胶州湾大气活性硅酸盐干沉降特征及其生态效应

• 作者: 邢建伟 宋金明 袁华茂 李学刚 李宁 龙爱民
• 来源期刊: 生态学报
• 关键词: 大气总悬浮颗粒物(TSP) 活性硅酸盐(SiO3-Si) 干沉降通量 干沉降速率(Vd) 生态效应 胶州湾
• 年，卷（期）: 2022,（9）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 3096-3104
• 页数: 8页
• 语种: 中文
• DOI: 10.5846/stxb201903260575

摘要

大气沉降作为陆源物质输送入海的重要途径之一，已成为国际上大气科学、海洋科学与环境科学交叉研究的热点之一。大气中的生源要素沉降入海后可能会对海洋生态系统产生重要影响。基于此，选择我国北方的一个典型海湾--胶州湾，采集了为期一年(2015年6月至2016年5月)的气溶胶总悬浮颗粒物(TSP，Total Suspended Particulate)和干沉降样品，测定了其中活性硅酸盐(SiO3-Si，Reactive Silicate)的含量，在此基础上分析了大气中SiO3-Si的浓度、干沉降通量和干沉降速率(Vd，Dry Deposition Velocity)，并初步评估了其沉降入海的生态效应。结果表明:胶州湾大气TSP中SiO3-Si的年均浓度为(1.98±1.22)nmol/m3，呈夏秋季低，冬春季高的显著季节分布特征。大气SiO3-Si浓度由青岛沿岸至黄、东海呈明显下降梯度，结合相关性分析，表明亚洲沙尘的远距离传输和矿物尘土再悬浮是中国东部陆架边缘海大气SiO3-Si的主要来源。胶州湾气溶胶SiO3-Si干沉降通量为8.48 mmol m-2 a-1，沉降负荷达87.8 t/a，显著高于同期湿沉降，可占胶州湾SiO3-Si外源输入(包括干湿沉降和河流输入)的10.3%，表明干沉降是胶州湾SiO3-Si的重要输入源之一。干沉降中较低的Si:N摩尔比(0.16±0.22)暗示大气干沉降可能是导致较长时间以来胶州湾水体Si限制的一个重要潜在因素，根据Redfield比值估算干沉降带来的SiO3-Si输入可以支持674 mg C m-2 a-1的新生产力，可占胶州湾新生产力的5.3%，表明大气SiO3-Si的干沉降会对胶州湾生态系统产生一定影响。本研究系统解析了胶州湾大气SiO3-Si的干沉降特征，首次评估了气溶胶SiO3-Si的干沉降负荷在胶州湾外源输入中的重要性，对深入理解近海Si的生物地球化学循环过程具有重要意义。