机构地区:[1]自然资源部第一海洋研究所海洋生态研究中心,山东青岛266061 [2]自然资源部海洋生态环境科学与技术重点实验室,山东青岛266061 [3]青岛海洋科学与技术试点国家实验室海洋生态与环境科学功能实验室,山东青岛266237
出 处:《海洋科学进展》2021年第3期415-429,共15页Advances in Marine Science
基 金:中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金(2021S03);国家自然科学基金项目--北冰洋海冰消融对二甲基硫化物循环和DMS海气释放的影响(42076045);白令海和西北冰洋海水DMSP时空变化格局和生产周转研究(41676074);自然资源部高层次科技创新人才工程--极地海域生源活性气体前沿研究(12110600000018003928)
摘 要:基于2012年和2014年中国北极科学考察航次白令海现场调查数据,分析白令海东陆架区二甲基硫(DMS)及其前体物质β-二甲基硫巯基丙酸内盐(DMSP)的空间分布特征和年际变化。结果显示,白令海东部陆架区DMS浓度呈自西向东递减的趋势,浓度平均值由2012年0.80 nmol·L^(-1)(范围为0.11~2.27 nmol·L^(-1))增加至2014年1.33 nmol·L^(-1)(范围为0.07~4.49 nmol·L^(-1))。DMSP浓度的空间变化与DMS不一致,高值区位于断面东部,主要受近岸阿拉斯加沿岸流以及育空河淡水输入的影响。2012—2014年,溶解态DMSP(DMSPd)和颗粒态DMSP(DMSPp)浓度平均值分别从4.21 nmol·L^(-1)、16.83 nmol·L^(-1)提高至14.94 nmol·L^(-1)、49.77 nmol·L^(-1),应是冷水团范围缩减以及浮游植物群落变化所引起的。DMS浓度同温度、c PO 3-4、c SiO 2-3显著相关,而DMS和DMSP浓度同无机氮浓度、盐度均存在显著相关性。表层海水DMS和DMSPd的生物生产速率均高于消费速率,且呈现出东高西低的趋势,原因是温度影响了微生物代谢活动。2014年的生产和消费速率均高于2012年的,主要由于表层海水DMS和DMSPd浓度升高和水团的年际变化。2012年和2014年表层海水中DMS微生物消耗速率平均值分别为13.66 nmol·L^(-1)·d^(-1)和33.87 nmol·L^(-1)·d^(-1),海-气通量平均值分别为3.66μmol·m^(-2)·d^(-1)和5.33μmol·m^(-2)·d^(-1),表层海水DMS通过海气扩散去除的周转时间分别是微生物消费的7.4和5.7倍。白令海东部陆架区表层水体中微生物消费是比海气释放更重要的DMS去除途径。The characteristics of spatial distributions and inter annual variations of dimethylsulfide(DMS)and its precursor,β-dimethylsulfoniopropionate(DMSP),were analyzed,based on the field investigation data of the eastern shelf of the Bering Sea during the Chinese National Arctic Research Expeditions in 2012 and 2014.Concentrations of DMS decreased from west to east in the study area.The average concentration of DMS increased from 0.80 nmol·L^(-1)(0.11~2.27 nmol·L^(-1))in 2012 to 1.33 nmol L-1(0.07~4.49 nmol·L^(-1))in 2014.However,the spatial distribution of DMSP was inconsistent with that of DMS,with higher values observed in the eastern part of the study area,attributed to the influence of Alaskan coastal current and the fresh water input from Yukon River.The mean concentrations of dissolved DMSP(DMSPd)and particulate DMSP(DMSPp)increased from 4.21 nmol·L^(-1)and 16.83 nmol·L^(-1)in 2012 to 14.94 nmol·L^(-1)and 49.77 nmol·L^(-1)in 2014,respectively,affected by the reduction of the cold-water mass range and the changes of phytoplankton community structure.The DMS concentration was significantly correlated with the seawater temperature,silicate and phosphate concentrations,while the concentrations of DMS and DMSP were significantly correlated with the dissolved inorganic nitrogen concentration and salinity.The production rates of both DMS and DMSPd in the surface seawater were higher than the biological consumption rates,respectively,with higher rates observed in the east and lower ones in the west,due to the temperature difference which affected the microbial metabolic activities.The production and consumption rates in 2014 were higher than those in 2012,which was mainly attributed to the elevated concentrations of surface DMS and DMSPd in 2014 and the inter annual variation of water masses.The surface biological consumption rates of DMS in 2012 and 2014 were estimated,with the average values of 13.66 nmol·L^(-1)·d^(-1)and 33.87 nmol·L^(-1)·d^(-1),respectively.Summer sea-to-air flux of DMS averaged 3.66μm
关 键 词:白令海东陆架区 二甲基硫(DMS) 二甲基硫巯基丙酸内盐(DMSP) 空间分布 年际变化
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