亞熱帶暴雨事件的河海界面生物地球化學回響

《亞熱帶暴雨事件的河海界面生物地球化學回響》是依託廈門大學，由陳能汪擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：亞熱帶暴雨事件的河海界面生物地球化學回響
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：陳能汪
• 依託單位：廈門大學

項目摘要

聚焦亞熱帶極端天氣（暴雨事件）的河海生物地球化學過程，針對九龍江河流－河口系統，開展河流－河口同步綜合觀測（定點過程性觀測、船基走航大面調查、錨式浮標陣列實時觀測），獲取從河流到河口區的綜合數據集（生源要素、理化因子、氣象水文、浮游生物等）。基於時間序列分析、空間分析、同位素示蹤和培養試驗，研究暴雨條件下河流水和物質輸送過程、流量－營養物輸出量關係、河口混合區營養鹽氮磷生物地球化學行為和關鍵過程（硝化、反硝化和沉積物釋放）變化。基於浮標實時觀測，捕捉河口生態系統的短期回響信號。探明河海界面營養鹽生物地球化學行為和相關過程對暴雨徑流輸入的回響範圍和程度，以及氮磷的脈衝式輸入和氨氮的不等比例增加對河口初級生產的影響。研究目標是深入理解人類活動和氣候變化乾攏下的亞熱帶流域－河口關係和河口生態環境效應。

結題摘要

項目聚焦亞熱帶極端天氣（暴雨事件）的河海生物地球化學過程。設計河流、河口同步觀測策略，實現高時間解析度生物地球化學測量。綜合運用定點過程性觀測、船基走航大面調查、錨式浮標實時觀測，成功捕捉到不同量級降雨事件（包括颱風暴雨）洪水過程營養鹽和顆粒物參數隨時間的變化。探明了亞熱帶地區暴雨條件下河流流量和物質的輸送關係，發現氣象條件（降雨）和水文過程（流量）控制了營養鹽輸出通量以及稀釋與富集格局。對比分析了河口混合區營養鹽氮磷矽的生物地球化學行為（添加或去除）和關鍵界面通量（河流-河口界面、河口-近海界面）在暴雨事件和常態時的顯著差異。研究發現暴雨事件顯著增強最大渾濁帶對顆粒態磷的滯留，但增加了溶解態氮和磷的向海輸出。發現暴雨徑流攜帶更多的陸源氨氮及無機磷（包括大量顆粒結合態磷進入河口後釋放為無機磷），導致營養鹽供給結構發生變化，可引發庫區和河口灣生態系統的藻華過程。 該項目注重現場觀測，克服颱風暴雨惡劣天氣，獲得寶貴的、十分豐富的第一手生物地球化學測量數據，取得一系列創新性成果，推進了關於人類活動和氣候變化影響流域－河口關係及生態環境效應的科學認知。