（环境科学专业论文）黄河河口过程中碳的行为变化.pdf

3 、黄河口淡水端d o c 高于海水端，在盐度小于1 2 的区域出现盈余，通过 沉积物在不同盐度水体中的震荡解析实验发现，盐度的增加以及沉积物的再悬 浮作用能够使吸附在悬浮物或沉积物上的可降解有机碳被解吸出来，导致黄河 口低盐度区发生d o c 盈余。 由河流输送向海洋的碳经河口淡咸水混合区后形态和量均发生了显著变 化，仅依据淡水端观测数据估算入海碳通量将会导致其被高估或低估，因而对 黄河河口过程中碳的行为变化进行研究，可为正确评估河流入海碳通量提供重 要依据。 关键词：河口过程；碳输运；d i c ；d o c ；黄河 t h ec h a n g i n gb e h a v i o ro fc a r b o nf r o me s t u a r i n ed y n a m i c si n y e l l o wr i v e r e s t u a r y a b s t r a c t e s t u a r i e sa s af i n a lp a t h w a yf o r t h et e r r e s t r i a le r o d e dm a t e r i a l sd e l i v e r e dt ot h e o c e a l l sa r es e e m e dt ob et h ep l a c e sw h e r et h em a t e r i a la n de n e r g ye x c h a n g eh a p p e n s f r e q u e n t l ya n dw h i c ha l ei n f l u e n c e db yh u m a nb e i n g ss i g n i f i c a n t l y t oal a r g ee x t e n t ， e s t u a r i e sp l a yav e r ys i g n i f i c a n tr o l ei nt e r r e s t r i a l - m a r i n er e c i p r o c i t ya n dg l o b a l c a r b o nc y c l ea n df i l t e r i n go rb u f f e r i n gt h em a t e r i a l st r a n s p o r t e df r o mt h el a n dt ot h e o c e a n s t h ey e l l o wr i v e ri so n eo ft h er i v e r si nt h ew o r dw h i c hd e l i v e rt h em o s t s e d i m e n tl o a dt ot h eo c e a n i th a sav e r ys i g n i f i c a n ti n f l u e n c eo nt h eb i o g e o e h e m i c a l p r o c e s s e so f t h eb o h a is e aa n dt h ew h o l ep a c i f i cn o r t h w e s tm a r g i ns e a t h e r e f o r e ，t h es t u d i e so nt h ec a r b o nb e h a v i o ro ft h ey e l l o wr i v e re s t u a r ya n dt h e a s s e s s m e n to ft h ey e l l o wf i v e rc a r b o nf l u xa r ev e r ym e a n i n g f u lt oi n t e g r a l l ya n d a c c u r a t e l yd i s c u s st h eg l o b a lc a r b o no n e w a yt r a n s p o r tp r o c e s sf r o mt h et e r r e s t r i a l c a r b o np o o lt ot h em a r i n eo n e t h i sp a p e ru t i l i z et h ed a t ao ft h et w oc r u i s e so f2 0 0 9 a n dt h eh i s t o r i c a ld a t ao f2 0 0 4a n d2 0 0 6t od i s c u s st h ec h a n g e so fc a r b o nb e h a v i o r s o ft h ey e l l o wr i v e re s t u a r yi ns p r i n ga n da u t u m n ，诵mt h ef o c u s o na n a l y z i n gt h e d i f f e r e n c e so ft h ey e l l o wf i v e re s t u a r yc a r b o nt r a n s p o r tp r o c e s s e si nd i f f e r e n ts e a s o n s f u r t h e r m o r e ，i n s i t ui n c u b a t i o no ft h ed i f f e r e n ts a l i n i t yw a t e ri nt h ey e l l o wr i v e r e s t u a r yt h r o u g ht h em e t h o do fb l a c k - w h i t eb o t t l e sw a sc a r r i e do u ti ns p r i n g2 0 0 9 i t a i m st oi d e n t i f yt h ed i cc o n s u m p t i o no f p l a n k t o na c t i v i t i e s t h ec o n c u s s i o nr e s o l v i n g e x p e r i m e n tw a sa l s ol a u n c h e dt os i m u l a t et h ei m p a c to f t h es e d i m e n to nt h eo v e r l y i n g w a t e rd o cd u r i n gt h ef r e s h - s a l i n i t yw a t e rm i x i n gp r o c e s si nt h ee s t u a r y , f o rt h e p u r p o s eo fd i s c u s s i n gt h er e a s o nw h y t h ed o ci ss u r p l u si nt h el o ws a l i n i t ya r e ao f t h ey e l l o wr i v e re s t u a r y t h em a i nc o n c l u s i o n sa r eo b t a i n e da sf o l l o w s ： l 、a l lk i n d so fc a r b o ni nt h ea u t u m na r el o w e rt h a nt h a ti ns p r i n g t h e r ea r e t w or e a s o n sf o rt h ep h e n o m e n o n o no n eh a n d ，t h ed i l u t i o nb yh i g hd i s c h a r g ei n a u t u m ni sv e r yi m p o r t a n t ，o nt h eo t h e rh a n d ，t h ee s t u a l i n eb a rc r e a t e dd u r i n gt h e w a t e r - s e d i m e n tr e g u l a t i o ni ns u m m e rs l o w st h ew a t e rf l o w ，i n c r e a s e st h ew a t e rh o l d u pt i m ea n dm a k et h es e d i m e n td e p o s i t e dm o r er a p i d l y ，t h et s sc o n c e n t r a t i o ni n w a t e rd e c r e a s e s a l t l l o u g ht h ed o ca n dp o ca r el o w e ri na u t u m n ，b u tt h e c o n c e n t r a t i o no fd e g r a d a b l eo r g a n i c si sh i g h e r ，t h i si sw h yt h ed o ci na u t u m ni n y e l l o wr i v e re s t u a r yi sl o w t h ei n c r e a s eo fn h 4 + - n 、n o ： - n 、p 0 4 3 - pi nt h ee s t u a r y m i x i n gp r o c e s sr e s u l tf r o mt h er e a c 跄nt h a tm o r eo r g a n i c sr i c hi nn ，pa r ec a r r i e dt ot h e e s t u a r ya n dd e c o m p o s e db ym i c r o o r g a n i s m ，t h i si sa l s oo n eo ft h er e a s o n sw h yt h e q u a l i t yo f w a t e ri na u t u m ni sw o r s et h a nt h a ti ns p r i n g 2 、d i ci nf r e s hw a t e ri sa l w a y sh i g h e rt h a nt h a ti ns a l i n i t yw a t e r d i ci sd e f i c i t i nl o ws a l i n i t ya r e a , t h eh i g h e rd i cc o n c e n t r a t i o nl e a d st ot h el a r g e rd e f i c i tr a n g e d i cd e f i c i tr a n g ei ss m a l l e ri na u t u n mt h a nt h a ti ns p r i n gd u et ot h ei n f l u e n c eo f w a t e r - s e d i m e n tr e g u l a t i o n b a s e do bt h ei n s i t uo r g a n i s mi n c u b a t i o ne x p e r i m e n ta n d t h ea n a l y s i so fd i c 、t ad e f i c i t , t h ec o n c l u s i o nc a nb ea c h i e v e dt h a tt h ec 0 2 c o n s u m e db ys i n g l e - c e l lp l a n k t o na c t i v i t i e si st h em a i nr e a s o nf o rt h ed i cd e f i c i ti n l o ws a l i n i t ya r e ao ft h ey e l l o wr i v e re s t u a r y ，i na d d i t i o n ，t h ei m p a c to fc a l c i u m c a r b o n a t ep r e c i p i t a t i o no nt h ec l e a r a n c eo fd i ca l s oc a n n o tb en e g l e c t e d 3 、d o ci nf r e s hw a t e ro ft h ey e l l o wr i v e re s t u r a yi sh i g h e rt h a nt h a ti ns a l i n i t y w a t e ra n dt h es u r p l u se x i s t si nt h ea r e ao fs a l i n i t ys m a l l e rt h a n12 a c c r o a d i n gt ot h e s e d i m e n tc o n c u s s i o nr e s o l v i n ge x p e r i m e n ti nd i f f e r e n ts a l i n i t yw a t e r , t h er e a s o n sf o r t h ed o cs u r p l u si nt h el o ws a l i n i t yw a t e ro ft h ey e l l o wr i v e re s t u a r ya let h ei n c r e a s e o ft h es a l i n i t ya n dt h er e - s u s p e n s i o no fs e d i m e n t sw h i c hc a l lr e s o l v et h ed e g r a d a b l e o r g a n i cc a r b o na d s o r b e dt ot h es u s p e n d e dp a r t i c l e sa n ds e d i m e n t s t h ec a r b o n 仃a n s p o n e db yt h er i v e r st ot h eo c e a ne x p e r i e n c e so b v i o u sc h a n g e si n t e r m so ff o r ma n dq u a n t i t yt h r o u g ht h ef le s h s a l i n i t ym i x i n ga r e ao ft h ee a m a r y t h e r e f o r e ，u s i n gt h ed a t af r o mt h ef r e s h w a t e ra l o n ew i l lc a u s et h eo v e r e s t i m a t i o no r u n d e r e s t i m a t i o no ft h ec a r b o nf l u xt o 也eo c e a n t h er e s e a r ho i lt h ec a r b o nb e h a v i o r d u r i n gt h e 缸s h s a l i n i t yw a t e rm i x i n gp r o c e s s i nt h ee s t u a r yw i l lg i v em o r ec r e d i t sf o r a s s e s s i n gt h er i v e r i n ec a r b o nf l u x e st ot h eo c e a na c c u r a t e l y k e y w o r d s ：e s t u a r i n ed y n a m i c s ；c a r b o nt r a n s p o r t e ；d i c ；d o c ；y e h o wr i v e r 黄河河口过程q ，碳的行为变化 0 前言 碳是生物地球化学研究的核心元素。1 9 世纪工业革命以来，人类活动，特 别是煤、石油等化石燃料的燃烧，对全球碳循环的影响十分显著，当前大气 c 0 2 水平之高在过去的4 2 万年间是未曾有过的，并且仍然以平均每年1 5 1 8 1 a a t m 的速度持续增长【。c 0 2 是温室气体中对温室效应最主要的贡献者，到 2 0 0 4 年已达到人为排放温室气体总量的7 7 e 2 1 ，c 0 2 的增长必然会对全球气候 产生影响，而气温持续升高将会引发全球降水重新分配，冰川、冻土消融，海 平面上升等现象，既破坏自然生态系统的平衡，又威胁人类的食物供应，危害 人类及动、植物生存环境。至此，“碳气候耦合系统成为人类活动对环境影 响最直接的体现。上世纪8 0 年代以来，国际科学界先后发起了国际地圈生物圈 计划( i g b p ) 、全球环境变化的人类因素( i h d p ) 、世界气候研究计划 ( w c r p ) 、生物多样性计划( d i v e r s i t a s ) 等大型科学研究计划，重点回 答全球碳源汇的空间分布格局、人类活动对全球碳源汇空间分布的影响，以及 未来全球碳源汇及碳通量的变化趋势等科学问题，涉及碳循环研究的方方面面 f 3 】 o 碳元素以各种形态在地球的各个圈层之间迁移转化的生物地球化学过程称 之为碳循环，从空间角度讲，主要分为陆地碳循环和海洋碳循环两部分。河流 及河口作为陆地碳循环的重要组成部分，是碳元素在陆地和海洋两大碳库之间 交换的重要通道。全球河流每年通过河口向海洋输送的碳约有1 g t ( 1 0 1 5 9 ) ，其中 有机碳约占4 0 ，无机碳约6 0 4 5 】。河口区是理化参数变化最大、生物地球化 学过程最活跃的区域，水体携带的颗粒态及溶解态物质在此絮凝、吸附解吸、 沉积作用强烈，其对物质的“过滤”或“缓冲 作用，导致物质在海洋中的含 量与分布发生变化【铺】。因此，对河口区碳的行为变化及影响机制的研究有利于 提高我们对近海碳格局的认识。 黄河中游流经富含碳酸盐的黄土高原，流域内气候干燥，降雨量小，强烈 的机械侵蚀和化学风化作用使黄河成为世界上泥沙含量最高的河流之一，且水 体悬浮物中碳酸盐含量极高。黄河陆源碳的输入对渤海乃至整个西北太平洋边 缘海的生物地球化学循环都会产生较大的影响。近年来，由于黄河流量急剧下 黄河河口过程中碳的行为变化 降，上游水土保持取得初步成效，大型水利枢纽( 如小浪底水库) 的建设使用 以及调水调沙对黄河水沙的调节作用等因素的影响，黄河口的水沙条件发生了 显著的变化，对黄河口及附近海域碳的含量、组成、运移方式等也产生了比较 明显的影响。本文在国家自然科学基金主任基金( 4 0 9 4 0 0 1 9 ) 和海洋公益性专 项( 2 0 0 8 0 5 0 8 0 0 6 ) 的支持下，根据2 0 0 9 年5 月、9 月黄河口考察航次数据，并 结合2 0 0 4 年4 月、9 月和2 0 0 6 年4 月的调查结果，对当前形势下黄河河口过程 中碳的行为的变化进行探讨，旨在厘清淡咸水混合过程对碳输运的影响，为正 确评估河流入海碳通量提供依据。 研究生三年，在导师孜孜不倦的指导下，论文的研究工作取得了长足进 步。但由于本人知识水平所限，对资料、数据的使用和处理，以及验证性实验 的设计等难免存在偏颇和不当之处，文中的不妥之处恳请各位专家给予批评和 指正。 2 黄河河口过程t 1 碳的行为变化 1 文献综述 由于人类大量使用矿物燃料( 如煤、石油等) ，排放出c o ：等多科，温室气 体，使得大7 气中c o ：浓度已经从工业革命前的2 8 0 9 a t m 【9 】上升到现在的近 3 9 0 9 a t m 1 0 】，特别是近半个世纪以来c 0 2 浓度上升尤为迅速，如图1 1 。全球范 围内的持续升温成为人类所面临的严峻环境问题，i p c c ( 2 0 0 7 )第四次评估 报告指出，1 0 0 年来，全球平均温度升高了0 7 4 。c ( 图1 2 ) ，大于第三次评 估报告( t a r ) 给出f l o o 6 2 1 。 图1 1 全球大气中c 0 2 浓度变化( 引自j l s a r m i e n t o ，2 0 0 9 ) 鞋 海 图1 2l ：业革命以米全球平均气温变化幅度( 引自i p c c ，2 0 0 7 ) 目前全球变暖己对地球牛态系统、人类牛存环境和社会发展构成严重威 胁。国际地圈一牛物圈计翅j ( i g b p ) 实施以来，温室气体排放、海平面上升等全 球环境变化问题更是备受关注，1 9 9 8 年，碳的牛物地球化学循环研究更是铍列 为i g b p j _ 大研究：卜题之舀。，成为当前闭际科学界研究的热点。 1 1 全球碳循环 黄河河口过程中碳的行为变化 碳是构成环境及生物有机体最重要的元素之一，研究碳的生物地球化学循 环是维持人与环境协调、可持续发展的核心问题。图1 3 为上世纪9 0 年代全球碳 循环模式图，由图可见，海洋生态系统、陆地牛态系统以及大气是全球碳循环 的三大重要碳库】，其主要循环途径包括：生物的同化过程和异化过程，丰 要是光合作用和呼吸作用；大气和海洋之间的二氧化碳交换；碳酸盐的沉 淀作用。碳的生物地球化学循环不仅控制了碳在沉积物与大气、生物圈及海洋 之间的迁移，而且控制着大气和海洋c 0 2 的交换。 图1 3 全球碳循环模式图( 引白c s a b i n e ) 全球大约有2 6 1 0 吨碳，其中有9 6 2 以碳酸盐的形式贮存于石灰岩、大 理岩等岩石中，另；, t - 2 9 为煤、石油等有机化合物，主要贮存在地层中的，这 些固态或液态的碳在自然条件下几乎不参与全球碳循环，在碳循环研究中常常 不作考虑，实际上参与圈层之间交换与循环的碳只占其总储量的0 9 1 2 】。 在参与全球碳循环的这部分碳中，大气c 0 2 仪占1 6 ，其余主要是陆地及 海洋中的固体碳，因此，陆地碳循环和海洋碳循环是全球碳循环研究的重点， 而河口作为陆地侵蚀物质入海的最终通道，是准确评估陆一海碳循环净通量的重 要补充环节。 1 1 1 陆地碳循环 人类每年排入大气中的c o ：约有1 3 被陆地生态系统吸收【k l ，随着c o ： 浓度的不断增加，陆地牛态系统将成为人类活动引发的一个潜在碳汇。在陆地 牛态系统中，通过绿色植物的光合作用和牛物的耗氧呼吸作用形成了碳在“大 赞河河口过程巾碳的行为变化 气陆地植被土壤大气”整个陆地生态系统中的循环过程，但在这个过程中存 在着由于自然灾害及各种人类活动造成的附加损失；另外，由于陆地生态系统 的复杂性和多样性，植被、土壤和气候等在空间和时间上的差异性，以及不同 生态系统类型在反应速度、分解速度和碳蓄积能力上的差异等，都增加了陆地 碳循环研究的不确定性，导致影响不同尺度碳循环过程的环境要素也各不相 同。 从2 0 世纪8 0 年代开始，全球碳循环研究一直围绕着“碳失汇”问题展 开，即全球“碳源汇 不能达到平衡，存在一个很大的未知碳汇，尽管i p c c 报告和有些研究结果也表明陆地生态系统很可能是大气c 0 2 的汇，但缺乏大量 的数据支持，这是由复杂的陆地碳循环过程中大量的不确定性因素造成的【1 3 】。 为此，我国大量开展了陆地碳储量、碳源汇以及其它与全球气候变化相关的问 题的研究，但研究结果尚不能阐明中国陆地碳源汇和碳储量的时空格局、历史 及未来情景。 河流碳循环作为陆地碳循环的重要组成部分，其作用在于连接海洋、陆 地、大气等全球几大碳库，是碳在陆海两大碳库之间交换的重要通道，这种连 接作用一方面体现在通过河流与大气间的交换，进而与海洋的碳循环相互联 系，大气c 0 2 在河流流域通过光合作用和岩石化学风化等过程被带入河流碳循 环，并以溶解无机碳( d i c ) 、颗粒无机碳( p i c ) 、溶解有机碳( d o c ) 、颗 粒有机碳( p o c ) 等形式输入海洋；另一方面表现为通过河流向海洋直接输送 碳。 在随河流输移过程中，碳的理化性质发生会一系列复杂变化，或通过微生 物的呼吸作用等释放到大气，或重新在陆地沉积埋藏，或最终随河流输移入 海，实现碳元素由陆地向海洋的动态传递过程。据统计，全球每年通过河流输 送入海的淡水量约为3 4 7x1 0 1 2 m 3 ，颗粒物质约为1 3 5x 1 0 9 t 【14 1 ，总碳量高达 1 g t 【5 1 。虽然河流碳通量比全球碳循环其他环节的碳通量小的多，但与海气间 的净碳通量、化石燃料燃烧排放的碳通量等处在同一个数量级上。要准确评估 陆地生态系统的碳汇作用，河流作为陆地和海洋生态系统的单向输运纽带，其 作用不容忽视，加之河流碳输运极易受到陆地表层各种物理过程、生化过程和 人类活动的影响，对区域性以及全球性环境变化的响应也是很敏感的。因此， 要深入、系统地理解陆地生态系统的碳循环过程，总体把握陆地的碳收支状 黄河河口过程中碳的行为变化 况，对通过河流作用的陆一海间碳输运量和输运规律进行研究是十分必要的。 1 1 2 海洋碳循环 海洋是全球碳循环至关重要的纽带，在地球系统中，其与大气、陆地紧密 联系在一起，在大陆岩石圈、海底沉积物圈、生物圈和大气圈之间碳的交换、 流动过程中占主导地位，在全球碳循环及调节全球气候、缓冲全球变暖等方面 发挥着举足轻重的作用【15 1 。海洋中的碳循环具有无机和有机形式，而且生物参 与了整个过程，其碳循环过程远比大气复杂【1 2 】。另外，海洋碳循环不仅涉及海 洋的生物、化学过程，还与不同时空尺度的海洋环流密切相关。 海洋对气候变化的影响不仅在于海气之间热量和能量的交换，海气间的 物质( c 0 2 、c i - h 、d m s 等) 交换同样起着重要作用【1 6 - 1 8 。人类活动产生的 c 0 2 ，其中近6 0 存在于大气中，其余的大多数被海洋吸收，吸收速率约为 2 g t 扩1 ( 1 g t = 1 0 9 t ) ，根据最新的估算，整个海洋含碳量达3 9 1 0 1 3t ，约为大 气( 7 5x1 0 t ) 的5 3 倍，海洋是地球上最大的碳储库，人类每年排入大气中 的c 0 2 以碳计为5 5 x1 0 9t ，有约2 0 1 0 9t 被海洋吸收，占总排放量的3 5 【1 2 】。海洋对大气c 0 2 最主要的两种吸收机制为“溶解度泵和“生物泵”，其 中，“溶解度泵 是指大气中的c 0 2 通过物理、化学过程进入海洋，最终以碳 酸盐的形式进入深海；“生物泵是指大气c 0 2 通过海洋生物作用转化为有机 碳，最终以有机碳的形式储存在深海中【1 9 1 。由于海洋在减缓c 0 2 等温室气体方 面作用巨大，并且，海洋中碳循环有相对较小的变化( 如随气候变化其变化很 小) 就会对大气造成很大的影响，所以区域性以及全球海洋是吸收( 汇) 还是 排放( 源) c 0 2 就显得非常重要。 海洋的作用在全球碳循环过程中十分显著，极有可能是人为c 0 2 最重要的 汇【2 0 1 。海洋与大气、陆地紧密联系在一起，是影响全球气候变化的关键控制环 节【1 5 1 。研究c 0 2 在海洋中的转移和归宿，即海洋吸收、转移大气中c 0 2 的能力 以及c 0 2 在海洋中的循环机制等已经成为当今国际海洋科学研究前沿领域的重 要内容【2 1 1 。 1 1 3 河口碳输运的重要性 6 黄河河口过程，+ - 碳的行为变化 对海洋而言，河口区及口门外近海面积较小，只占整个海洋的一小部分， 在海洋碳循环研究中往往涉及不多：从空间角度来讲，河口区位于河流生态系 统末端，对河流的研究往往在河口淡水端截止，并没有讨论淡咸水混合过程对 陆海物质输运的影响。然而，河口作为陆地侵蚀物质输入海洋的最终通道，是 物质和能量交换最频繁和受人为影响最显著的地方，入海物质在此发生物理、 化学、生物反应强烈，物质的形态和量均在此发生显著变化。因此，河口在物 质的生物地球化学循环中占有重要地位。 河口区作为陆地径流与海水的交汇处，其最主要的特征是水动力条件的改 变，以及水体的盐度从淡水端的零持续增加到海水端的盐度3 5 。具体来说， 河口的特殊性主要表现在以下方面：其一，河口区同时受到海洋潮汐和径流双 重作用影响，水体滞留时间及物理循环周期较短，溶解态物质的周转速率快， 并且，河口区沉积物由于强水动力条件和高沉积速率的影响，其物理、化学、 地质状况均不稳定；其二，河口具有天然“过滤器”效应，是理化参数变化最 大、生物地球化学过程最活跃、沉积和再悬浮过程最显著的区域，剧烈的河口 过程对陆地向海洋的物质输送产生明显的影响，导致物质在海洋中的含量与分 布发生变化；其三，河口水体的c 、n ：p 、s i 等营养物质丰富，初级生产力明 显高于陆架区和大洋，浮游植物光合作用对有机碳与其他生源化学要素的迁移 转化具有重要影响【1 3 】。 河口过程对溶解态物质输运的影响，可用物质的单向混合模型( 假设淡水 端物质浓度高于海水端) 表示，如下： c m 曩论位= a m * - s ( d c t a d s ) 其中，c m 曩论位是任意盐度区域的理论值，s 代表盐度，c m 是淡水端溶解态 物质( m ) 的浓度。 a m = cm 曩论位- cm _ 量健 根据图1 - 4 ，虚线所示为河口溶解态物质的理论稀释曲线( 即物质在河口 区的保守混合曲线) ，若淡咸水混合过程中物质浓度偏离该曲线，说明河口区 存在该物质的消耗或产生机制，物质的输运形态和量发生变化，随盐度呈现非 保守( 为盈余，为亏损) 。 7 黄河河口过程中碳的行为变化 l a ij 互卜： ，、盈余 、 、 ， ， ， t ：二j 、， f i ，。 c 、砸僵l - -i l 图l - 4 河口溶解态物质的单向混合模型 从碳循环研究角度来说，河口的生物地球化学过程、淡水在河口的停留时 间、潮汐、地下水的输入等都会对河口碳输运及水气c 0 2 交换产生影响。一方 面，河口地区一般比较浑浊，有机物含量高，耗氧呼吸作用强烈，可能为c 0 2 释放的重要区域，而随着淡咸水的混合，浮游植物的光合作用可能成为主导过 程，使该区域成为的c 0 2 汇，河口与大气c 0 2 的交换通量直接影响近海c 0 2 源 汇的评估；另一方面，河流通过河口向近海输入大量的碳和营养盐，影响近海 碳的生物地球化学循环，从而间接影响近海的c 0 2 源汇【2 3 1 。因此，对河口区碳 输运规律的研究是准确计算河流入海碳通量的基础，是准确评估陆地碳循环和 海洋碳循环净通量的重要补充环节。 1 2 河口区碳的研究 i 2 1 河口区碳的分类及来源 河流及河口的碳主要包括溶解无机碳( d i c ) 、颗粒无机碳( p i c ) 、溶解有机碳 ( d o c ) 和颗粒有机碳( p o c ) e 娶种形态，其中，p c 0 2 作为d i c 中活性较大的一部 分，常常被单独研究。 不同形式的碳的来源不同( 如表1 1 ) ： 8 黄河河口过程l 碳的行为变化 表1 1 河流及河口碳的来源及输移 赋存形式来源作h j 机制年龄 通量 陆地基岩机械侵蚀 1 0 4 1 0 81 7 0 p i c 自源淀析作用1 0 0 1 0 3 化学风化1 0 4 1 0 81 4 0 陆地