珠江口酸性多糖的时空分布及其转化迁移规律研究

本项目以珠江口为研究对象，研究珠江口酸性多糖（溶解态和颗粒态）含量的时空分布以及对潮汐的动态响应；估算酸性多糖的碳含量，分析它们在河口总溶解态有机碳和总颗粒态有机碳中所占比重,评价酸性多糖对河口水体总有机碳的贡献。通过实验室模拟研究二价阳离子强度、剪切力耦合作用下,获得酸性多糖粘性系数和颗粒态粒径大小等特征参数，结合现场酸性多糖含量、二价阳离子和水动力等数据，计算珠江口现场酸性多糖凝聚速率、沉降速率、滞留时间等参数，揭示珠江口不同形态酸性多糖转化与迁移规律。阐明珠江口酸性多糖的时空分布特征及其转化与迁移机制,不仅为估算其沉降通量和入海通量提供研究基础，同时为解决河口大陆架碳循环的不确定性问题提供科学参考。

海洋酸性多糖的凝聚-吸附-沉降行为在海洋碳埋藏、微食物环和微量元素的转化与迁移等方面发挥重要作用。大量酸性多糖经河口输入到大陆架上，在颗粒物输运尤其是碳沉积等方面具有重要载体作用，因此酸性多糖在河口大陆架生物地球化学循环中发挥重要作用。正确认识河口酸性多糖的时空分布特征及其迁移转化规律，不仅有助于我们揭示酸性多糖在河口生物地球化学行为特征，而且还在估算其垂直通量和入海通量，以及深入了解碳在河口大陆架循环中的不确定性方面具有重要参考意义。 . 本项目对珠江口酸性多糖含量时空分布特征进行了现场调查研究，并进行了室内模拟试验探讨了二价阳离子和剪切力等因素对溶解态和颗粒态酸性多糖迁移转化的影响。研究表明：（1）珠江口酸性多糖是珠江口有机碳重要组成部分之一。丰水期，酸性多糖主要以溶解态形式存在；枯水期，透明胞外聚合颗粒物（TEP,颗粒态酸性多糖）比例上升。（2）枯水期在低盐度和中盐度区范围内，溶解态酸性多糖凝聚转化为TEP的凝集过程强烈，此过程主要受河口离子浓度、悬浮物浓度和流速共同控制；丰水期表层盐度较低，溶解态酸性多糖和TEP沿入海方向浓度逐渐增加，底层盐水入侵对酸性多糖的转化与输运发挥重要作用。同时模拟试验验证了二价阳离子对酸性多糖的凝集过程的促进作用，而剪切力对凝聚有双向作用。外海口由于透光率较高，光合作用强烈，因此该区域溶解态酸性多糖浓度高于河口咸淡水混合区域。（3）结合大面站和潮汐连续观测站位调查结果，研究发现在丰水期径流量较大且滞留时间短，大部分酸性多糖未被降解和沉降, 而是输出到河口外；冬季河口淡水和海水混合充分，滞留时间长，部分酸性多糖被细菌降解，且混合过程因二价离子和高浓度的悬浮物加快了酸性多糖的凝集与沉降速度，因此冬季大部分酸性多糖在河口区被捕获，尤其在河口最大混浊区，捕获量最大。本项目揭示了珠江口酸性多糖时空分布特征与形成机制，建立了珠江口酸性多糖分布的概念模式，提出了物理过程与生物地球化学过程的相互作用是影响不同季风期酸性多糖分布的观点，为进一步了解河口碳的生物地球化学循环提供了科学参考。