西沙群岛永乐环礁礁外坡沉积物中有机碳的含量与来源分析

摘要: 有机碳埋藏作用是碳循环过程的重要环节，但迄今关于珊瑚礁沉积物中有机碳的研究却很少，影响着对珊瑚礁碳循环的准确评估。本文以南海西沙群岛永乐环礁礁外坡的现代表层沉积物为材料，分析了其总有机碳(total organic carbon, TOC)含量、总氮(total nitrogen, TN)含量、有机碳同位素(δ13C)值以及沉积物粒度、叶绿素含量等指标。永乐环礁礁外坡的生态状况相对较好，具有代表健康珊瑚礁生态系统沉积物中有机碳特征的潜力。结果表明：1）永乐环礁礁外坡沉积物中的TOC含量在0.71~1.66mg·g-1之间，平均为1.23±0.31mg·g-1；TN含量在0.12~0.28mg·g-1之间，平均为0.20±0.05mg·g-1。2）C/N比值在6.16~7.59之间，平均为6.75±0.34；δ13C值在-17.49~-15.85‰之间，平均为-16.61±0.49‰，表明沉积物中的有机碳以海洋自生来源为主，且主要来自底栖植物。3）有机碳含量与水深负相关，与叶绿素a含量和脱镁叶绿素含量正相关，表明底栖植物控制的初级生产力是礁外坡有机碳含量的主要来源。结合该区表层沉积物近3500年的平均沉积速率(1.27mm·a-1)，推测永乐环礁礁外坡有机碳埋藏通量介于1.12~2.61g·m-2·a-1之间，平均为1.93±0.49g·m-2·a-1。本研究为评估南海珊瑚礁对碳循环的贡献提供了新的信息。