植物的光合作用共同影响，各水层混合均匀而出现POC高值区，而北黄海东北海域内受到沿岸上升流的影响在10 m层和底层出现POC高值区；低值区出现在南黄海中部和长江口外海域表层和10 m层，南黄海中部由于受到黄海环流的影响，各层内生产力水平低，POC浓度低，长江口外低值区由于受到冲淡水的影响，水体浑浊度高，生产力水平低。垂直分布中，近岸浅水海域内 POC浓度高，且上下混合均匀，其主要受到陆源输入和沿岸流引起的再悬浮作用影响；远海区域内，受黄海环流和北黄海冷水团控制，生产力水平低，浮游植物生产作用受限。

不同温盐水团中，POC控制因素不同。在高温低盐区，其主要为表层和近岸海域，浮游植物光合作用强烈，且受到陆源输入影响大，所以POC受海源浮游植物的生产作用和陆源输入影响；温盐适中区水体中，POC浓度在TSP中质量分数最高，其主要因为真光层内水体，浮游植物的光合作用成为POC主要来源；而冷水团区，主要为底层海水，POC浓度和在TSP中质量分数均是最低，水团内浮游植物活动少，受到陆源输入和大气沉降作用影响小，POC来源主要为颗粒物的沉降和再悬浮作用。

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收稿日期：2015-10-15；

修订日期：2015-12-28。

基金项目：渤黄海海洋动力环境和生态环境调查(2012FY112200)；国家自然科学基金(41306175)；青岛市市南区科技发展资金项目(2013-14-007-JY)；人力资源和社会保障部留学人员科技活动项目择优重点项目资助。

作者简介：张海波(1990—)，男，山东省枣庄市人，主要研究方向海洋生物地球化学。E-mail：zhanghb1990@163.com *通信作者：王丽莎(1981—)，女，山东省文登市人，实验师，主要研究方向为海洋生物地球化学与海水分析化学。E-mail：lishawang@ouc.edu.cn

中图分类号:P735

文献标志码：A

文章编号：0253-4193(2016)08-0024-12

Distribution and source analyses of particulate organic carbon in the Yellow Sea and Bohai Sea during summer，2013

Zhang Haibo1，2，3，Yang Luning4，Wang Lisha1，2，Pei Shaofeng3，Shi Xiaoyong1，2，5

(1.CollegeofChemistryandChemicalEngineering，OceanUniversityofChina，Qingdao266100，China; 2.KeyLaboratoryofMarineChemistryTheoryandTechnology，MinistryofEducation，OceanUniversityofChina，Qingdao266100，China; 3.KeyLab.ofCoastalWetlandBiogeosciences，ChinaGeologicalSurvey，Qingdao266071，China; 4.YantaiOceanicEnvironmentalMonitoringCentralStationofStateOceanicAdministration，Yantai264006，China; 5.NationalMarineHazardMitigationService，Beijing100194，China)

Abstract:Based on the data of particulate organic carbon (POC)，chlorophyll a(Chl a) and total suspended particles (TSP) as well as hydrological environment parameters collected during the summer of 2013 in the Yellow Sea and Bohai Sea.We examined the spatial and temporal distribution patterns of POC，and possible factors influencing POC contents and distributions in various water masses characterized by temperature and salinity. Results show that POC concentrations ranged from 102.3 μg/L to 1 850.0 μg/L，with an average of (383.7±269.6) μg/L，and declined from nearshore to offshore areas but increased from surface to bottom layers. The high concentration of POC appears at northern of Jiangsu Province because of the runoff input，mixing effect of longshore currents and enriched phytoplankton photosynthesis，and at the layers of both 10 m and bottom in the northeast area of the northern Yellow Sea. Influenced by ocean circulations，phytoplankton productivity was relatively lower in the middle of the southern Yellow Sea，and resulted in the lower POC concentrations in this regional area. Vertical distribution shows that POC concentrations were higher and mixed well in the nearshore area because of terrestrial input and resuspension. Controlled by ocean circulation and the Cold Water Mass，phytoplankton productivity was relatively lower in the middle of southern and northern Yellow Sea，and correspondingly decreased POC concentrations. In the water masses characterized by high temperature and low salinity，POC distributions were mainly influenced by phytoplankton primary production and resuspension. In the water masses characterized by moderate temperature and salinity，primary production of phytoplankton was the major source of POC. In the cold water mass of bottom layers，the main sources of POC were particle deposition and resuspension．

Key words:particulate organic carbon; chlorophyll; Yellow Sea; Bohai Sea; water mass

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