基于水淘选分级的长江口及其邻近海域表层沉积物中有机碳的来源、分布和保存

从分级的角度认识大河三角洲前缘河口沉积有机碳的来源、分布和保存对深刻理解全球碳循环具有重要意义。于2012年6月采集了长江口和浙闽沿岸共6个站位的表层沉积物样品，采用水淘选的方法按照颗粒物水动力直径大小对其进行分级分离，分析了这些分级样品的有机碳含量、稳定同位素、比表面积以及木质素等参数，并且结合蒙特卡洛模拟的三端元混合模型，讨论了此区域不同粒级沉积有机碳的来源、分布和保存特点。结果表明，长江口表层沉积物的有机碳在小粒级中含量较高，如816μm 粒级有机碳含量的均值为1．30％，而3263μm 粒级的均值为0．90％，但是大粒级有机碳对沉积物有机碳的贡献最高（81．3％），这是因为大粒级的质量贡献占绝对优势（72．0％）。三端元混合模型的计算结果表明，长江口表层沉积物中沉积有机碳的贡献以海洋来源为主（平均为73％），土壤和维管植物也有一定贡献（平均值分别为21％和6％）。在小粒级（816μm）中，土壤对于沉积有机碳的贡献显著高于其他粒级，这是由于土壤有机质比较容易富集在细颗粒上。木质素的参数，如 C／V（0．040．32）和 S／V（0．331．23），显示长江口表层沉积物主要来源于草本和木本被子植物的混合，随着粒级的增大，草本被子植物的来源逐渐增多。浙闽沿岸分级沉积物的 OC／SSA＜0．4 mg／m2，而长江口的站位中 OC／SSA＞0．4 mg／m2，表明长江口沉积有机碳的保存效率比浙闽沿岸的高。木质素降解参数，如（Ad／Al）v、3，5－Bd／V 和 P／（S＋V）随着粒级的增大逐渐降低，表明小粒级降解程度较高，而大粒级中降解程度较低。

长江口表层沉积物中有机碳的来源、分布与成岩状态

在长江口及其邻近海域采集了表层沉积物样品,分析了粒级组成、有机碳(OC)含量及其稳定同位素丰度(δ13 C)、木质素和沉积色素含量和相关指标,并结合基于蒙特卡洛模拟的三端元混合模型,讨论了此区域沉积有机碳的来源、分布和成岩状态。结果表明,长江口表层沉积物中OC含量为0.21%~0.63%,长江口泥质区和浙闽沿岸OC含量较高,而河口外陆架上含量较低;δ13C为-23.1‰^-20.9‰,显示沉积有机碳是海洋和陆地来源的混合。木质素含量(Λ8)为0.16~1.41mg/100mg OC,其组成特点显示了木质素的草本和木本被子植物的混合来源。沉积色素以叶绿素的降解产物为主,主要分布在河口外陆架上;类胡萝卜素中以岩藻黄素为主,表明硅藻是此区域浮游植物的优势类群。以δ13 C和Λ8为来源指标的端元混合模型显示长江口沉积有机碳主要来自海洋浮游植物,其贡献为54.3%~88.1%(平均70.2%),从河口向陆架逐渐升高,其次是土壤(9.3%~32.1%,平均22.3%)和C3维管植物(2.7%~13.6%,平均7.5%),两者贡献均在长江口和浙闽沿岸附近较高。沉积物粒级组成、OC含量、δ13C丰度和生物标志物含量之间显著的相关性和分布一致性表明水动力分选过程在决定陆源OC(包括土壤和C3维管植物OC)在河口外的输运和分布中发挥了重要作用。富含木质素的新鲜植物碎屑主要与粗颗粒物相联系,并主要沉积在河口附近,而贫木质素的土壤有机碳则主要赋存在细颗粒物上,可输运到离河口较远的位置。木质素降解参数,如酸醛比、3,5-Bd/V和P/(S+V)在长江口外陆架上的砂质区域相对较高,显示此区域陆源有机碳降解程度较高,而叶绿素降解产物的比例在长江口泥质区较高,则可能与泥质沉积物中较强的有机碳再矿化作用有关。