深海大洋最小含氧带(OMZ)及其生态环境效应

• 作者: 宋金明 李学刚 李宁 段丽琴 王启栋 袁华茂
• 来源期刊: 海洋科学
• 学科: 地球科学
• 关键词: 最小含氧带(Oxygenminimumzone,OMZ) 分布与成因 生态环境效应 大洋
• 年，卷（期）: 2017,（12）
• 所属期刊栏目: 研究综述
• 页码范围: 127-138
• 页数: 12页
• 分类号: P734.2
• 字数: 13731字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11759/hykx20170821003

摘要

大洋最小含氧带(Oxygen minimum zone, OMZ)通常是指大洋水体中氧含量缺乏的水层, 一般在水深200~1000 m 之间, 其形成主要与厌氧细菌降解有机物导致的溶解氧消耗有关.但到目前为止对OMZ的浓度及水层都没有一个统一的标准, 如以DO低于20 μmol/L为标准, 低于此标准的海域面积可占全球大洋面积的8%, 水体体积可达大洋体积的7%, 分布的主要区域包括东北太平洋(ENP)、东南太平洋(ESP)、阿拉伯海(AS)和孟加拉湾(BB)等海域.OMZ在全球海洋氮循环中有极为重要的作用, 在那里不同化学形态的氮(NH4+、NO2–、NO3–、N2O、N2)在微生物的参与下会发生多种复杂反应.在OMZ的上部混合层, 硝化作用将NH4+转化为NO3–, 但在OMZ核心区主要进行着反硝化作用和厌氧氨氧化作用过程, 可以将NO3–、NO2–和NH4+转化为气态氮(如N2、N2O), 释放到大气中, 造成大洋生物可利用氮含量更加不足.大洋OMZ区的存在不仅影响浮游生物的丰度、分布、多样性, 而且影响生物的生存和迁移行为, 但低氧区并不意味着是生物的贫乏区.同时, OMZ有利于有机质在沉积物中的保存, 影响Fe、Mn、S等对氧化还原环境敏感元素的迁移与转化.尽管已有研究揭示了大洋OMZ对全球物质循环、大洋生态系统和极端环境下生物演化过程有重要作用, 但对大洋OMZ可能带来的复杂生态环境效应的认识仍然很有限, 目前亟须深入探讨大洋OMZ的形成过程及其生态环境效应.