珠江口水體硝化和無(wú)機(jī)氮吸收速率及其影響因素.pdf

1、氮是海洋初級(jí)生產(chǎn)力的主要限制因素之一，海洋氮循環(huán)過程與碳、磷等其它生源要素的循環(huán)緊密聯(lián)系，影響有機(jī)物輸出，調(diào)控海洋生物泵效率和大氣二氧化碳水平，在海洋生物地球化學(xué)循環(huán)過程中扮演極其重要的角色。硝化作用和浮游植物吸收是氮循環(huán)中的重要過程，大量人為來(lái)源活性氮的排放對(duì)河口和近海的生物地球化學(xué)過程產(chǎn)生了顯著影響，并影響了氮營(yíng)養(yǎng)鹽內(nèi)部轉(zhuǎn)化過程。本研究于2015年7月間，對(duì)珠江口的11個(gè)站位進(jìn)行了調(diào)查，覆蓋了珠江口淡水區(qū)域、咸淡水混合區(qū)和沖淡水區(qū)。

2、
　　本研究首次應(yīng)用氮穩(wěn)定同位素示蹤技術(shù)，調(diào)查了夏季珠江口水體的硝化速率和分布。本研究測(cè)得珠江口上游淡水區(qū)域的硝化速率為4.00-17.64μmol/L/d，中游咸淡水混合區(qū)速率為0.28-4.05μmol/L/d，下游口外珠江沖淡水影響區(qū)速率為0.03-0.36μmol/L/d。
　　珠江口硝化過程存在顯著的光抑制效應(yīng)，表層光照條件下硝化速率比黑暗條件下低50-90％。本研究首次發(fā)現(xiàn)珠江口水體氨氧化細(xì)菌(AOB)和氨氧化古

3、菌(AOA)在珠江口上中下游均有分布，且AOA豐度比AOB高出2-4個(gè)數(shù)量級(jí)。同時(shí)，AOA和AOB豐度總體呈現(xiàn)隨深度增加的趨勢(shì)，表明其對(duì)弱光條件的傾向性。在珠江口上游，硝化速率與氨氮濃度無(wú)顯著相關(guān)性，在珠江口中下游，硝化速率與氨氮濃度存在一定的正相關(guān);在珠江口下游，硝化速率與AOA/AOB豐度存在良好的對(duì)數(shù)關(guān)系，但上游這種關(guān)系較弱。
　　本研究還對(duì)浮游植物無(wú)機(jī)氮吸收速率進(jìn)行了調(diào)查，珠江口浮游植物的銨氮吸收速率變化較大，沿入海方向速

4、率迅速降低，而亞硝氮和硝氮的吸收速率較為穩(wěn)定，NH4+吸收速率分別為9.07-13.82μmol/L/d，0.24-1.38μmol/L/d和0.34-1.69μmol/L/d; NO2-吸收速率分別為0.14-0.43μmol/L/d，0.02-0.26μmol/L/d和0.03-1.12μmol/L/d，NO3-吸收速率分別為0.33-1.37μmol/L/d，0.12-0.52μmol/L/d和0.06-11.47μmol/L/d

5、。RPI(relative preference index)指數(shù)結(jié)果表明在珠江口所有站位浮游植物對(duì)銨氮均具有強(qiáng)烈的偏好，尤其在珠江口中游，亞硝則僅在珠江口中下游表現(xiàn)出偏好性，而浮游植物對(duì)硝氮在所有站位均表現(xiàn)為不親和。
　　本研究發(fā)現(xiàn)黑暗條件下，浮游植物對(duì)三種無(wú)機(jī)氮的吸收速率均顯著低于光照條件，其中黑暗條件下浮游植物對(duì)銨氮的吸收速率僅為光照下的28-47％，但RPI大于光照條件，同時(shí)葉綠素a濃度與銨吸收之間出現(xiàn)了良好的線性關(guān)系，表