长江口及东海陆架区生源硫分布、变迁及影响因素的多维剖析.docxVIP

长江口及东海陆架区生源硫分布、变迁及影响因素的多维剖析

一、引言

1.1研究背景与意义

生源硫作为海洋生物地球化学循环的关键组成部分，在海洋生态系统中扮演着举足轻重的角色。它主要以有机硫的形式存在，来源于生物体的代谢活动。生源硫不仅参与了海洋中能量的转换和物质的循环，还对海洋生态系统的结构和功能产生深远影响。例如，二甲基硫（DMS）作为一种重要的生源硫化物，在表层海水中处于高度过饱和状态，能以较大的通量穿越海-气界面进入大气，成为参与全球硫循环的重要物质。DMS进入大气后，会被OH、NO?、IO等自由基氧化生成二氧化硫（SO?）和甲磺酸（MSA），再通过同相或异相反应生成非海盐硫酸盐（nss-SO?2?），这些物质能对区域或全球气候以及酸雨的形成产生重要影响。

长江口及东海陆架区地理位置特殊，是我国重要的经济区域，涵盖大量河流、湾泊以及海陆过渡带。这里是长江——黄金水道的入海口，肥沃的水域曾孕育了丰富的渔业资源，许多生物种群包括主要经济鱼、虾、蟹类经河口水域洄游、繁殖、生长，使其成为我国最大的河口渔场，盛产鲥鱼、前颌间银鱼、刀鲚、凤鲚、白虾、中华绒螯蟹及蟹苗、鳗鲡和鳗苗等。然而，近三十年来，随着长三角地区经济的快速发展，人口增长和工业化进程加速，大量的陆源污染物排放到该区域，使得长江口及东海陆架区的水体受到严重污染，生态环境逐渐恶化，渔场面积不断缩小，渔业资源全面衰退，生态系统面临着巨大的压力。

在这样的背景下，研究长江口及东海陆架区生源硫的分布变化特征及影响因素，对于深入了解海洋生态系统的变化趋势具有重要的科学意义。通过掌握生源硫在该区域的分布规律和动态变化，我们能够更好地理解海洋生物地球化学循环的过程，揭示海洋生态系统的内在机制。这不仅有助于我们预测海洋生态系统对全球变化的响应，还能为制定科学合理的生态保护策略提供坚实的理论基础。从实践意义来看，研究结果可以为长江口及周边地区的环境保护和治理工作提供关键的科学依据，助力我们制定有效的污染控制措施，改善水质，保护生物多样性，促进海洋经济的可持续发展，实现经济发展与环境保护的双赢局面。

1.2国内外研究现状

国内外学者对长江口及东海陆架区生源硫的研究取得了一系列重要成果。在生源硫的分布特征方面，李江萍等在2015年对2013年6月中国东海表层海水中二甲基硫（DMS）、二甲巯基丙酸内盐（DMSP）和二甲亚砜（DMSO）这三种重要的生源有机硫化物的水平分布规律进行了系统研究，发现表层海水DMS、溶解态DMSPd、颗粒态DMSPp、溶解态DMSOd和颗粒态DMSOp浓度平均值分别为4.70、7.00、27.83、13.66和10.78nmol?L?1，且DMS、DMSP和DMSO与叶绿素a（Chl-a）水平分布规律相似，均呈现近岸高、远海低的趋势。高旭旭等在2019年对2017年7-8月中国长江口及其邻近海域表层及重要断面不同深度海水中DMS、DMSP和DMSO的浓度进行测定，结果表明表层海水中DMS、溶解态DMSP（DMSPd）、颗粒态DMSP（DMSPp）、溶解态DMSO（DMSOd）和颗粒态DMSO（DMSOp）的浓度平均值分别为（5.69±5.20）、（6.67±4.90）、（19.46±9.26）、（24.67±20.52）和（24.97±20.85）nmol?L?1，DMS和DMSP大体呈现出一致的分布规律，高值区出现在冲淡水与海水的混合区域，在长江口口门附近出现低值。

在影响因素探究方面，众多研究表明，浮游植物生物量是影响东海有机硫化物生产分布的重要因素。李江萍等人的研究通过相关性分析发现，DMS、DMSPd和DMSOp浓度与Chl-a浓度均有显著的相关性。长江冲淡水也对生源硫的分布产生重要影响，高旭旭等的研究探讨了长江冲淡水对DMS、DMSP和DMSO分布的影响，发现其在混合区域对生源硫浓度分布有显著作用。此外，微生物活动、光化学氧化等过程也在生源硫的生成与转化中发挥着关键作用，如DMSPd的微生物降解是表层海水中DMS的主要来源，DMS的光氧化和微生物氧化是夏季表层海水中DMSOd的重要来源途径。

然而，现有研究仍存在一些不足之处。一方面，对于生源硫在不同季节和年份的长期变化规律研究相对较少，缺乏系统性和连续性的数据支持，难以全面准确地把握其动态变化趋势。另一方面，在多种影响因素的综合作用机制方面，研究还不够深入，尤其是各因素之间的相互关系和协同作用，尚未形成完整清晰的认识。此外，针对长江口及东海陆架区生源硫与生态系统其他组成部分之间复杂的相互作用关系，研究也有待进一步加强。本研究将针对这些不足，通过更全面的采样、更深