《河口和陆架边缘海碳的源汇格局与调控机理》
我国海运碳排放市场机制构建的进路统筹
第３２卷㊀第１期太㊀㊀平㊀㊀洋㊀㊀学㊀㊀报Ｖｏｌ ３２，Ｎｏ １２０２４年１月ＰＡＣＩＦＩＣＪＯＵＲＮＡＬＪａｎｕａｒｙ２０２４ＤＯＩ：１０．１４０１５／ｊ．ｃｎｋｉ．１００４－８０４９．２０２４．０１．００６曹兴国： 我国海运碳排放市场机制构建的进路统筹 ，‘太平洋学报“，２０２４年第１期，第７２－８５页㊂ＣＡＯＸｉｎｇｇｕｏ， ＣｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎｏｆＡｐｐｒｏａｃｈｅｓｔｏｔｈｅＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｏｆＭａｒｋｅｔ－ＢａｓｅｄＭｅｃｈａｎｉｓｍｏｆＭａｒｉｔｉｍｅＣａｒｂｏｎＥｍｉｓｓｉｏｎｓｉｎＣｈｉｎａ ，ＰａｃｉｆｉｃＪｏｕｒ⁃ｎａｌ，Ｖｏｌ．３２，Ｎｏ．１，２０２４，ｐｐ．７２－８５．我国海运碳排放市场机制构建的进路统筹曹兴国１（１．大连海事大学，辽宁大连１１６０２６）摘要：海运碳减排需要统筹运用包括市场机制在内的多种措施㊂欧盟推进单边海运碳排放交易机制虽然对市场机制在海运领域的运用具有正向推进价值，但基于其制度对共同但有区别责任原则的忽视等原因，与我国的航运利益并不相符㊂我国应当联合其他非欧盟国家反对欧盟的单边措施，并积极推进国际海事组织（ＩＭＯ）层面多边海运碳排放市场机制的构建，推动海运碳排放真正实现公正公平的过渡㊂同时，在国内层面，基于国际国内统筹推进的整体要求，我国需要厘定基于国内立法的海运碳排放市场措施及其实施路径，构建相应的制度保障㊂关键词： 双碳 目标；海运碳排放；市场机制；共同但有区别责任原则；非更优惠待遇原则中图分类号：Ｄ９２０㊀㊀㊀㊀㊀文献标识码：Ａ㊀㊀㊀㊀㊀文章编号：１００４－８０４９（２０２４）０１－００７２－１４收稿日期：２０２３⁃０７⁃２７；修订日期：２０２３⁃０９⁃２０㊂基金项目：本文系辽宁省社科基金项目 海运碳减排市场机制构建的制度协同研究 （Ｌ２２ＣＦＸ００４）的阶段性研究成果㊂作者简介：曹兴国（１９８９ ），男，浙江绍兴人，大连海事大学法学院副教授㊁硕士生导师，法学博士，主要研究方向：海商法㊁国际法㊂∗作者感谢‘太平洋学报“编辑部匿名审稿专家提出的建设性修改意见，感谢孙爱迪在本文写作过程中的协助，文中错漏由笔者负责㊂①㊀２０１８年４月通过的船舶温室气体减排初步战略中提出的减排目标为：以２００８年碳排放为基准，到２０３０年将海运业碳排放强度降低４０％，到２０５０年碳排放强度降低７０％（碳排放总量降低５０％）㊂㊀㊀随着我国 双碳 目标的确立，碳排放治理已经不折不扣地成为我国生态文明建设以及参与国际气候治理的重要议题㊂海运业同样需要承担减排任务，并已在国际海事组织（以下简称ＩＭＯ）的推进下取得积极进展㊂２０２２年，ＩＭＯ海上环境保护委员会第７６次会议（ＭＥＰＣ７６）通过了‘国际防止船舶造成污染公约“（ＭＡＲＰＯＬ公约）附则ＶＩ 关于降低国际航运碳强度 的修正案，通过现有船舶能效指数（ＥＥＸＩ）和碳强度指标（ＣＩＩ）评级机制对船舶的最低能效标准和营运的碳强度作出限制和评价，旨在从技术和运营两个方面提高船舶能效，降低碳强度水平㊂同时，２０２３年７月，ＩＭＯ海上环境保护委员会第８０次会议通过重新修订 船舶温室气体减排战略 ，进一步明确了以２００８年为参照，国际海运温室气体年度排放总量到２０３０年至少降低２０％，并力争降低３０％；到２０４０年降低７０％，并力争降低８０％的减排新目标㊂①上述减排目标的实现，需要依赖一系列的减排措施，包括碳排放市场机制㊂所谓碳排放第１期㊀曹兴国：我国海运碳排放市场机制构建的进路统筹市场机制，亦可称为碳定价机制，其理念在于将碳排放权作为一种资源并对其定价，通过构建市场化机制解决碳排放的外部不经济性，从而实现减排目标㊂在过去，海运业因其显著的国际性和机制适用的复杂性，大多被排除在各国的碳排放市场机制之外㊂但２０２３年５月，欧盟通过２０２３／９５９号指令对欧盟碳排放交易体系指令进行修订，正式将海运业纳入欧盟碳排放交易体系㊂同时，在重新修订的ＩＭＯ 船舶温室气体减排战略 中，也明确要求包括市场机制在内的一揽子中期减排措施应当在２０２５年确定并通过㊂①显然，在欧盟和ＩＭＯ的推动下，海运碳排放市场机制的构建将大大提速，并引发单边及多边层面的连锁反应㊂海运碳排放市场机制的构建不仅关乎所有海运参与主体的利益，而且机制构建中的规则话语权争夺更关乎各国在海运相关产业的切实利益，影响未来的海运竞争格局㊂尤其在欧盟通过内部立法单边推动海运碳排放市场机制实施的背景下，海运碳排放市场机制的构建在某种程度上已经被 裹挟 ，其推进势在必行㊂因此，无论是主动引领还是被动参与，海运碳排放市场机制的构建是各国㊁各利益方都需要谋划和应对的重要议题㊂对我国而言，海运碳排放市场机制的构建是一个重要又复杂的议题，面临诸多挑战㊂首先，欧盟的单边海运碳排放交易机制将对我国航运业产生直接影响，我国如何开展有效应对亟需回应㊂其次，ＩＭＯ主导下的多边市场机制构建仍面临不少分歧 选择何种市场机制方案，如何体现共同但有区别责任原则，通过何种方式实施等都有待细化讨论㊂此外，海运碳排放市场机制的构建不仅是国际层面的应对，我国也应当在国内层面以国际国内统筹推进为指引，统筹国内机制的构建㊂因此，海运碳排放市场机制的构建需要多个层面的进路统筹㊂本文旨在通过分析我国在双边㊁多边以及国内三个层面应对㊁参与㊁构建海运碳排放机制的需求和立场，探讨我国的应对策略和制度路径㊂一㊁海运碳排放市场机制的单边进路应对㊀㊀海运是一个高度国际化的行业㊂理想状态下，应当通过多边协调来推进海运碳排放市场机制的构建，但因多边层面协商进度不及预期，以欧盟为代表的单边行动已经着手推进海运碳排放机制的构建㊂１．１ 以欧盟为代表的单边市场机制推进欧盟是碳排放市场机制的忠实推动者，其构建的碳排放交易体系被视为欧盟最主要的气候政策工具㊂欧盟的碳排放交易体系以２００３年的‘欧盟排放权交易体系指令“为基础法律架构，后经多次修正㊂当前，欧盟碳排放交易体系的运行已经进入第四阶段，即以欧盟委员会在２０２１年７月发布的一系列气候计划与提案（Ｆｉｔｆｏｒ５５）为依托，大幅提升碳市场的减排目标，并扩大覆盖的行业领域㊂海运业就属于此阶段扩大覆盖的行业领域范围之列㊂根据欧盟２０２３／９５９号指令，主管机关②将对５０００总吨以上船舶在欧盟内部的港口之间整个航程１００％的排放量，以及欧盟与非欧盟港口之间航程５０％的排放量③收取排放配额㊂负责配额缴纳的责任主体为船公司，包括船东或从船东处承担船舶运营责任㊁并同意承担‘国际船舶安全运营和防止污染管理规则“规定的所有职责和责任的任何其他组织和个人（例如船舶管理人㊁光船承租人）㊂为了给机制的适用提３７①②③ＩＭＯ， ２０２３ＩＭＯＳｔｒａｔｅｇｙｏｎＲｅｄｕｃｔｉｏｎｏｆＧＨＧＥｍｉｓｓｉｏｎｓｆｒｏｍＳｈｉｐｓ ，ＲｅｓｏｌｕｔｉｏｎＭＥＰＣ．３７７（８０），Ｊｕｌｙ７，２０２３，ｈｔｔｐｓ：／／ｗｗ⁃ｗｃｄｎ．ｉｍｏ．ｏｒｇ／ｌｏｃａｌｒｅｓｏｕｒｃｅｓ／ｅｎ／ＯｕｒＷｏｒｋ／Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ／Ｄｏｃｕｍｅｎｔｓ／ａｎｎｅｘ／２０２３％２０ＩＭＯ％２０Ｓｔｒａｔｅｇｙ％２０ｏｎ％２０Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ％２０ｏｆ％２０ＧＨＧ％２０Ｅｍｉｓｓｉｏｎｓ％２０ｆｒｏｍ％２０Ｓｈｉｐｓ．ｐｄｆ，ｐａｒａ．６．对于欧盟注册的船公司，其主管机关为船公司注册地所在的成员国；非欧盟注册的船公司，其主管机关为最近４个监测年度内停靠港口次数最多的成员国；而对于非欧盟注册且最近４个监测年度内也没有停靠过欧盟港口的公司，则其主管机关为该公司旗下船舶在欧盟境内抵达或开始其首个航程的成员国㊂纳入排放量计算的气体包括二氧化碳㊁甲烷和一氧化二氮㊂其中，甲烷和一氧化二氮将于２０２４年后纳入欧盟２０１５／７５７号条例，从２０２６年起纳入欧盟排放交易体系㊂太平洋学报㊀第３２卷供一定的缓冲空间，指令规定了两年的过渡期：２０２４年和２０２５年分别纳入４０％和７０％的航运排放量，到２０２６年将纳入１００％的航运排放量㊂同时，为防止班轮集装箱船舶利用挂靠港口的安排来规避机制的适用，该指令将建立一份位于欧盟以外，但距离某一成员国管辖港口不到３００海里的相邻集装箱转运港口名单㊂船舶在名单中的港口进行的转运将不被计为与上一个非名单中转运港之间航程的中断㊂对于未能在每年９月３０日前缴纳前一年排放配额的船公司，将面临每个未缴纳的排放配额（每吨二氧化碳当量的排放）１００欧元的罚款㊂１．２ 单边进路的辩证评估欧盟是当前世界三大海运市场之一，其海运碳排放政策措施将产生重大影响㊂这种影响，最直接地体现为航运公司的费用增加 据测算，如果按照每个碳排放配限额（ＥＵＡ）９０欧元的市价计算，预计海运业在２０２４年㊁２０２５年㊁２０２６年可能要分别承担高达３１亿欧元㊁５７亿欧元和８４亿欧元的费用㊂①而在这些费用之外，欧盟单边进路的其他影响同样显著㊂（１）对海运碳排放市场机制构建的正向推动欧盟之所以决定率先将海运业纳入欧盟碳排放交易机制，一个重要的背景就是欧盟认为ＩＭＯ层面的市场机制谈判虽有进展，但仍不足以实现巴黎协定确定的目标㊂因此，欧盟的单边立法固然有其实现自身减排战略的考虑，但也在很大程度上希望籍此反推和倒逼多边进程㊂ＩＭＯ在随后通过经修订的减排战略，并明确将市场机制作为一揽子中期措施的一部分，也不无欧盟立法进程的影响㊂正如学者所言，相比于多边层面的谈判，打补丁式的单边路径（ｐａｔｃｈｗｏｒｋａｐｐｒｏａｃｈ）有时更有效，因为它可以破解多边协同的困境㊂而且，通过部分国家或者地区先行的政策探索和行业反馈，可以为多边层面更大规模的政策应用提供数据和证据支撑㊂②同时，依托在碳排放交易领域的实践经验，欧盟所构建的海运碳排放交易制度也确有其可取之处㊂首先，欧盟在制度方案上考虑了未来与ＩＭＯ多边机制的协调问题㊂根据指令，如果未来ＩＭＯ通过了多边市场机制，欧盟将根据ＩＭＯ市场机制的内容㊁效果以及与欧盟机制的一致性等对本指令的内容重新进行评估，尽量避免对船公司的双重负担；如果ＩＭＯ在２０２８年仍未采取全球市场措施，欧盟委员会应向欧洲议会和理事会提交一份报告，审查对欧盟港口与非欧盟港口之间航程超过５０％部分的排放量是否需要实施配额分配和交易㊂其次，欧盟在将海运纳入碳排放交易体系时，吸收了当初将航空纳入碳排放交易体系的失败教训，③在此次针对海运的方案设计中做了不少调整㊂其中最显著的一点就是仅将进出欧盟港口的国际航程的５０％排放量纳入，而非此前航空领域的全部排放量，试图以此缓和其他国家的抵制㊂最后，从制度的完整性上，欧盟的海运碳排放交易制度在既有碳排放交易制度的基础上做了很多细化的补充，形成了一套相对完整㊁具有可操作性的海运碳排放市场制度㊂例如为保障制度的执行，指令明确规定欧盟成员国可以拒绝不履行义务的船公司的船舶进入其港口，同时作为船旗国的欧盟成员国可以对当事船舶进行扣押㊂④因此，无论是否采取与欧盟一样的碳排放交易机制，欧盟海运碳排放交易制度的制度内容都或多或少地能对ＩＭＯ和其他国家构建多边或者单边的海运碳排放市场机制带来参考价值㊂４７①②③④ 欧盟碳排放交易体系生效后２０２４年航运业将承担３０多亿欧元费用 ，新浪财经网，２０２３年７月７日，ｈｔｔｐｓ：／／ｆｉｎａｎｃｅ．ｓｉｎａ．ｃｏｍ．ｃｎ／ｅｓｇ／２０２３－０７－０７／ｄｏｃ－ｉｍｙｚｗｃｅｒ８２２２８０４．ｓｈｔｍｌ㊂ＺｈｅｎｇＷａｎ，ｅｔａｌ．， ＤｅｃａｒｂｏｎｉｚｉｎｇｔｈｅＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＳｈｉｐｐｉｎｇＩｎｄｕｓｔｒｙ：ＳｏｌｕｔｉｏｎｓａｎｄＰｏｌｉｃｙＲｅｃｏｍｍｅｎｄａｔｉｏｎｓ ，ＭａｒｉｎｅＰｏｌｌｕｔｉｏｎＢｕｌｌｅｔｉｎ，Ｖｏｌ．１２６，２０１８，ｐ．４３３．欧盟曾在２００８年通过２００８／１０１／ＥＵ号指令，计划自２０１２年起将抵达或离开欧盟成员国境内机场的所有航班的碳排放纳入欧盟碳排放交易体系，但该计划因受到国际社会普遍的抵制而最终搁浅㊂Ｄｉｒｅｃｔｉｖｅ（ＥＵ）２０２３／９５９ｏｆｔｈｅＥｕｒｏｐｅａｎＰａｒｌｉａｍｅｎｔａｎｄｔｈｅＣｏｕｎｃｉｌｏｆＴｈｅＥｕｒｏｐｅａｎＵｎｉｏｎｏｆ１０Ｍａｙ２０２３ ，ＯｆｆｉｃｉａｌＪｏｕｒｎａｌｏｆｔｈｅＥｕｒｏｐｅａｎＵｎｉｏｎ，Ｍａｙ１６，２０２３，ｈｔｔｐｓ：／／ｅｕｒ－ｌｅｘ．ｅｕｒｏｐａ．ｅｕ／ｌｅ⁃ｇａｌ－ｃｏｎｔｅｎｔ／ＥＮ／ＴＸＴ／？ｕｒｉ＝ＣＥＬＥＸ：３２０２３Ｌ０９５９，ｐａｒａ．３４．第１期㊀曹兴国：我国海运碳排放市场机制构建的进路统筹（２）对制度话语权的争夺在肯定欧盟单边进路积极价值的同时，我们同样需要认识到欧盟单边举措的政治意图，即对海运碳排放市场机制构建的话语权争夺，以及在此过程中的理念输出㊂事实上，提升欧盟在国际政治中的形象㊁维护欧盟的国际地位㊁占据国际道义的制高点，一直是欧盟推行积极的国际气候政策的根本目的㊂①具体而言，欧盟在海运领域推行碳排放交易制度的话语权导向最显著地体现在其对非更优惠待遇原则（ＮｏＭｏｒｅＦａｖｏｕｒａｂｌｅＴｒｅａｔｍｅｎｔ，ＮＭＦＴ）的贯彻上㊂非更优惠待遇原则强调所有的措施应当无差别地适用于所有国家的船舶，这显然与发展中国家在气候治理领域所主张的共同但有区别责任原则（ＣｏｍｍｏｎＢｕｔＤｉｆｆｅｒｅｎｔｉ⁃ａｔｅｄＲｅｓｐｏｎｓｉｂｉｌｉｔｙ，ＣＢＤＲ）存在根本分歧，这也是发展中国家和发达国家在多边层面海运碳排放治理中一直争论㊁并阻碍减排共识达成的重要问题㊂②作为发达国家集团的代表，欧盟在其海运碳排放交易的制度方案中充分体现了其立场，将非更优惠待遇原则作为制度基础，未对发展中国家做任何特殊安排㊂非更优惠待遇原则是此前ＩＭＯ公约普遍遵循的原则，主张其在碳减排领域适用的主要理由在于 方便旗 船屡见不鲜，船东的国籍可能与船舶的船旗国并不相同，船舶加油㊁运营和航行海域也可能分属不同国家，因而船旗国㊁燃料出售国㊁始发港㊁目的港或中转港所在国㊁货物生产国或消费国等都可以认为参与了温室气体排放，难以区别不同国家设定不同的减排标准㊂同时，鉴于国际海运产生的温室气体排放大部分发生在主权国家领土以外即公海上，按不同类型国家分别对海运碳减排以不同标准进行调整也是不合适的㊂③然而，严格强调该原则无疑也将忽视发达国家在气候治理领域的历史责任，忽视了中国等发展中国家作为新兴海运大国，其海运碳排放更多是 生存和发展性排放 的事实㊂此外，欧盟在海运领域适用碳排放交易制度，也会将欧盟碳排放交易制度本身追求国际话语权的一些内容带到海运领域㊂例如，通过倡导碳排放权交易机制的连接，欧盟不仅可以运用碳排放权交易规则影响其他国内碳排放权交易规则的制定，也可以随着连接规模的不断扩大，提升其碳排放权交易规则的国际化程度，最终从事实上上升为国际碳排放权交易规则㊂④１．３ 我国应对单边市场机制的立场与措施欧盟雄心勃勃的海运碳排放交易制度与我国的海运利益并不相符㊂这种不相符性主要表现为欧盟的制度方案对共同但有区别责任原则的忽视与我国的一贯主张不符，也与我国海运业的发展利益不符㊂从运量的角度来看，海运中心东移已是不争的事实，现阶段对海运碳排放的控制主要限制的是包括我国在内的诸多新兴发展中国家海运业的未来发展空间㊂如果不顾历史事实和不同国家所处的发展阶段，苛求发展中国家在海运碳减排上承担与发达国家相同的责任，这对于发展中国家是不公平的㊂碳排放权是一种新的发展权，尤其在碳排放权分配方案的制定中应当考虑发展需求㊁人口数量㊁历史责任㊁公平正义原则等因素㊂⑤因此，我国历来主张碳减排遵循人际公平原则应贯穿历史和未来，既强调代内公平，也强调代际公平，各国所获得的碳排放权应受到其历史排放水平和人口数量的影响㊂⑥同时，我国海运业虽然在规模上已经处于世界前列，但现阶段凭既有技术和规模优势积累的行业优势很容易被新的技术和政策要求所５７①②③④⑤⑥巩潇泫： 多层治理视角下欧盟气候政策决策研究 ，山东大学博士论文，２０１７年，第５２页㊂ＹｕｂｉｎｇＳｈｉａｎｄＷａｒｗｉｃｋＧｕｌｌｅｔｔ， ＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＲｅｇｕｌａｔｉｏｎｏｎＬｏｗ－ＣａｒｂｏｎＳｈｉｐｐｉｎｇｆｏｒＣｌｉｍａｔｅＣｈａｎｇｅＭｉｔｉｇａｔｉｏｎ：Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ，Ｃｈａｌｌｅｎｇｅｓ，ａｎｄＰｒｏｓｐｅｃｔｓ ，ＯｃｅａｎＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ＆ＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＬａｗ，Ｖｏｌ．４９，Ｎｏ．２，２０１８，ｐ．１４５．Ｊａｅ－ＧｏｎＬｅｅ， ＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＲｅｇｕｌａｔｉｏｎｓｏｆＧｒｅｅｎｈｏｕｓｅＧａｓＥｍｉｓｓｉｏｎｓＦｒｏｍＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＳｈｉｐｐｉｎｇ ，Ａｓｉａ－ＰａｃｉｆｉｃＪｏｕｒｎａｌｏｆＯｃｅａｎＬａｗａｎｄＰｏｌｉｃｙ，Ｖｏｌ．４，Ｎｏ．１，２０１９，ｐｐ．５３－７８．参见赵骏㊁孟令浩： 我国碳排放权交易规则体系的构建与完善 基于国际法治与国内法治互动的视野 ，‘湖北大学学报“（哲学社会科学版），２０２１年第５期，第１２６页㊂参见杨泽伟： 碳排放权：一种新的发展权 ，‘浙江大学学报“（人文社会科学版），２０１１年第３期，第４０－４７页㊂参见王文军㊁庄贵阳： 碳排放权分配与国际气候谈判中的气候公平诉求 ，‘外交评论“，２０１２年第１期，第８０页㊂太平洋学报㊀第３２卷稀释甚至抹杀㊂例如我国传统造船业较为发达，而绿色低碳等新技术领域的造船仍有较大欠缺，结构性不平衡问题较为突出㊂①这意味着过去我们在传统造船领域的优势很可能将因为碳减排的新要求而遭到削弱㊂因此，与发达国家一样无差别地承担碳减排任务对我国海运业来说挑战大于机遇㊂而且我国与欧盟在碳排放市场机制建设上的理念和阶段差异，包括总量控制㊁配额分配方式㊁运行和交易管理等方面的差异，也决定了现阶段我国不可能跟随欧盟海运碳排放交易制度的步伐㊂例如，欧盟的碳价在２０２３年２月曾一度突破１００欧元／吨，而目前中国碳市场的碳价仅约为６０元／吨，两者在现阶段显然不具备对接的基础㊂此外，虽然有学者认为欧盟当前的海运碳排放交易制度符合国际海洋法和国际气候立法，②但其制度的合法性与有效性依然值得质疑㊂就合法性而言，虽然赋予一国国内环境保护法规以域外效力是当前及今后环境保护法规效力范围的发展趋势，也是多边环境保护条约的基本要求及制定目标，③但欧盟单方面将欧盟港口与非欧盟港口间航程的５０％碳排放量纳入碳排放交易系统缺乏足够的依据，因为在欧盟管辖海域所产生的碳排放量未必达到了５０％，欧盟很可能将船舶在其他国家和公海的航程所产生的碳排放纳入了自己的交易系统，涉嫌对自身管辖权的扩张和对其他国家排他性管辖权的侵犯㊂就有效性而言，单边路径不利于国际社会形成统一的减排规划和执行监督体系，甚至可能带来重复治理㊁管辖冲突等负面问题㊂而且欧盟单边行动很可能带来的直接效应是海运公司为减少在欧盟境内的碳排放，在进出欧盟的航线上投入更高技术标准的较新型船舶，而将旧船舶投入到其他航线，最终结果仅是改变了碳排放的地区分布，而非真正的碳减排㊂因此，可以参考当初国际社会抵制欧盟在航空领域推行碳排放交易制度的做法，对欧盟单边海运碳交易机制采取以下应对措施：第一，在通过双边对话表达我国反对立场的基础上，参考国际民航组织（ＩＣＡＯ）非欧盟成员国签署‘莫斯科宣言“共同反对欧盟单方面将国际航空纳入欧盟碳排放交易体系的做法，④联合ＩＭＯ的非欧盟成员国，要求欧盟停止单边行动，形成对欧盟的国际压力㊂事实上，早在欧盟提出将碳排放交易体系扩展到海运业的立法提案时，国际航运公会（ＩＣＳ）就曾对此提出异议，并通过影响分析向欧盟提出谨慎考虑实施区域性海运碳交易制度的提议㊂⑤第二，尝试推动ＩＭＯ通过决议，对欧盟单边措施与国际共识的违背性予以认定并敦促其放弃单边措施㊂值得参考的是，国际民航组织第１９４届理事会曾通过决议，认为欧盟单边行为违反了‘芝加哥公约“第一条列出的国家主权原则，同时也违反了‘联合国气候变化框架公约“及其‘京都议定书“的相关原则和规定，敦促欧盟与国际社会合作应对航空排放问题㊂⑥此外，考虑到欧盟单边进路的重要原因是多边机制的谈判进度缓慢，因此通过积极推动ＩＭＯ层面多边碳排放市场机制进程，使欧盟的单边进路不再具有必要性，可能是促使欧盟放弃单边措施的最有效理由㊂二㊁海运碳排放市场机制的多边进路统筹㊀㊀ＩＭＯ是国际上协调各国海上航行安全和防６７①②③④⑤⑥廖兵兵： 双碳 目标下我国航运实现碳中和路径研究 ，‘太平洋学报“，２０２２年第１２期，第９４页㊂ＭａｎｏｌｉｓＫｏｔｚａｍｐａｓａｋｉｓ， ＩｎｔｅｒｃｏｎｔｉｎｅｎｔａｌＳｈｉｐｐｉｎｇｉｎｔｈｅＥｕｒｏｐｅａｎＵｎｉｏｎＥｍｉｓｓｉｏｎｓＴｒａｄｉｎｇＳｙｓｔｅｍ：Ａ Ｆｉｆｔｙ－Ｆｉｆｔｙ ＡｌｉｇｎｍｅｎｔｗｉｔｈｔｈｅＬａｗｏｆｔｈｅＳｅａａｎｄＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＣｌｉｍａｔｅＬａｗ？ ＲＥＣＩＥＬ，Ｖｏｌ．３２，Ｎｏ．１，２０２３，ｐｐ．２９－４３．胡晓红： 欧盟航空碳排放交易制度及其启示 ，‘法商研究“，２０１１年第４期，第１４７页㊂我国签署 莫斯科宣言 反对欧盟单边征收航空碳税 ，中央政府门户网站，２０１２年２月２３日，ｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ．ｇｏｖ．ｃｎ／ｇｏｖｗｅｂ／ｇｚｄｔ／２０１２－０２／２３／ｃｏｎｔｅｎｔ＿２０７５０６４．ｈｔｍ㊂ＩＣＳ， ＩｎｃｅｐｔｉｏｎＩｍｐａｃｔＡｓｓｅｓｓｍｅｎｔｆｏｒｔｈｅＰｒｏｐｏｓｅｄＡｍｅｎｄ⁃ｍｅｎｔｏｆｔｈｅＥＵＥｍｉｓｓｉｏｎｓＴｒａｄｉｎｇＳｙｓｔｅｍ（Ｄｉｒｅｃｔｉｖｅ２００３／８７／ＥＣ） ，Ｎｏｖｅｍｂｅｒ２６，２０２０，ｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ．ｉｃｓ－ｓｈｉｐｐｉｎｇ．ｏｒｇ／ｗｐ－ｃｏｎｔｅｎｔ／ｕｐ⁃ｌｏａｄｓ／２０２０／１１／Ｉｎｃｅｐｔｉｏｎ－Ｉｍｐａｃｔ－Ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ－ｆｏｒ－ｔｈｅ－ｐｒｏｐｏｓｅｄ－Ａ⁃ｍｅｎｄｍｅｎｔ－ｏｆ－ｔｈｅ－ＥＵ－Ｅｍｉｓｓｉｏｎｓ－Ｔｒａｄｉｎｇ－Ｓｙｓｔｅｍ－Ｄｉｒｅｃｔｉｖｅ－２００３－８７－ＥＣ．ｐｄｆ．国际民航组织明确抗议欧盟航空征碳税计划受挫 ，中新网，２０１１年１１月４日，ｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ．ｃｈｉｎａｎｅｗｓ．ｃｏｍ／ｃｊ／２０１１／１１－０４／３４３７７６６．ｓｈｔｍｌ㊂第１期㊀曹兴国：我国海运碳排放市场机制构建的进路统筹止船舶污染政策和制度的主要平台，有关海运碳排放市场机制的多边讨论也主要在ＩＭＯ层面展开㊂２．１㊀ＩＭＯ主导下的多边市场机制进程ＩＭＯ有关海运碳排放市场机制的谈判进程经历了一个曲折的过程㊂在２００６年召开的ＩＭＯ海上环境保护委员会第５５次会议通过的工作计划中，基于市场的措施被列为应考虑的减排措施之一，海运碳排放市场机制在ＩＭＯ层面开始得到关注㊂但由于发达国家和发展中国家之间缺乏共识等因素，此后成员国和相关组织提出的多种方案都未经深入讨论和评估，直至２０１３年的ＩＭＯ海上环境保护委员会第６５次会议宣布暂停有关市场机制内容的进一步讨论㊂中断的市场机制讨论在２０１８年重新获得重视 ＩＭＯ海上环境保护委员会第７２次会议通过的‘ＩＭＯ船舶温室气体减排初步战略“在中长期措施中明确提出考虑市场机制，并提出拟在２０２３年至２０３０年之间商定候选中期措施㊂此后，市场机制重新进入成员方视野，多国重启市场机制的讨论㊂在ＩＭＯ海上环境保护委员会第７９次会议期间，普遍形成的共识是将技术措施与经济措施相结合，特别是设计一揽子将温室气体燃料标准与经济措施（市场机制）相结合的措施，可以促进实现初始战略的目标，并筹集足够和可预测的收入，以刺激公正和公平的过渡㊂①此种共识的形成在很大程度上源于各国对碳排放市场机制价值的进一步认识和其他领域的经验积累，尤其是低碳㊁零碳燃料在短期内欠缺商业竞争力的情况下，各方意识到通过市场机制实现碳减排正向激励的必要性㊂目前，ＩＭＯ层面有关市场机制的讨论已经进入到关键阶段，相关成员国和组织也在不断提出和完善各自的方案㊂２．２㊀多边市场机制的方案选择当前提交至ＩＭＯ的候选方案都采用技术措施与市场机制相结合的形式，主要包括以下几种㊂（１）欧盟的温室气体燃料标准（ＧＦＳ）＋碳税（ｌｅｖｙ）方案温室气体燃料标准要求船舶在合规期内使燃料的温室气体强度（ＧＦＩ）等于或低于某一限值㊂在过渡阶段，为避免低／零排放燃料供应不均产生的影响，将以自愿参加的灵活合规机制（ＦＣＭ）为船方提供其他遵守温室气体燃料标准的方式：当船舶使用温室气体强度低于要求的燃料时将获得灵活合规单位（ＦＣＵ），灵活合规单位可以交易给使用超过温室气体强度要求燃料的船舶以抵销其超标的排量㊂另外，温室气体燃料标准登记处以一定的价格提供温室气体补救单位（ＧＨＧＲｅｍｅｄｉａｌＵｎｉｔｓ，ＧＲＵ）以抵销超额排放，温室气体补救单位的价格应反映船用燃料价值链中温室气体减排的成本，并增加劝阻因素，以确保灵活合规单位是替代合规的首选手段㊂与温室气体燃料标准相结合，碳税为其市场机制部分，由ＩＭＯ气候转型基金负责费用的征收与使用㊂温室气体燃料标准和征税都适用于全过程的温室气体排放（Ｗｅｌｌ－ｔｏ－Ｗａｋｅ）㊂②（２）中国㊁国际航运公会㊁日本的基金与奖励（ＦｕｎｄａｎｄＲｅｗａｒｄ）机制中国提议建立国际海运可持续基金与奖励（ＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＭａｒｉｔｉｍｅＳｕｓｔａｉｎａｂｌｅＦｕｎｄａｎｄＲｅ⁃ｗａｒｄ，ＩＭＳＦ＆Ｒ）机制㊂在最初方案中，中国等建７７①②ＭＥＰＣ， ＲｅｐｏｒｔｏｆｔｈｅＭａｒｉｎｅＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎＣｏｍ⁃ｍｉｔｔｅｅｏｎＩｔｓＳｅｖｅｎｔｙ－ＮｉｎｔｈＳｅｓｓｉｏｎ ，ＴｈｅＳｅｖｅｎｔｙ－ＮｉｎｔｈＳｅｓｓｉｏｎｏｆｔｈｅＭａｒｉｎｅＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎＣｏｍｍｉｔｔｅｅ，１６ｔｏ２０Ｍａｙ２０２２，ＭＥＰＣ７９／１５，ｐａｒａｓ．７，１４，５４．Ａｕｓｔｒｉａ，ｅｔａｌ．， ＣｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｏｆＴｅｃｈｎｉｃａｌａｎｄＭａｒｋｅｔＢａｓｅｄＭｉｄ－ＴｅｒｍＭｅａｓｕｒｅｓＩｌｌｕｓｔｒａｔｅｄｂｙＣｏｍｂｉｎｉｎｇｔｈｅＧＨＧＦｕｅｌＳｔａｎｄａｒｄａｎｄａＬｅｖｙ ，Ｔｈｅ１３ｔｈＳｅｓｓｉｏｎｏｆｔｈｅＩｎｔｅｒｓｅｓｓｉｏｎａｌＷｏｒｋｉｎｇＧｒｏｕｐｏｎＲｅｄｕｃｔｉｏｎｏｆＧＨＧＥｍｉｓｓｉｏｎｓｆｒｏｍＳｈｉｐｓ，５ｔｏ９Ｄｅｃｅｍｂｅｒ２０２２，ＩＳＷＧ－ＧＨＧ１３／４／８；Ａｕｓｔｒｉａ，ｅｔａｌ．， ＥｌａｂｏｒａｔｉｏｎｏｎｔｈｅＰｒｏｐｏｓａｌｏｆＣｏｍｂｉｎｉｎｇｔｈｅＧＨＧＦｕｅｌＳｔａｎｄａｒｄａｎｄａＬｅｖｙ ，Ｔｈｅ１５ｔｈＳｅｓｓｉｏｎｏｆｔｈｅＩｎｔｅｒｓｅｓｓｉｏｎａｌＷｏｒｋｉｎｇＧｒｏｕｐｏｎＲｅｄｕｃｔｉｏｎｏｆＧＨＧＥｍｉｓｓｉｏｎｓｆｒｏｍＳｈｉｐｓ，２６ｔｏ３０Ｊｕｎｅ２０２３，ＩＳＷＧ－ＧＨＧ１５／３／２．关于温室气体燃料标准制度的解释，ＳｅｅＡｕｓｔｒｉａ，ｅｔａｌ．， ＰｒｏｐｏｓａｌｆｏｒａＧＨＧＦｕｅｌＳｔａｎｄａｒｄ ，Ｔｈｅ１２ｔｈＳｅｓｓｉｏｎｏｆｔｈｅＩｎｔｅｒｓｅｓｓｉｏｎａｌＷｏｒｋｉｎｇＧｒｏｕｐｏｎＲｅｄｕｃｔｉｏｎｏｆＧＨＧＥｍｉｓｓｉｏｎｓｆｒｏｍＳｈｉｐｓ，１６ｔｏ２０Ｍａｙ２０２２，ＩＳＷＧ－ＧＨＧ１２／３／３；Ａｕｓｔｒｉａ，ｅｔａｌ．， ＦｕｒｔｈｅｒＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｔｈｅＰｒｏｐｏｓａｌｆｏｒａＧＨＧＦｕｅｌＳｔａｎｄａｒｄ ，Ｔｈｅ１３ｔｈＳｅｓｓｉｏｎｏｆｔｈｅＩｎｔｅｒｓｅｓｓｉｏｎａｌＷｏｒｋｉｎｇＧｒｏｕｐｏｎＲｅｄｕｃｔｉｏｎｏｆＧＨＧＥｍｉｓｓｉｏｎｓｆｒｏｍＳｈｉｐｓ，５ｔｏ９Ｄｅ⁃ｃｅｍｂｅｒ２０２２，ＩＳＷＧ－ＧＨＧ１３／４／７．。
长江口盐度梯度下不同形态碳的分布、来源与混合行为
摘 要 ：河 口 碳 的 生 物 地 球 化 学 过 程 是 全 球 碳 循 环 的 重 要 组 成 。 通 过 测 定 溶 解 无 机 碳 （ＤＩＣ）及 其 稳 定
同 位 素 丰 度（δ１３ＣＤＩＣ），溶 解 有 机 碳（ＤＯＣ），有 色 溶 解 有 机 物 （ＣＤＯＭ），颗 粒 有 机 碳（ＰＯＣ）及 其 稳 定 同 位 素 丰 度（δ１３ＣＰＯＣ）与 元 素 比 值（Ｎ／Ｃ）及 相 关 指 标 ，研 究 了 ２０１４ 年 ７ 月 长 江 口 盐 度 梯 度 下 不 同 形 态 碳 的 分布、来源和混合行为。结果表明，ＤＩＣ浓度、ＤＯＣ浓度、ＰＯＣ 含量分别为１ ５８３．２～１ ７３９．６μｍｏｌ／Ｌ， １２８．４～３６９．４μｍｏｌ／Ｌ和５１．２～５３０．８μｍｏｌ／Ｌ，这些不同形态碳及 ＣＤＯＭ 的 荧 光 组 分 的 分 布 模 式相 似 ，均 是 从 口 内 到 口 外 ，整 体 呈 现 先 增 大 后 减 小 的 趋 势 ，并 与 盐 度 呈 现 非 保 守 混 合 行 为 。 添 加 作 用 主
收稿日期：２０１８－０５－０４；修订日期：２０１８－０７－０９。 基 金 项 目 ：国 家 重 点 研 发 计 划 项 目 （２０１６ＹＦＡ０６００９０２）；国 家 自 然 科 学 基 金 项 目 （４１６７６０６３，４１６２０１０４００１，４１５２１０６４）。 作 者 简 介 ：叶 君（１９９２— ），女 ，安 徽 省 池 州 市 人 ，研 究 方 向 为 海 洋 有 机 生 物 地 球 化 学 。Ｅ－ｍａｉｌ：７９２０８３５２０＠ｑｑ．ｃｏｍ ＊ 通 信 作 者 ：姚 鹏 （１９７７— ），男 ，山 东 省 菏 泽 市 人 ，教 授 ，主 要 从 事 海 洋 有 机 生 物 地 球 化 学 研 究 。Ｅ－ｍａｉｌ：ｙａｏｐｅｎｇ＠ｏｕｃ．ｅｄｕ．ｃｎ
陆地生态系统水―碳耦合循环与过程管理研究
当
前的大气 CO 2浓度水平是在过去的 4.2 ×105年间未
曾有过的，目前全球平均的 CO 2 增长速率为 1.5 ～
1.8 ppm v /a；据此预测，2030 年大气 CO 2 浓度将会达 到 600 ppm v，21 世纪末将达到 650 ～700 ppm v［12］。
化石燃料燃烧和土地利用变化造成的 CO 2 和 CH 4 排
2 生态系统管理对全球变化的调节作用
2 .1 生 态系统 水循环 与碳循环 的环境 学意义 自然 界 中的 水 以固 态、液 态和 气 态 存在 于 水圈
之中。地球的 淡水资源 约为 3 502.921 万 km 3 ，其 中，地下淡水 1 053 万 km 3 ，土壤水 1.65 万 km 3 ，冰 川和永久 雪 盖 2 406. 4 万 km 3 ，湖 泊 淡 水 9.1 万 km 3［10］。地球上淡水资源的时空分布极不均匀，是 大多 数地区生 物生产 力和经 济发展 的主要限 制性资 源要 素。水的 自然循 环是指 在太阳 以及其他 自然力 的作 用下，在 自然生 态系统内 的循环 ，主要是 指在地 圈、生 物圈和 大气 圈之 间 的 运 动 所构 成 的 水 圈 内循 环。 地球 表 层的 水 循 环与 气 候、地形 、土 壤、岩 石和 植被 等自然因 素有 密 切 的 关系 ，并受 人 类 活 动 的影 响。 地球表层 的水循 环是自 然界中 最重要的 物质循 环之 一，是淡 水资源 自然更新 的基础 物理学 过程，是 地球 物质循环 和能 量 输 送 的动 力 和 载 体，是 海 洋和 陆地 之间相互 作 用 与 联系 的 纽 带。 因 此，生 态 系统 的水 循环管理 将深刻 地影响 着全球 陆地表面 所获太 阳辐 射能的再 分配 和 水 量 平衡 ，影响 着 生 态 系 统中 的一 系列物理 、化学 和生物学 过程，调节生态 系统的 热量 环境，影 响陆地 向海洋的 水输送 以及泥 沙、有机 物和 营养盐的 输送过 程，影响 大气环 流、气候 和气象 现象 的形成，以及 淡水 资 源 的 自 然更 新 等 重 要 环境 问题 。
酸化过程对海洋沉积物中有机碳同位素分析的影响
酸化过程对海洋沉积物中有机碳同位素分析的影响彭亚君;王玉珏;刘东艳;唐丹玲【摘要】Carbon stable isotope ratio (δ13 C)has been regarded as an important factor tracing the organic material sources in marine ecosystem.Prior to analysis,samples have to be decarbonated.Inorganic carbon content and component are different in different marine sediments,and appropriate decarbonate methods should be chosen to get exact results.This study compared the effects of three acid treatmentsonδ13 C values during the decarbonation of estuarial and bay sediments with different inorganic carbon content.The results showed that for the first method (rinse method),6% H2 SO3 and 1 mol/L H3 PO4 could not remove inorganic carbon in high inorganic carbon con-tent samples collecting from tropical estuarial and bay completely,while 2 mol/L HCl could remove inorganic car-bon in all marine sediments completely.The second method (fumigation method)is not suitable for sediment sam-ples with high inorganic carbon content from tropical estuarial and bay,but could be used for sediments with lower inorganic carbon content,and it showed that 9 h is the best fumigate time.δ13 C values obtained from the third method (non-capsule method)showed more positive values compared to the other two methods,indicated that the third method did not damage the 13 C enriched materials.Also the residual acid showed not impact theδ13 C values in the third method.The third method is confirmed as the most appropriate acid treatment for decarbonation of ma-rinesediments.%海洋沉积物中有机碳同位素（δ13 C）可以示踪海洋生态系统中有机质来源，对环境研究具有重要意义。
楚科奇海表层海水颗粒物组成与来源
楚科奇海表层海水颗粒物组成与来源于晓果;雷吉江;姚旭莹;朱继浩;金肖兵【摘要】对研究区内第五次北极科学考察所取的表层海水颗粒物的浓度、显微组成、有机碳、氮含量及其同位素组成进行了分析。
结果表明，楚科奇海域表层海水颗粒物浓度介于0．56-4．01 mg·L-1，具有冰区边缘高于开阔水域的特点。
陆架区颗粒有机质相对含量高（TOC：9．78％-20．24％；TN：0．91％-2．31％），有机碳、氮同位素值相对重（δ13 C：-23．29‰--26．33‰ PDB；δ15 N：6．14‰-7．78‰），有机质主要来源于海洋生物，含有部分陆源有机质；陆坡及北冰洋核心区的颗粒有机质含量，除SR15站外，相对低（TOC：8．06％-8．96％；TN：0．46％-0．72％），有机碳、氮同位素值轻（δ13 C：-26．93‰--27．78‰ PDB；δ15 N：4．13‰-4．84‰），颗粒物有机质以陆源为主。
陆坡区SR15站表层海水颗粒物中异常高的陆源有机质（TOC：27．94％，TN：1．16％；δ13C：-27．43；δ15N：3．81）可能来自源于东西伯利亚的穿极洋流。
海冰携带的颗粒物（包括冰藻）是冰区边缘表层海水颗粒物的重要来源，在陆架区海冰融化，向水体中释放了大量生物体；而陆坡区和北冰洋核心区，海冰对颗粒物的贡献以碎屑矿物和黏土矿物为主。
%Suspended particle samples were collected at 1 1 stations in the shelf and slope regions of the Chukchi Sea and the central Arctic Ocean during the Fifth Chinese Arctic Research Expedition in the summer 2012.The particle concentrations,TOC,TN and the carbon and nitrogen isotopic compositions of the samples were analyzed.The concentration of suspended particles is between 0.56 mg·L-1 and 4.01 mg·L-1 ,with the samples collected from the edge area of the sea ice having higher concentrations.The content oforganic matter is higher in the shelf area (TOC:9.78%-20.24%;TN:0.91%-2.31%),and with heavier isotopic compositions (δ13C:-23.29‰--26.33‰;δ15 N:6.14‰-7.78‰),indicating that t he organic matter is mostly marine with some terrigenous input in this area.In the slope and the central Arctic Ocean,the organic matter content is lower (TOC:8.06%-8.96%;TN:0.46%-0.72%),except for sample SR15,and with lighter isotopic compositions (δ13C:-26.93‰--27.78‰;δ15 N:4.13‰-4.84‰),indicating that the organic matter is mostly terrigenously de-rived in these regions.The extremely high amount of terrigenous organic matter (TOC:27.94%,TN:1.16%;δ13C:-27.43‰;δ15 N:3.81‰)implies that it has been carried by transpolar currents from the East Siberian Sea.The materials,including sea-ice algae,carried by sea ice are the primary source for particles in the edge area of the sea ice.The melting of sea ice released a substantial amount of biomass on the shelf,but a large amount of detrital and clay minerals on the slope and in the central Arctic Ocean.【期刊名称】《极地研究》【年(卷),期】2014(000)001【总页数】9页(P89-97)【关键词】楚科奇海;颗粒物;TOC;TN;δ13C;δ15N【作者】于晓果;雷吉江;姚旭莹;朱继浩;金肖兵【作者单位】国家海洋海底科学重点实验室，国家海洋局第二海洋研究所，浙江杭州310012;国家海洋海底科学重点实验室，国家海洋局第二海洋研究所，浙江杭州310012;国家海洋海底科学重点实验室，国家海洋局第二海洋研究所，浙江杭州310012;国家海洋海底科学重点实验室，国家海洋局第二海洋研究所，浙江杭州310012;国家海洋海底科学重点实验室，国家海洋局第二海洋研究所，浙江杭州310012【正文语种】中文0 引言北冰洋为北美大陆和欧亚大陆环抱，是相对封闭的大洋，通过弗拉姆海峡（Fram Strait）和白令海峡与大西洋和太平洋连通；边缘海发育，陆架区占整个北冰洋面积的50%。
2021年夏季珠江口颗粒有机碳空间分布特征及其影响因素
第53卷 第12期 2023年12月中国海洋大学学报P E R I O D I C A L O F O C E A N U N I V E R S I T Y O F C H I N A53(12):071~084D e c .,20232021年夏季珠江口颗粒有机碳空间分布特征及其影响因素❋包孝涵1,毕 蓉1❋❋,朋 鹏1,李 超2,张海龙1,金贵娥1,赵美训1,2(1.中国海洋大学海洋化学理论与工程技术教育部重点实验室,山东青岛266100;2.南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海),广东珠海519000)摘 要: 颗粒有机碳(P O C )是河口碳循环的关键变量之一,厘清其空间分布特征及影响因素是开展河口碳循环研究的重要基础㊂本文研究了2021年7月(珠江丰水期)珠江口大范围区域和不同水层P O C 浓度空间分布,探究了盐度㊁悬浮颗粒物浓度(S P M )和浮游植物类脂生物标志物总浓度(ΣP B ,包含菜籽甾醇㊁甲藻甾醇和C 37长链烯酮)等因素对P O C 空间分布的影响㊂结果表明,研究区域P O C 浓度为0.05~0.85m g /L ,均值(0.29ʃ0.19)m g/L ,总体呈现近岸浓度高㊁河口外部区域浓度低的分布趋势,高值区集中在磨刀门近岸海域和香港南部海域㊂垂直分布上,P O C 平均浓度随着深度的增加先减小再增加,但不同断面间存在差异㊂A 断面(黄茅海-珠江口外侧)P O C 浓度最大值出现在近岸及叶绿素最大层,B 断面(磨刀门-珠江口外侧)P O C 浓度最大值出现在表层,C 断面(伶仃洋-珠江口外侧)大部分站位垂直分布较均匀㊂P O C 空间分布受到多种环境和生物因素的显著影响㊂在某些海域和水层,温度㊁浊度㊁溶解氧㊁营养盐浓度㊁S P M 以及ΣP B 等参数与P O C浓度具有显著正相关,而盐度与P O C 浓度具有显著负相关㊂盐度与P O C 浓度在整个研究区域具有极显著负相关,这与高盐度引起悬浮物絮凝沉降㊁海水稀释作用以及陆源输入等因素有关㊂S P M 与P O C 浓度在底层水和伶仃洋海域显著正相关,表明表层沉积物再悬浮作用对P O C 空间分布有着直接影响㊂ΣP B 与P O C 浓度在整个研究区域极显著正相关,表明浮游植物生物量是影响P O C 空间分布的主要因素㊂研究结果为丰富珠江口有机碳研究资料㊁深入研究河口碳循环过程与机制提供重要基础㊂关键词: 颗粒有机碳;盐度;悬浮颗粒物;浮游植物;河口中图法分类号: P 734 文献标志码: A 文章编号: 1672-5174(2023)12-071-14D O I : 10.16441/j.c n k i .h d x b .20220335引用格式: 包孝涵,毕蓉,朋鹏,等.2021年夏季珠江口颗粒有机碳空间分布特征及其影响因素[J ].中国海洋大学学报(自然科学版),2023,53(12):71-84.B a o X i a o h a n ,B i R o n g ,P e n g P e n g ,e t a l .S p a t i a l d i s t r i b u t i o n s a n d c o n t r o l l i n g f a c t o r s o f p a r t i c u l a t e o r ga n i c c a rb o n i n t h e P e a r l R i v e r E s t u a r y i n t h e s u m m e r o f 2021[J ].P e r i o d ic a l o f O c e a n U n i v e r s i t y of C h i n a ,2023,53(12):71-84. ❋ 基金项目:南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海)创新团队建设项目(311021004);国家自然科学基金项目(41876118)资助S u p p o r t e d b y I n n o v a t i o n G r o u p P r o j e c t o f S o u t h e r n M a r i n e S c i e n c e a n d E n g i n e e r i n g G u a n g d o n g L a b o r a t o r y(Z h u h a i )(311021004);t h e N a t i o n a l N a t u r a l S c i e n c e F o u n d a t i o n o f C h i n a (41876118)收稿日期:2022-07-08;修订日期:2022-08-17作者简介:包孝涵(1997 ),男,硕士生,主要从事海洋生物地球化学研究㊂E -m a i l :x i a o h a n b a o b e s t @163.c o m❋❋ 通信作者:E -m a i l :r o n gb i @o uc .ed u .c n 颗粒有机碳(P a r t i c u l a te o r ga n i c c a rb o n ,P O C )是有机碳在海水中存在的主要形式之一,是生物地球化学循环过程重要变量之一[1-3],对评估全球碳循环C O 2通量至关重要[4]㊂河口连接着陆地㊁河流㊁大洋和大气,是全球生物地球化学循环最活跃的区域[2]㊂河口碳循环是全球碳循环的重要组成部分[3],全球河流通过河口每年向海洋输送约200T g PO C ,占有机碳总量的45%[5]㊂河口P O C 组成较为复杂,包括陆地植物碎屑和土壤㊁淡水浮游植物生产和海洋生物原位生产[3]㊂同时,河口P O C 浓度的空间分布受到物理(河流淡水输入㊁表层沉积物再悬浮等)㊁化学(氧化降解㊁絮凝沉降㊁矿化等)以及生物(浮游生物合成㊁微生物降解等)因素的强烈影响[6],不同年份㊁不同海域以及不同水层间P O C 浓度存在差异[7-12]㊂因此,厘清河口区域P O C的空间分布特征及其影响因素,是深入理解河口碳循环过程的关键㊂珠江按径流量是中国第二大河流,世界第十三大河,主要由东江㊁西江和北江三大支流组成,年径流量3.3ˑ1011m 3,年输沙量8.5ˑ107t [13],4 9月为丰水期,期间径流量占年径流量的80%,10月至次年3月为枯水期[14]㊂珠江口是位于中国南部海岸的典型亚热带河口,主要由伶仃洋(L i n g d i n g y a n g )㊁黄茅海(H u a n g-中国海洋大学学报2023年m a o h a i)和磨刀门(M o d a o m e n)三个次级河口组成㊂珠江三角洲是中国人口最稠密的地区之一,是华南地区最重要的经济带,频繁的人类活动对这一区域的生态环境产生了巨大的影响[13]㊂珠江口是珠江向南海北部输送陆源有机碳的主要区域[15],珠江口每年接收来自珠江输送的102M t陆地沉积物和0.54M t P O C,总有机碳(T O C)入海通量约为9.2ˑ105t㊃a-1,约占全球河流总通量的0.1%~0.2%[16]㊂在过去三十年间,珠江流域水库和大坝的建立截留了大量泥沙和悬浮颗粒物,导致珠江输送的P O C通量减少[17]㊂同时,由于工农业活动和城市化的快速发展,大量营养盐输入珠江口[18],加重了珠江口水体富营养化程度并影响了生物过程[19]㊂在这些因素共同作用下,珠江口P O C的来源与分布更为复杂㊂前人对珠江口P O C空间分布及其影响因素已开展了一定的研究㊂陈金斯等[7]㊁陈绍勇等[20]和蔡艳雅等[21]探讨了珠江口表层P O C浓度的分布特征及季节变化㊂刘庆霞等[8]报道了2010年夏季珠江口P O C空间分布特征,指出伶仃洋P O C主要来自陆源输入,南部海域P O C主要来自海洋自生㊂郭威等[9]报道了伶仃洋表层水体P O C分布的季节变化,并结合叶绿素a (C h l o r o p h y l l a,C h l a)㊁C/N摩尔比和溶解氧等参数,指出伶仃洋表层水体P O C主要受到水体自生浮游植物有机碳输入的影响㊂Y e等[22]根据伶仃洋海域四个季节的表层水体P O C数据,结合δ13C和δ15N三端元混合模型得出湿季P O C主要来自河流淡水输入,而枯季则主要来自海洋浮游植物㊂综上,前人主要对伶仃洋海域表层水体P O C来源及分布特征进行了研究,对珠江口大范围区域,尤其是不同水层P O C的空间分布及其影响因素认识不足,限制了对珠江口大范围区域碳循环过程和机制的深入解析㊂本文依据2021年7月(珠江丰水期)在珠江口获取的P O C数据及水文调查资料,系统分析该区域P O C 浓度的水平和垂直分布特征,并与多种环境和生物因素进行相关性分析,主要对P O C浓度与盐度㊁悬浮颗粒物(S u s p e n d e d p a r t i c u l a t e m a t t e r,S P M)和浮游植物类脂生物标志物总浓度(S u m o f p h y t o p l a n k t o n b i o-m a r k e r s c o n c e n t r a t i o n s,ΣP B)的相关性进行讨论㊂研究结果为进一步厘清珠江口夏季P O C空间分布特征及其影响因素,丰富珠江口有机碳研究资料㊁探讨河口区域碳循环提供基础㊂1材料和方法1.1研究区域与样品采集2021年7月12 23日搭载 海科68调查船 在珠江口海域进行样品采集㊂本航次设置28个采样站位,根据水深划分了表层(水深约1~2m)㊁叶绿素最大层(通过C T D测得水深范围约为4~22m)和底层(距离海底约1~3m),共获得74个P O C样本,其中表层28个,叶绿素最大层20个,底层26个㊂根据三个重要口门划分了A㊁B和C三个断面:A断面位于黄茅海至珠江口外侧,B断面位于磨刀门至珠江口外侧,C断面位于伶仃洋至珠江口外侧(见图1),这三个断面分别代表本研究区域的西部㊁中部和东部海域㊂(蓝色圆点为采样站位,黑色虚线连接三个断面㊂T h e b l u e d o t s r e p r e-s e n t s a m p l i n g s t a t i o n s,a n d t h e b l a c k d o t t e d l i n e s d e n o t e t h e t h r e e s e c-t i o n s.)图1研究区域及采样站位F i g.1 M a p o f s t u d y a r e a a n d s a m p l i n g s i t e s使用经过校准的C T D(S e a b i r d25p l u s,海鸟电子公司,美国)测量海水温度㊁盐度㊁溶解氧和浊度等参数㊂使用C T D采水瓶(N i s k i n b o t t l e s)采集不同水层的海水,通过W h a t m a n G F/F膜(直径:25m m;预先450ħ灼烧6h)过滤,滤膜储存于-20ħ,用于分析P O C和S P M㊂使用深水泵采集不同水层海水,通过W h a t m a n G F/F膜(直径:150m m;预先450ħ灼烧6h)过滤,滤膜储存于-20ħ,用于分析类脂生物标志物㊂1.2样品分析S P M样品经过冷冻干燥72h后置于干燥器中,待恒重后称重,根据质量差与过滤海水的体积计算S P M 浓度(m g/L)㊂将6m o l/L H C l滴加到称重后的滤膜去除无机碳,反应2h,然后在55ħ烘箱中烘干,使用元素分析仪(T h e r m o F l a s h E A2000,美国)进行分析,得出P O C的质量百分含量(P O C%)㊂P O C的测定利用空白样㊁标准样进行质量控制,标准样的标准偏差为0.05%(w t.%)(n=11)㊂S P M浓度乘以P O C%得2712期包孝涵,等:2021年夏季珠江口颗粒有机碳空间分布特征及其影响因素到P O C浓度(m g/L)㊂类脂生物标志物根据Z h a o等[23]的方法进行提取和测定㊂将G F/F滤膜冻干,加入40μL C19烷醇内标,加入二氯甲烷:甲醇(3ʒ1,v o l/v o l)混合溶液,进行超声萃取8次,再加入20m L6%K O H的甲醇溶液进行碱水解12h,然后使用正己烷溶液萃取得到提取物㊂用硅胶色谱法分离提取物中极性组分,并用22m L二氯甲烷:甲醇(95ʒ5,v o l/v o l)溶液淋洗得到目标组分,然后在柔和的N2下干燥㊂洗脱后转移至2m L细胞瓶,再在柔和的N2下干燥,分别加入40μL二氯甲烷和N,O-双(三甲硅烷基)三氟乙酰胺(B S T F A),70ħ条件下进行衍生化反应1h㊂在配备氢火焰离子化检测器(F I D)的A g i l e n t8890气相色谱仪上分析,使用H P-1毛细管柱(50mˑ0.32m m内径ˑ0.17μm膜厚度)㊂通过对比目标峰面积与内标峰面积,对类脂生物标志物浓度进行量化㊂ΣP B为类脂生物标志物菜籽甾醇㊁甲藻甾醇和C37长链烯酮总量,单位为n g/L;菜籽甾醇㊁甲藻甾醇和C37长链烯酮各自浓度引自B a o等(未发表数据)㊂1.3数据统计分析采用O D V5.3.0(O c e a n D a t a V i e w)软件绘制水文参数(温度㊁盐度和浊度)㊁S P M㊁P O C浓度㊁P O C%和ΣP B平面与垂直分布图㊂使用I B M S P S S26软件进行S p e a r m a n秩相关分析(双尾显著性检验),定量评估P O C浓度与水文参数(温度㊁盐度㊁溶解氧和浊度)㊁营养盐(D I N㊁D I P和S i)浓度(张劲等,未发表数据)㊁S P M 浓度和ΣP B之间的关系,显著性水平设置为p<0.05㊂使用O r i g i n2021软件绘制盐度与P O C浓度㊁S P M与P O C%的相关图㊂2结果2.1温度、盐度和浊度空间分布海水温度在整个调查区域内变化范围为21.9~ 31.8ħ,均值(平均值ʃS D)为(28.2ʃ2.9)ħ(见表1),平均海水温度随深度的增加而降低,表层平均海水温度比底层高4.5ħ㊂水平分布上,表层海水温度在西部海域有高值,在伶仃洋海域有低值(见图2(a));叶绿素最大层海水温度在西部海域有高值,在东部海域有低值(见图2(d));底层海水温度近岸有高值,随着离岸距离的增加海水温度逐渐减小(见图2(g))㊂垂直分布上,三个断面剖面图均显示海水温度存在分层现象,随深度的增加而降低(见图3(a) 3(c))㊂盐度的变化范围为7.8~34.6,均值为(28.2ʃ7.9),叶绿素最大层和底层平均盐度相近,分别比表层高10.0和8.8(见表1)㊂表层盐度在南部及东南部海域有高值,随着离岸距离的增加不断增大(见图2(b));叶绿素最大层盐度在磨刀门近岸海域较低(见图2 (e));而底层盐度伶仃洋海域较低(见图2(h))㊂垂直分布上,底层平均盐度比表层平均盐度高10.3(见表1),三个断面剖面图均显示盐度存在着分层现象,随深度的增加而升高(见图3(j) 3(l))㊂浊度的变化范围为0.1~24.5m g/L,均值为(3.1ʃ4.7)m g/L,底层浊度平均值最高,分别比表层和叶绿素最大层高2.5和4.3m g/L(见表1)㊂水平分布上,表层浊度高值区集中在近岸海域(见图2(c));叶绿素最大层浊度整体偏低,分布较为均匀(见图2(f));底层浊度与表层分布相似,高值区集中在近岸海域(见图2(i))㊂垂直分布上,A断面浊度在底层明显高于表层(见图3(d)),B和C断面近岸区域浊度较高,河口外部浊度较低(见图3(e) 3(f))㊂浊度的上述分布特征受到珠江河水输入以及河口较强水动力的影响,即:近岸海域浊度总体高于离岸区域,底层浊度高于表层浊度㊂2.2S P M和P O C浓度空间分布S P M浓度的变化范围为6.0~63.3m g/L,均值为(18.7ʃ10.2)m g/L,平均值S P M浓度底层比表层高13.0m g/L(见表1)㊂水平分布上,S P M浓度在表层呈现出随着离岸距离的增加先增加后减少的趋势(见图4(a)),在叶绿素最大层呈现出近岸浓度高,外海浓度低的分布趋势(见图4(e)),在底层高值区集中在研究海域的中部和西北部(见图4(i))㊂垂直分布上, A断面S P M浓度随着深度增加有增加的趋势(见图3(m)),B断面表层S P M浓度较低,近岸S P M浓度相对较高(见图3(n)),C断面S P M在近岸底层有高值区(见图3(o))㊂P O C浓度的变化范围为0.05~0.85m g/L,均值为(0.29ʃ0.19)m g/L,平均浓度表层最高,比叶绿素最大层和底层高0.07~0.09m g/L(见表1)㊂水平分布上,表层P O C浓度高值区集中在西北部和香港南部海域,最高值站位是T53和T39站位,位于磨刀门东㊁西两侧海域(见图4(b)),叶绿素最大层P O C浓度高值区在近岸区域(见图4(f)),而底层高值区集中在西北部近岸海域(见图4(j))㊂垂直分布上,P O C浓度在A 和B断面近岸海域分布较为均匀,随着离岸距离的增加出现分层现象(见图3(g) 3(h)),C断面在香港以北海域垂向分布较为均匀,到了香港南部海域水体P O C浓度增大,再向外海P O C浓度减小且底层P O C 浓度增大(见图3(i))㊂37中 国 海 洋 大 学 学 报2023年表1 2021年夏季珠江口水文参数(温度㊁盐度㊁浊度和溶解氧)㊁S P M ㊁P O C 浓度㊁P O C %和ΣP B 范围及平均值T a b l e 1T h e r a n g e s a n d m e a n v a l u e s o f h y d r o l o g i c a l p a r a m e t e r s (t e m p e r a t u r e ,s a l i n i t y ,d i s s o l v e d o x y g e n a n d t u r b i d i t y),S P M ,P O C c o n c e n t r a t i o n s ,P O C %a n d ΣP B i n t h e P e a r l R i v e r E s t u a r yi n t h e s u m m e r o f 2021参数P a r a m e t e r 全水层W h o l e w a t e r l a ye r 表层S u r f a c e l a ye r 叶绿素最大层D e e p c h l o r o p h y l l m a x i m u m l a ye r 底层B o t t o m l a ye r 范围R a n ge 平均值ʃS DM e a n v a l u e s ʃS D 范围R a n ge s 平均值ʃS DM e a n v a l u e s ʃS D 范围R a n ge 平均值ʃS DM e a n v a l u e s ʃS D范围R a n ge s 平均值ʃS DM e a n v a l u e s ʃS D 温度①/ħ21.9~31.828.2ʃ2.927.7~31.630.3ʃ1.324.0~31.828.5ʃ2.721.9~31.525.8ʃ2.6盐度②7.8~34.628.2ʃ7.97.8~34.122.3ʃ8.120.0~34.532.3ʃ3.316.7~34.631.1ʃ5.4浊度③/(m g /L )0.1~24.53.1ʃ4.70.1~14.92.7ʃ3.30.1~7.70.9ʃ1.70.7~24.55.2ʃ6.3溶解氧④/(m g/L )1.22~10.265.57ʃ1.693.77~8.276.27ʃ1.201.22~10.266.23ʃ1.771.24~6.214.35ʃ1.39S P M /(m g /L )6.0~63.318.7ʃ10.26.0~19.111.6ʃ4.010.8~48.521.1ʃ8.77.4~63.324.6ʃ11.4P O C /(m g /L )0.05~0.850.29ʃ0.190.05~0.850.34ʃ0.220.06~0.650.25ʃ0.180.11~0.690.27ʃ0.16P O C /%0.34~11.061.94ʃ1.810.72~11.063.16ʃ2.340.34~4.241.27ʃ0.990.49~2.531.15ʃ0.55ΣP B /(n g/L )71.8~545.6219.8ʃ121.679.9~545.6237.8ʃ135.9121.8~531.4232.9ʃ126.571.8~464.9190.6ʃ98.4注:S D 代表标准偏差㊂S D r e p r e s e n t s t h e s t a n d a r d d e v i a t e .①T e m p e r a t u r e ;②S a l i n i t y ;③T u r b i d i t y ;④D i s s o l v e d o x y ge n.((a )表层温度;(b )表层盐度;(c )表层浊度;(d )叶绿素最大层温度;(e )叶绿素最大层盐度;(f )叶绿素最大层浊度;(g )底层温度;(h )底层盐度;(i )底层浊度㊂(a )S u r f a c e l a y e r t e m p e r a t u r e ;(b )S u r f a c e l a y e r s a l i n i t y ;(c )S u r f a c e l a y e r t u r b i d i t y ;(d )D e e p c h l o r o p h y l l m a x i m u m l a y e r t e m p e r a t u r e ;(e )D e e p c h l o r o p h yl l m a x i m u m l a y e r s a l i n i t y ;(f )D e e p c h l o r o p h y l l m a x i m u m l a y e r t u r b i d i t y ;(g )B o t t o m l a y e r t e m p e r a t u r e ;(h )B o t t o m l a y e r s a l i n i t y ;(i )B o t t o m l a y e r t u r b i d i t y.)图2 表层㊁叶绿素最大层和底层温度㊁盐度和浊度的分布F i g .2 D i s t r i b u t i o n o f t e m p e r a t u r e ,s a l i n i t y a n d t u r b i d i t y a t t h e s u r f a c e ,d e e p c h l o r o p h y l l m a x i m u m a n d b o t t o m l a ye r s 4712期包孝涵,等:2021年夏季珠江口颗粒有机碳空间分布特征及其影响因素57中 国 海 洋 大 学 学 报2023年((a )A 断面温度;(b )B 断面温度;(c )C 断面温度;(d )A 断面浊度;(e )B 断面浊度;(f )C 断面浊度;(g )A 断面P O C 浓度;(h )B 断面P O C 浓度;(i )C 断面P O C 浓度;(j )A 断面盐度;(k )B 断面盐度;(l )C 断面盐度;(m )A 断面S P M ;(n )B 断面S P M ;(o )C 断面S P M ;(p )A 断面ΣP B ;(q)B 断面ΣP B ;(r )C 断面ΣP B ㊂(a )S e c t i o n A t e m p e r a t u r e ;(b )S e c t i o n B t e m p e r a t u r e ;(c )S e c t i o n C t e m p e r a t u r e ;(d )S e c t i o n A t u r b i d i t y ;(e )S e c t i o n B t u r b i d i t y;(f )S e c -t i o n C t u r b i d i t y ;(g )P O C c o n c e n t r a t i o n s o f s e c t i o n A ;(h )P O C c o n c e n t r a t i o n s o f s e c t i o n B ;(i )P O C c o n c e n t r a t i o n s o f s e c t i o n C ;(j )S e c t i o n A s a l i n i t y ;(k )S e c t i o n B s a l i n i t y ;(l )S e c t i o n C s a l i n i t y ;(m )S P M o f s e c t i o n A ;(n )S P M o f s e c t i o n B ;(o )S P M o f s e c t i o n C ;(p )ΣP B o f s e c t i o n A ;(q )ΣP B o f s e c t i o n B ;(r )ΣP B o f s e c t i o n C .)图3 水文参数(温度㊁盐度和浊度)㊁S P M ㊁P O C 浓度和ΣP B 垂直分布F i g .3 V e r t i c a l d i s t r i b u t i o n o f h y d r o l o g i c a l p a r a m e t e r s (t e m p e r a t u r e ,s a l i n i t y a n d t u r b i d i t y ),S P M ,P O C c o n c e n t r a t i o n s a n d ΣP B 2.3ΣP B 浓度空间分布ΣP B 浓度的变化范围71.8~545.6n g/L ,均值(219.8ʃ121.6)n g/L ,表层与叶绿素最大层浓度相似且大于底层,表层平均值浓度比底层高47.2n g/L (见表1)㊂水平分布上,ΣP B 高值区与P O C 浓度高值区分布相似,表层在磨刀门及香港南部海域(见图4(d)),叶绿素最大层在磨刀门邻近海域及香港以南海域(见图4(h )),底层在西北部近岸海域(见图4(l ))㊂垂直分布上,ΣP B 在A 断面近岸区域底层较高,随着离岸距离的增加转变为表层较高(见图3(p)),在B 断面随着深度的增加浓度逐渐降低(见图3(q)),在C 断面整体上ΣP B 浓度垂直分布较为均匀(见图3(r ))㊂6712期包孝涵,等:2021年夏季珠江口颗粒有机碳空间分布特征及其影响因素((a )表层S P M ;(b )表层P O C ;(c )表层P O C %;(d )表层ΣP B ;(e )叶绿素最大层S P M ;(f )叶绿素最大层P O C 浓度;(g)叶绿素最大层P O C %;(h )叶绿素最大层ΣP B ;(i )底层S P M ;(j )底层P O C 浓度;(k )底层P O C %;(l )底层ΣP B ㊂(a )S P M i n t h e s u r f a c e l a y e r ;(b )P O C c o n c e n t r a t i o n s i n t h e s u r f a c e l a y-e r ;(c )P O C %i n t h e s u r f a c e l a y e r ;(d )ΣP B i n t h e s u r f a c e l a y e r ;(e )S P M a t t h e d e e p c h l o r o p h y l l m a x i m u m l a y e r ;(f )P O C c o n c e n t r a t i o n s a t t h e d e e pc h l o r o p h y l l m a x i m u m l a y e r ;(g )P O C %a t t h ede e p c h l o r o p h y l l m a x i m u m l a y e r ;(h )ΣP B a t d e e p c h l o r o p h y l l m a x i m u m l a ye r ;(i )S P M a t t h e b o t t o m l a y e r ;(j )P O C c o n c e n t r a t i o n s a t t h e b o t t o m l a y e r ;(k )P O C %a t t h e b o t t o m l a y e r ;(l )ΣP B a t t h e b o t t o m l a ye r .)图4 表层㊁叶绿素最大层和底层S P M ㊁P O C 浓度㊁P O C %和ΣP B 分布F i g .4 D i s t r i b u t i o n o f S P M ,P O C c o n c e n t r a t i o n s ,P O C %a n d ΣP B i n t h e s u r f a c e ,d e e p c h l o r o p h y l l m a x i m u m a n d b o t t o m l a ye r s 2.4相关性分析总体上,在某些海域和水层,温度㊁浊度㊁溶解氧㊁营养盐浓度㊁S P M 以及ΣP B 等参数与P O C 浓度具有显著正相关,而盐度与P O C 浓度具有显著负相关(见表2)㊂具体而言,盐度与P O C 浓度具有极显著负相关(p <0.001),其中在表层(p =0.001)和叶绿素最大层(p =0.005)和B 断面(p =0.002)具有极显著负相关,在底层具有显著负相关(p =0.013)㊂S P M 与P O C 浓度在底层具有极显著正相关(p =0.004),在伶仃洋具有显著正相关(p =0.011)㊂ΣP B 与P O C 浓度具有极显著正相关(p <0.001),其中在表层(p =0.001)和C 断面(p =0.008)具有极显著正相关,在底层(p =0.046和B 断面(p =0.038)具有显著正相关㊂3 讨论3.1P O C 的空间分布特征河口及邻近海域水动力环境复杂,P O C 浓度空间分布受到多种因素的影响㊂本研究表明,2021年7月(珠江丰水期)珠江口大范围海域P O C 浓度具有明显的水平和垂直分布特征㊂我们将结合前人研究系统地讨论珠江口P O C 浓度的水平和垂直分布特征㊂不同年份间,夏季(5 8月)P O C 浓度差异较小(见表3)㊂本研究中P O C 浓度在水体中的变化范围为0.05~0.85m g/L ,75个样本平均值为(0.29ʃ0.19)m g/L ㊂在伶仃洋表层水体的变化范围为0.17~0.64m g /L ,平均值(0.30ʃ0.15)m g/L ,这一变化范围与前表2 P O C 与多种环境与生物因子之间的斯皮尔曼相关系数T a b l e 2 S p e a r m a n c o r r e l a t i o n c o e f f i c i e n t s b e t w e e n P O C a n d m u l t i p l e e n v i r o n m e n t a l a n d b i o l o gi c a l f a c t o r s m g /L 区域A r e a温度T e m p e r a t u r e 盐度S a l i n i t y 浊度T u r b i d i t y 溶解氧D i s s o l v e d o x y g e n D I N D I P S i S P M ΣP B 表层①0.226-0.606**0.475*0.393*0.479*0.2420.4320.2480.644**叶绿素最大层②0.430-0.601**0.464*0.527*0.578**0.017-0.1290.3240.136底层③0.562**-0.479*0.517**-0.3350.572**0.2890.3880.540**0.429*全水层④0.383**-0.580**0.395**0.1970.425**0.0760.2330.1240.442**伶仃洋⑤0.220-0.0790.402-0.3410.0300.2380.1280.756*0.059A 断面⑥0.224-0.3040.456-0.1150.5270.2800.2970.4790.503B 断面⑦0.337-0.780**0.4240.3140.779**0.0700.4620.0080.580*C 断面⑧0.117-0.2630.3470.1560.3240.1640.1620.1970.559**注:显著相关用黑体标出;*代表相关性显著,p <0.05(双尾);**代表相关性极显著,p <0.01(双尾);营养盐数据引自张劲等(未发表数据)㊂S i g n i f i -c a n t c o r r e l a t e -o n s a r e m a r k e d i n b o l d ;*s i g n i f i c a n t c o r r e l a t i o n s ,p <0.05(t w o -t a i l e d );**h i g h l y s i g n i f i c a n t c o r r e l a t i o n s ,p <0.01(t w o -t a i l e d );n u -t r i e n t d a t a a r e u n p u b l i s h e d d a t a f r o m Z h a n g J i n g e t a l .(u n p u b l i s h e d d a t a ).①S u r f a c e l a y e r ;②D e e p c h l o r o p h y l l m a x i m u m l a y e r ;③B o t t o m l a ye r ;④W h o l e w a t e r l a y e r ;⑤L i n g d i n g y a n g;⑥S e c t i o n A ;⑦S e c t i o n B ;⑧S e c t i o n C .77中国海洋大学学报2023年表3不同研究区域和不同调查时间P O C浓度的比较T a b l e3C o m p a r i s o n s o f P O C c o n c e n t r a t i o n s b e t w e e n d i f f e r e n t s t u d y a r e a s a n d d u r i n g d i f f e r e n t s a m p l i n g p e r i o d m g/L研究区域S t u d y a r e a调查时间I n v e s t i g a t i o n t i m e水层W a t e r l a y e r范围R a n g e平均值ʃS DM e a n v a l u eʃS D参考文献R e f e r e n c e s珠江口①2021年7月全水层0.05~0.850.29ʃ0.19本研究伶仃洋②2021年7月表层0.17~0.640.30ʃ0.15本研究珠江口①1986年5月表层0.14~1.480.58ʃ0.38[7]伶仃洋②2010年8月表和底层0.01~1.930.54[8]伶仃洋②2014年5月表层0.38~0.910.66ʃ0.18[9]伶仃洋②2014年8月表层0.38~0.780.53ʃ0.13[9]珠江口①2017年6月全水层0.24~1.750.62[10]长江口③2020年7月全水层0.02~0.920.19[11]黄河口及莱州湾④2012年9月全水层0.04~1.010.32[12]注:全水层包括表层㊁中层(本文为叶绿素最大层)和底层;S D代表标准偏差㊂T h e w h o l e w a t e r l a y e r t h e s u r f a c e l a y e r,t h e m i d d l e l a y e r(t h e d e e p c h l o-r o p h y l l m a x i m u m l a y e r i n t h i s p a p e r)a n d t h e b o t t o m l a y e r;S D r e p r e s e n t s t h e s t a n d a r d d e v i a t i o n.①P e a r l R i v e r E s t u a r y;②L i n g d i n g y a n g;③Y a n g t z e E s t u a r y;④Y e l l o w R i v e r E s t u a r y a n d L a i z h o u B a y.人的研究结果一致(见表3),例如刘庆霞等[8]和郭威等[9]对伶仃洋海域表层水体的研究,以及陈金斯等[7]和H u a n g等[10]在珠江口的研究发现,除了个别站位外,P O C浓度范围与本研究接近㊂同时,上述研究的P O C平均浓度比本研究结果略高㊂例如,陈金斯等[7]和刘庆霞等[8]的研究区域包含了一些河流站位,这些站位位于盐度较低的区域,河流淡水源有机碳比例较高㊂另外,对比不同年份数据发现,并且近十几年P O C 浓度明显降低㊂近几十年来,珠江口流域输沙量明显减少[24],这与珠江流域大型水库的建设有关,导致河口悬浮泥沙浓度降低[24],河流淡水源P O C贡献减少[17],不同月份间河流径流量差异使河流淡水源P O C输入不均匀导致P O C浓度差异[11,22];另外,水体富营养化使海洋自生P O C增加也会导致P O C浓度的差异[19]㊂上述因素可能导致本研究中P O C浓度与前人研究结果的差异㊂在其他受大河影响的河口区域,如长江口及邻近海域[11,25]以及黄河口[12]的研究也发现大型水库的建设使河流输送的悬浮泥沙量减少,导致河流淡水输送的P O C通量降低㊂水平分布上,不同区域间存在明显差异㊂P O C浓度高值区集中在磨刀门近岸海域和香港南部海域,低值区集中在伶仃洋及南部海域(见图4(b),4(f), 4(j)),P O C%也有相似的分布(见图4(c),4(g), 4(k))㊂A和B断面结果显示,P O C浓度从近岸到河口外部区域逐渐降低(见图3(g) 3(h)),而在C断面P O C浓度呈现先增加后降低的分布趋势,在香港南部有高值区(见图3(i))㊂上述结果与前人研究一致,L i 等[26]在2015年7月的研究显示P O C浓度磨刀门海域大于伶仃洋海域㊂刘庆霞等[8]在2010年8月的研究显示P O C浓度香港南部海域大于伶仃洋海域㊂本研究中,磨刀门近岸海域ΣP B浓度较高(见图4(d),4(h), 4(l)),表明浮游植物生物量较高,并且该区域毗邻入海口门河流淡水源贡献率较高[10],所以该区域P O C浓度较高㊂香港南部海域浊度相对较低(见图2(c),2(f), 2(i)),光限制减弱,并且营养盐充足[27],ΣP B浓度较高(见图3(r),4(d),4(h),4(l)),表明浮游植物生物量较高,海源自生有机碳贡献较高[8],因此该区域P O C 浓度较高㊂伶仃洋海域盐度较低,表明受到淡水输入的强烈影响,在混合区域陆源输入P O C被大量降解和矿化[9],并且水体也相对浑浊(见图2(c),2(i)),ΣP B 浓度较低(见图3(r)),浮游植物生物量较低,海源有机碳贡献较小,因此伶仃洋海域P O C浓度较低㊂外海海域P O C浓度较低的原因为受河流淡水输入影响较小,营养盐浓度较低[28],ΣP B浓度较低(见图4(d),4(h), 4(l)),有研究表明外海海域陆源有机碳贡献率仅为27%[10],因此导致了该区域P O C浓度较低㊂垂直分布上,不同区域存在明显差异(见图3(g) 3(i))㊂A断面P O C浓度最大值出现在近岸及叶绿素最大层(见图3(g)),B断面P O C浓度最大值出现在表层(见图3(h)),而C断面大部分站位垂直分布较均匀(见图3(i))㊂上述结果与前人研究结果相似,例如H u a n g等[10]在2017年6月的研究显示,黄茅海(本研究A断面)近岸P O C浓度较高且垂直分布均匀㊂刘庆霞等[8]在2010年8月在伶仃洋的研究结果与本研究C 断面相同,伶仃洋上游至香港南部海域P O C浓度垂直分布较均匀,香港南部海域至南部海域底层P O C浓度8712期包孝涵,等:2021年夏季珠江口颗粒有机碳空间分布特征及其影响因素明显高于其他水层㊂同样,在长江口及邻近海域的研究也发现了A和B断面类似的P O C分布,口门附近底层大于表层,随之离岸距离的增大转变为表层P O C浓度大于底层[11]㊂本研究P O C浓度呈现出三种不同的垂直分布格局,表明这三个断面P O C浓度垂直分布受到不同因素的调控㊂一方面受到河流淡水输入的影响,上层水体受到河流冲淡水影响显著而底层受影响较小(见图3(a) 3(c),3(j) 3(l)),珠江中P O C浓度显著高于珠江口[29],近岸浓度高于河口外部区域浓度㊂三个断面分别受到不同口门陆源来源P O C的影响(见图1),A和B断面对应的口门P O C输出通量高于C断面[16],通量越高表示受到河流淡水输入P O C影响越显著,使A和B断面上层水体P O C浓度要高于底层水体㊂另一方面受到浮游植物生物量的影响,B和C 断面ΣP B浓度与P O C浓度的垂直分布趋势相似(见图3(h),3(i),3(q),3(r)),并且二者之间显著性正相关(见表2),表明浮游植物生物量对于P O C垂直分布具有重要贡献㊂此外表层沉积物再悬浮也具有一定影响,A断面底层和叶绿素最大层S P M浓度较高(见图3 (m)),底层浊度较高(见图2(i)),表示还受到了表层沉积物再悬浮作用的影响,使得叶绿素最大层P O C浓度较高㊂3.2P O C空间分布的影响因素本文系统分析了多种因素与P O C浓度的相关性㊂总体而言,盐度与P O C浓度呈负相关,而其他因素与P O C浓度呈正相关(见表2),上述相关性在不同水层和海域存在差异㊂前人研究表明,珠江口水体的盐度㊁S P M和浮游植物生物量等是影响P O C浓度空间分布的重要因素[7-10,21,22,30]㊂本文使用ΣP B表征浮游植物类群(包括硅藻㊁甲藻和定鞭藻),具有来源明确㊁化学稳定性较好和对环境变化敏感等优点,已被广泛应用于示踪浮游植物生物量[31-33]㊂本研究将主要围绕盐度㊁S P M和ΣP B与P O C浓度的相关性进行详细讨论㊂总结影响P O C空间分布的因素㊂3.2.1盐度与P O C的相关性本研究表明,总体上盐度与P O C浓度具有极显著负相关,在表层和叶绿素最大层也具有极显著负相关,底层具有显著负相关(见表2),而且不同盐度梯度对P O C浓度空间分布的影响存在明显差异(见图5(a))㊂当盐度<15,表层P O C浓度随着盐度增加呈上升趋势,当盐度在15~25之间,表层和底层P O C浓度随着盐度增加而减小,当盐度> 25,表层和叶绿素最大层P O C浓度随着盐度的增加而减小(见图5(a))㊂本文研究结果与前人研究相似,例如,李倩等[34]在春季长江口也发现表层和底层P O C浓度分别在盐度在9和15时达到最大值,然后随盐度下降而迅速下降㊂郭威等[9]在伶仃洋海域㊁蔡艳雅等[21]在磨刀门海域的研究显示,表层P O C浓度与盐度也呈显著负相关㊂上述盐度梯度的变化对P O C浓度的影响主要是由不同盐度区间P O C生物地球化学行为不同造成的,包括絮凝沉降㊁海水稀释作用[35],以及陆源输入和表层沉积物再悬浮等过程也产生一定影响[36]㊂珠江冲淡水携带大量泥沙和悬浮颗粒物与海洋高盐水混合,颗粒间会因为电化学作用而相互吸引絮凝成团[34],P O C浓度随着絮凝沉降而减少,盐度的增加表示海水对陆源P O C稀释作用增强㊂当盐度<15,此时为初始咸淡水混合阶段,站位靠近口门且受陆源输入影响较大,磨刀门和黄矛海陆源P O C输出通量高于虎门[16],这两个口门邻近站位盐度和P O C浓度相对伶仃洋较高(见图3(g) 3(h),图5(a)),此时受到陆源输入占主导㊂当盐度在15~25之间,咸淡水混合程度增强,水动力更为强劲,絮凝沉降作用较强,悬浮颗粒物在水层中做悬浮沉降㊁再悬浮再沉降的周期性运动[37], P O C在底层有较长的停留时间,因为沉积物再悬浮也是S P M的重要来源[38],絮凝沉降和表层沉积物再悬浮占主导作用㊂当盐度>25,海水对河流淡水源P O C稀释作用增强,尤其在表层和叶绿素最大层(见图2(b), 2(e)),P O C随着盐度的增加而降低,此时海水稀释作用占主导因素㊂因此,表层和叶绿素最大层受絮凝沉降和海水稀释作用影响较大,所以盐度与P O C浓度具有极显著负相关㊂3.2.2S P M与P O C的相关性 S P M与P O C浓度在底层和伶仃洋海域具有显著正相关,而在其他水层或区域都没有显著相关性(见表2)㊂前人也有相似的研究结果:在黄河口和长江口也发现底层P O C浓度与S P M正相关性系数要显著高于其他水层[12,39]㊂刘庆霞等[8]研究发现,在伶仃洋海域P O C浓度与S P M浓度具有显著正相关,但南部海域相关性较差㊂当S P M 浓度较大时,其与P O C浓度的相关性较好[34,39,40]㊂同样,本研究底层S P M浓度较高(见表1),且在伶仃洋海域也具有较高浓度,在底层和伶仃洋海域我们也观察到S P M与P O C浓度显著正相关㊂另一方面,S P M的来源可以用P O C%来指示,P O C%相似反映来源一致,反之则有多个来源[41]㊂本研究中,底层P O C%变化范围最小(0.49%~2.53%,平均值(1.15ʃ0.55)%),而表层变化范围最大(0.72~11.06%,平均值(3.16ʃ2.34)%)(见表1,图5b),说明不同水层S P M来源有差别㊂本文底层水P O C%与商博文等[42]研究表层沉积物T O C%值(范围:0.41~1.54%;平均值:(0.87ʃ0.25)%)相近,伶仃洋海域以及研究区域整体底层水浊度较高(见图2i),都表明了表层沉积物再悬浮的重要影响,因此底层水S P M浓度较高㊁P O C%变化范围较小且含量较低㊂上层水体较高的P O C%表明受到了97。
河口-陆架-大洋耦合的海洋动力学机制和环境生态效应
河口-陆架-大洋耦合的海洋动力学机制和环境生态效应1. 引言1.1 概述河口、陆架和大洋是地球上重要的海洋环境，它们之间存在着紧密的相互作用关系。
河口是河水与海水交汇的地方，具有独特的地貌特征和水动力过程。
陆架是从海岸线延伸出去的浅海区域，具有丰富的生物资源和复杂多变的水文环境。
而大洋是全球最大的水体，呈现出广阔深邃的质感和巨大的动力特征。
在这三个海洋环境中，河口-陆架-大洋形成了一个微妙而复杂的耦合机制。
河口与陆架之间存在着物质和能量交换过程，比如由于河流输入带来了丰富的营养盐等溶质导致了土壤侵蚀、泥沙运移等现象。
这些物质通过沉积过程被输送到陆架上，并对生物活动产生一定影响；同时，受益于受潮湿度较高且营养物质含量较高等自然条件，陆架生态系统也会对外部环境进行反馈。
另一方面，大洋的环流和水柱特性也在一定程度上影响着河口-陆架系统的水动力过程和生态环境。
大洋环流与陆架之间存在较为复杂的相互作用关系，例如季风演变导致了海洋表层水温、盐度等条件的变化。
同时，大洋中溶解氧和营养盐的输运对于陆架生态系统也具有重要影响。
1.2 文章结构本文将从河口与陆架的相互作用、大洋与陆架的耦合机制以及环境生态效应研究方法和案例分析三个方面进行探讨。
首先，在第二部分将介绍河口地貌与水动力过程以及陆架特征与水文环境这两个主题。
随后，在第三部分，将提出大洋环流与陆架水动力相互作用、大洋温盐特征对陆架环境以及大洋溶解氧和营养盐输运对陆架生态系统的影响这几个问题。
最后，在第四部分中，将介绍海洋动力学模型、生物标志物以及河口-领域工具和典型案例分析等研究方法，并通过一个具体的案例，深入分析河口-陆架-大洋系统中的生态演替过程及其影响因素。
最后，在第五部分，总结与讨论主要研究结果，并提出存在的问题以及未来的展望。
1.3 目的本文旨在全面了解和研究河口-陆架-大洋耦合的海洋动力学机制和环境生态效应。
通过分析河口与陆架之间以及大洋与陆架之间相互作用关系，揭示其对水动力过程和环境生态系统的影响。
《河口和陆架边缘海碳的源汇格局与调控机理》
《河⼝和陆架边缘海碳的源汇格局与调控机理》《河⼝和陆架边缘海碳的源汇格局与调控机理》提名意见：该项⽬聚焦边缘海碳循环前沿领域问题，基于⼤量详实现场数据，揭⽰了中国近海与河⼝的CO2源汇格局与调控机理；同时，拓展研究⾄全球尺度，厘清了全球近海碳汇值，为国际学术界所共识；在此基础上，建⽴了⼤洋主控型边缘海碳循环理论框架与定量解析⽅法，显著提升了对边缘海碳循环的机理性理解和认识。
该项⽬在Geophysical Research Letters、Limnology and Oceanography、Marine Chemistry等具有国际重要影响的⾼⽔平学术期刊上发表论⽂38篇，其中8篇代表作被SCI他引329次，在国际海洋碳循环相关领域产⽣了⼴泛的影响。
项⽬的部分成果“低纬度近海碳的源汇格局与调控机理”获2009年度教育部⾃然科学奖⼀等奖；第⼀完成⼈戴民汉在国际系列学术会议作⼤会特邀报告10余次，于2017年当选中国科学院⼠。
提名该项⽬为国家⾃然科学奖⼆等奖。
项⽬简介：碳循环是地球⽓候系统的调控因素，其中，海洋碳循环是全球碳循环的关键环节，也是全球变化科学前沿领域。
边缘海碳循环既受河流影响，⼜受⼤洋调制，是全球碳循环研究中最复杂和最薄弱的环节之⼀，也⼀直缺乏相应的理论框架和定量解析⽅法。
本项⽬系统研究了中国近海与河⼝碳循环，揭⽰其CO2源汇格局、关键控制过程与机理，厘清全球近海碳汇值，建⽴了⼤洋主控型边缘海碳循环理论框架。
主要科学贡献如下：⼀、发现南海异于世界⼤部分近海系统，是⼤⽓CO2的源，并基于多年海上观测和系统研究，揭⽰了南海主体海域CO2通量季节变化规律，得出每年3200万吨碳源值；拓展南海碳循环研究⾄全球尺度，集成了全球58个边缘海的碳通量数据，厘清全球近海碳汇值为每年 3.6亿吨，被联合国最⾼环境奖获得者Takahashi，碳循环权威Regnier、Gruber等⼴泛认可，已成为国际学术界的共识。
河口及近岸海域底边界层生物地球化学过程研究进展
泥 的特 点和功 能及 微 生物在 其 生物地 球化 学过 程 中的作 用 ， 对今 后 的研 究进 行 了展 望 。 并
关 键 词 ： 口；底 边界 层 ；移 动泥 ；生物地 球 化学 ；微 生物 河
中 图 分 类 号 ： ７ ６４ Ｐ ３ ． 文献标志 码： Ａ 文 章 编 号 ： ２３４ ９ （ ０ １ ０—０ １０ ０ ５ —１３ ２ １ ）５０ ０－８
第 ３ ３卷
第 ５ 期
海
洋
学
报
Ｖ ｏ１ ３。Ｎ ｏ ．３ ．５
２１ ０ １年 ９月
ＡＣＴＡ ＯＣＥＡＮＯＬＯＧＩ ＣＡ Ｉ ＣＡ Ｓ ＮＩ
Ｓ ｐ ｅ ｂ ｒ２ １ ｅ ｔｍ ｅ ０ １
河 口及 近 岸 海 域 底 边 界 层 生 物 地球 化 学 过 程 研 究 进 展
，
的 有 机 碳 数 量 反 而 明 显 低 于 陆地 土 壤 或 陆 架 边 缘 沉
围 近 万 平 方 千 米口 ，而 在 美 国 阿 查 法 拉 亚 （ ｃ ａａａ ａ 河 口浮泥层 的厚 度 只 有 十几 厘 米＿ Ａｔｈ ｆｌｙ ） １ 。
层 生物 地球 化学 过程 研究 进展 进行 分析 和 总结 。
２ 底 边 界 层 和移 动 泥
大 河 影 响下 的陆 架边 缘 海 主 要包 括 河 口水体 、
。
相 比之 下 北 美 洲 密 西 西 比河
，
口
及
的季 节 和 年 际 变化 整 层 移 动泥 都可 能再 悬 浮 而 且
由 于 流 量 含 沙 量 地 形 ／ 形 等 的不 同 不 同的河 底
、
、
毗 邻海 域 的 移动 泥 带 在厚 度 和 范 围上 都 比上 述 两 个 要小得多
河口守望者——访河口海岸国家重点实验室
河口守望者——访河口海岸国家重点实验室
徐博
【期刊名称】《上海科学生活》
【年(卷),期】2003(000)007
【摘要】陈吉余教授谈三峡水利工程对长江口的影响，凭的是多年跟踪观测所得的数据，凭的是地球科学模型的逻辑推算，凭的是身后河口海岸国家重点实验室那支脚踏实地的科研队伍。
【总页数】2页(P28-29)
【作者】徐博
【作者单位】无
【正文语种】中文
【中图分类】G322
【相关文献】
1.河口海岸学国家重点实验室 [J],
2.着力推进中国环境磁学研究--访华师大河口海岸学国家重点实验室张卫国博士[J], 江世亮
3.渤海西岸漳卫新河口至徒骇河口海岸地貌成因 [J], 薛春汀
4.搭建河口海岸与经济建设的桥梁--河口海岸学国家重点实验室 [J],
5.黄河口水沙过程变异及其对河口海岸造陆的影响 [J], 张治昊;胡春宏
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化学物质的循环过程及其源汇效应2015
Cu Speciation – Ocean Distributions
Total Copper Strong Organic Ligands
Free Cu2+ Total Cu
5-3 Solutes in water: Nutrients and Organics
Nutrients are chemicals essential for life.
低氧区 (DO<2mg/L)
河口海岸低氧的特征？
海洋中的物质（化学）
Water molecular Ocean Water: solvent solute major ions trace ions/gas nutrients organic substances pollutants
Water
Al (nM)
Fe (nM)
Metal Limitation and Toxicity – Cu – Role of Free Metal Ion
南黄海及长江口邻近海域夏季溶解有机碳的分布特征及其影响因素
南黄海及长江口邻近海域夏季溶解有机碳的分布特征及其影响因素袁华茂;宋金明;李学刚;李宁;段丽琴;曲宝晓;卢汐;陈鑫【期刊名称】《广西科学院学报》【年(卷),期】2015(000)003【摘要】【目的】海水中溶解有机碳(DOC)的研究对于碳的生物地球化学循环具有重要意义。
通过对南黄海及长江口邻近海域夏季溶解有机碳的分布特征及其影响因素的研究,为进一步丰富我国陆架边缘海碳循环的研究提供数据支持和参考依据。
【方法】利用高温燃烧氧化法对2013年夏季南黄海及长江口邻近海域水体中的DOC 进行测定,初步分析夏季南黄海 DOC 的分布特征,并结合水文、化学、生物同步观测参数,探讨影响DOC 分布的主要因素。
【结果】2013年夏季南黄海及长江口邻近海域 DOC 的含量为0.24~2.37 mg/L,平均值为(1.34±0.42)mg/L。
整体而言,调查海区平面分布呈现北部浓度高,向南部逐渐降低,近岸浓度高远岸浓度低的分布趋势。
DOC 的垂直分布呈现表层高,逐渐向底层减小,在底层又有所增加的趋势。
【结论】研究海区 DOC 的分布受水团物理混合控制作用十分明显,近岸 DOC 高值区的分布主要受鲁北沿岸流和陆源输入影响,南部的低值区主要受黑潮表层水及台湾暖流的稀释作用影响,而生物作用对 DOC 的分布影响较弱。
%Objective]Dissolved organic carbon (DOC)is the biggest organic carbon reservoir in the ocean,and is a extremely important component in oceanic carbon cycling.[Methods]The DOC concentrations were determined by high-temperature combustion with a TOC Ana-lyzer.The physical,chemical and biological parameters such as salinity,chlorophyll aand dissolved oxygen were also determined to find their effects on the DOC distribution.[Re-sults]Results suggested that DOC concentrations ranged from 0.24 to 2.37 mg/L with the average value of (1.34 ± 0.42 )mg/L.DOC concentrations in the north area and coastal waters were relative higher than those in the south area and open sea of the central area.In the vertical profile,the concentrations of DOC were higher in surface layer and decreased with the depth but slightly increased in the bottom layer.[Conclusion]The distribution of dissolved organic carbon were obviously affected by the hydrological water mixing and partly by the terrigenous resources while the effect biological production on the distribution of DOC was comparatively insignificant.【总页数】6页(P155-160)【作者】袁华茂;宋金明;李学刚;李宁;段丽琴;曲宝晓;卢汐;陈鑫【作者单位】中国科学院海洋研究所海洋生态与环境科学重点实验室，山东青岛266071;中国科学院海洋研究所海洋生态与环境科学重点实验室，山东青岛266071;中国科学院海洋研究所海洋生态与环境科学重点实验室，山东青岛266071;中国科学院海洋研究所海洋生态与环境科学重点实验室，山东青岛266071;中国科学院海洋研究所海洋生态与环境科学重点实验室，山东青岛266071;中国科学院海洋研究所海洋生态与环境科学重点实验室，山东青岛266071;中国科学院海洋研究所海洋生态与环境科学重点实验室，山东青岛266071;中国科学院海洋研究所海洋生态与环境科学重点实验室，山东青岛266071【正文语种】中文【中图分类】P734【相关文献】1.长江口邻近海域冬、夏季溶解有机碳分布特征及影响因子研究 [J], 王腾;刘广鹏;朱礼鑫;高磊;李道季2.春、夏季长江口邻近海域COD分布特征、影响因素及对富营养化的贡献 [J], 李磊;王云龙;蒋玫;袁骐;沈新强3.长江口邻近海域夏季营养盐的含量与分布特征 [J], 刘春兰;金石磊;马轶凡;李舒4.长江口邻近海域夏季溶解态稀土元素的空间分布特征 [J], 朱祖浩;李锐;郑爱榕;郑雪红;陈丁5.2019年夏季长江口及邻近海域锋面控制下叶绿素a的分布特征及其环境影响因素分析 [J], 徐家婧;周鹏;连尔刚;吴昊;刘东艳因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
研究活动
研究活动国家海洋局海洋生态系统与生物地球化学 重点实验室（LMEB）科研概况国家海洋局海洋生态系统与生物地球化学重点实验室(Laboratory of Marine Ecosystem and Biogeochemistry, SOA；英文简写: LMEB) 是在国家海洋局第二海洋研究所原海洋化学研究室、海洋生物学研究室基础上，整合其它相关优势学科组建而成。
实验室主要面向我国海洋可持续发展的国家需求和海洋生态环境研究的前沿科学问题，重点开展海洋生态系统结构与功能，生源要素的生物地球化学循环，海洋污染及其生态效应、海洋监测技术和生物技术多学科交叉研究。
实验室主任为张海生研究员，学术委员会主任为唐启升院士。
LMEB第一届学术委员会组成学委会职务姓名职称专业工作单位主任唐启升院士海洋生态中国水产科学院黄海水产所张海生研究员海洋化学国家海洋局第二海洋研究所副主任丁德文院士环境科学国家海洋环境监测中心苏纪兰院士物理海洋国家海洋局第二海洋研究所徐洵院士生物技术国家海洋局第三海洋研究所戴民汉教授海洋化学厦门大学于志刚教授海洋化学中国海洋大学曲探宙研究员物理海洋中国极地办公室孙松研究员海洋生物中国科学院海洋研究所王东晓研究员物理海洋中国科学院南海海洋研究所委员宁修仁研究员海洋生物国家海洋局第二海洋研究所实验室现有固定人员41名，其中，研究人员34名，辅助人员7名。
研究人员中，有研究员10名，博士生导师2名，硕士生导师8名。
实验室设置“海洋生态学”，“海洋生物地球化学”，“海洋环境演变与生态效应”、“海洋环境监测与生物技术”四个研究方向。
设有原子吸收、营养盐分析、总有机碳分析、高效液相色谱、气相色谱、海洋标准物质研制与生产、初级生产力、浮游生物、底栖生物、微生物和电镜、无机有机前处理等15个实验室。
拥有近2000万元的内外业仪器设备。
2005-2006年，共承担各类纵横向科研任务72项，合同金额约2500万。
其中，国家自然科学基金7项（含重点1项），省基金4项，其它各类基金6项，国家和浙江省908调查和评价项目4项，大洋“十五”项目3项，国家“973”课题3项，科技部公益项目4项，横向项目11项。
211154396_我国海洋地质碳封存研究进展与展望
第１０卷 第２期中 国 地 质 调 查Ｖｏｌ．１０ Ｎｏ．２２０２３年０４月ＧＥＯＬＯＧＩＣＡＬＳＵＲＶＥＹＯＦＣＨＩＮＡＡｐｒ．２０２３ｄｏｉ：１０．１９３８８／ｊ．ｚｇｄｚｄｃ．２０２３．０２．０９引用格式：曹珂，吴林强，王建强，等．我国海洋地质碳封存研究进展与展望［Ｊ］．中国地质调查，２０２３，１０（２）：７２－７６．（ＣａｏＫ，ＷｕＬＱ，ＷａｎｇＪＱ，ｅｔａｌ．ＰｒｏｇｒｅｓｓａｎｄｐｅｒｓｐｅｃｔｉｖｅｏｆｍａｒｉｎｅｇｅｏｌｏｇｉｃａｌｃａｒｂｏｎｓｔｏｒａｇｅｉｎＣｈｉｎａ［Ｊ］．ＧｅｏｌｏｇｉｃａｌＳｕｒｖｅｙｏｆＣｈｉｎａ，２０２３，１０（２）：７２－７６．）我国海洋地质碳封存研究进展与展望曹珂１，吴林强２，王建强３，孙建业１，孙晶１（１．青岛海洋地质研究所，山东青岛 ２６６０７１；２．中国地质调查局发展研究中心，北京 １０００３７；３．浙江省水文地质工程地质大队，浙江宁波 ３１５０１２）摘要：我国海洋地质碳封存潜力巨大，主要碳封存目标区与主要ＣＯ２排放源匹配性良好，可以为碳中和目标的实现提供重要助力。
论文分析了我国开展海洋地质碳封存的必要性，介绍了国内外海洋地质碳封存工作的研究进展；指出海洋地质碳封存区划研究、海洋地质碳封存与资源协同性研究、海洋地质碳封存数据库建设以及海洋地质碳封存示范工程的实施是当前工作的重点。
研究可为我国碳中和目标的实现提供数据支撑和技术储备。
关键词：海洋；地质碳封存；进展与展望中图分类号：Ｐ６７；Ｐ７１４＋．６；Ｐ７５４；Ｘ１４ 文献标志码：Ａ 文章编号：２０９５－８７０６（２０２３）０２－００７２－０５ 收稿日期：２０２０－０７－０８；修订日期：２０２０－０８－０５。
基金项目：中国地质调查局“浙江中部海岸带综合地质调查（编号：ＤＤ２０１９０２７６）”项目资助。
第一作者简介：曹珂（１９８３—），男，高级工程师，主要从事沉积学、海岸带综合地质调查方面的调查研究工作。
河流中有机碳的环境效应及其研究方法概述
河流中有机碳的环境效应及其研究方法概述
李俊鹏;郭英燕;张亚雷;周雪飞
【期刊名称】《四川环境》
【年(卷),期】2011(030)006
【摘要】有机碳是地表各种环境介质中的重要化学组分，是生态系统中能量与物质循环的重要介质。
有机碳作为河流榆移的主要物质，榆运过程中对周围环境产生的效应不容忽视。
本文结合近年来国内外研究动态，探讨并总结了河流作为碳源／汇角色的作用，有机碳对重金属迁移过程和水体生产力产生的影响；指出随着人类活动影响的加剧，河流有机碳正发生着显著变化，并影响到我们自身的生活；总结了传统的研究有机碳的方法，并对正在发展的研究方法做一下探讨。
【总页数】5页(P144-148)
【作者】李俊鹏;郭英燕;张亚雷;周雪飞
【作者单位】同济大学长江水环境教育部重点实验室,上海200092;同济大学长江水环境教育部重点实验室,上海200092;同济大学长江水环境教育部重点实验室,上海200092;同济大学长江水环境教育部重点实验室,上海200092
【正文语种】中文
【中图分类】X522
【相关文献】
1.硝态氮在河流渗滤系统中的环境效应 [J], 李金荣;杨振放;吴耀国
2.城市污水厂中水补给河流生态流量环境效应评估 [J], 许衡;陈雅倩;黄亮;罗昊
3.城市水源水库及入库河流沉积物中总有机碳和黑碳的时空分异及其对多溴二苯醚的影响 [J], 韩文亮;刘豫
4.河流污泥中砷的积累及其环境效应的研究 [J], 翁焕新
5.苯胺在河流渗滤系统中的环境效应实验研究——以硝酸根电子受体为例 [J], 李金荣;李桂荣;邱成;李云峰
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NSR研究论文：边缘海CO2源汇新解析
NSR研究论文：边缘海CO2源汇新解析陆架边缘海的面积仅占全球海洋总面积的~7%，却贡献了~30%的海洋初级生产力和~80%的有机碳埋藏通量，在全球碳循环中扮演着极其重要的角色；同时，陆架边缘海既受河流输入影响，又与大洋发生交换，是全球碳循环中最复杂和最薄弱的环节之一。
时至今日，“为什么一些边缘海是大气CO2的源（向大气释放CO2），而另一些则是汇（从大气吸收CO2）”这一基本问题仍然悬而未决，调控边缘海CO2源汇格局的主要过程和关键机理也有诸多不明之处。
厦门大学近海海洋环境科学国家重点实验室戴民汉教授、曹知勉副教授、郭香会副教授等基于南海的长期研究积累，于2013和2014年连续发表论文，提出了大洋主控型边缘海（Ocean-dominated Margin，OceMar）碳循环概念框架；近期，该团队又在《国家科学评论》（National Science Review，NSR）发表研究论文，基于与大洋交换和陆源输入两个过程，进一步聚焦两大边缘海特征系统：大洋主控型边缘海（OceMar）和河流主控型陆架海（RiOMar），解析CO2源汇格局及其关键物理-生物地球化学调控过程与机理，揭示边缘海碳循环的全球意义。
该研究首先分析了全球陆架边缘海表层海水CO2分压（p CO2）的时空分布。
发现p CO2受温度效应影响较小，由纬度差异和季节变换导致的海表温度差异均不能主导p CO2变化；而非温度效应，如水团混合和生物消耗，在控制全球陆架边缘海CO2分布和CO2源汇格局中发挥着更为重要的作用。
那么，这些非温度效应又该如何定量解析？研究者基于“边缘海-大洋”和“陆地-边缘海”两个界面的物质交换，构架了OceMar和RiOMar碳循环概念框架。
两类系统分别接受大洋和河流输入的外源无机碳和营养盐，经由一系列动力过程进入边缘海真光层后同时被生物消耗，无机碳和营养盐之间的“竞争”最终决定边缘海CO2源汇格局。
若无机碳过剩，则以CO2形式向大气释放，即为源；若无机碳不足，则需从大气补充CO2，即为汇。
东海颗粒碳的垂直转移过程
东海颗粒碳的垂直转移过程
郭志刚;杨作升
【期刊名称】《海洋与湖沼》
【年(卷),期】1997(28)6
【摘要】在１９９３年和１９９４年两个航次中，利用震动式取样从东海陆架取得３个柱状岩芯样品。
对其进行了ＰＯＣ，ＰＩＣ，ＰＯＮ含量和粒度分析，并同其上覆水体的ＰＯＣ，ＰＩＣ以及总颗粒物的垂直通量和悬浮体作了比较。
【总页数】1页(P659)
【作者】郭志刚;杨作升
【作者单位】青岛海洋大学海洋地球科学学院;青岛海洋大学海洋地球科学学院【正文语种】中文
【中图分类】P736.43
【相关文献】
1.南沙渚碧礁碳、氮和磷的垂直转移过程 [J], 赵卫东;宋金明;李鹏程;牟晓真
2.冬季东海典型海域颗粒有机碳的垂直分布 [J], 赵继胜;姬泓巍;郭志刚
3.黄海、东海颗粒有机碳的分布特征及其影响因子分析 [J], 金海燕;林以安;陈建芳;金明明
4.南黄海与东海北部春季悬浮体颗粒有机碳分布 [J], 熊林芳;刘季花;白亚之;石学法;邹建军
5.夏季黄东海颗粒有机碳的分布特征 [J], 吴家林;石晓勇;李克强;梁生康;王海荣;王修林
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碳边界调节机制下的海洋经济发展影响与对策
碳边界调节机制下的海洋经济发展影响与对策
李晓璇;刘大海
【期刊名称】《自然资源情报》
【年(卷),期】2022()6
【摘要】碳边界调节机制是目前全球唯一正式启动立法程序且可能影响广泛的碳政策,将引起气候变化背景下世界各国的政治博弈与经济利益斗争。
当前,我国海洋事业正处于转变发展方式、优化产业结构、转换增长动力的攻关期,碳汇市场处于萌芽状态,碳边界调节机制的提出和实施有可能在海洋产业转型、碳金融崛起等方面对海洋经济发展造成直接冲击。
本文梳理了碳边界调节机制的提出背景和发展脉络,明晰了欧美一些发达国家推行碳边界调节机制的实质及其实施障碍;分析了碳边界调节机制对我国海洋经济发展的影响,并从海洋产业绿色转型、蓝色金融崛起等方面提出了对策建议。
【总页数】7页(P1-7)
【作者】李晓璇;刘大海
【作者单位】中国海洋大学;自然资源部第一海洋研究所
【正文语种】中文
【中图分类】P74;X196
【相关文献】
1.新常态下金融支持海洋经济发展的合作机制及对策研究
2.碳边界调节机制真的会来吗?
3.碳中和视角下,国际碳边境调节机制的影响与应对
4.碳中和背景下欧盟碳边
境调节机制对我国的影响及对策分析5.“双碳”背景下我国海洋旅游绿色发展的时空特征及影响机制研究
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木质素在河口与陆架海洋环境中的示踪
木质素在河口与陆架海洋环境中的示踪
刘星;吴莹;张经
【期刊名称】《海洋环境科学》
【年(卷),期】2001(20)4
【摘要】通过对自 70年代至今利用木质素在近岸与陆架海洋环境中示踪应用的研究成果进行综述 ,探讨了木质素在水和沉积物中的生物地球化学循环规律 ,并对木质素各种分离鉴定方法进行了比较。
认为木质素作为一种近岸与陆架海洋环境中陆源高等植物的生物标志物具有很高的科学利用价值。
【总页数】6页(P61-66)
【关键词】木质素;河口;陆架;生物标志物;海洋环境;示踪分析
【作者】刘星;吴莹;张经
【作者单位】华东师范大学河口海岸国家重点实验室;青岛海洋大学化学化工学院,山东青岛266003
【正文语种】中文
【中图分类】X834;X132
【相关文献】
1.楚克奇海陆架区沉积物中核素的分布及其对沉积环境的示踪 [J], 杨伟锋;陈敏;刘广山;蔡平河;黄奕普
2.黄河下游-河口-邻近海域表层沉积物中木质素的特征及其示踪意义 [J], 王映辉;许云平
3.应用木质素示踪楚科奇海表层沉积物中r有机碳的来源和降解程度 [J], 王心怡;李中乔;金海燕;郑豪;陈建芳
4.基于木质素示踪北极东西伯利亚陆架沉积有机碳的来源、输运与埋藏 [J], 叶君;胡利民;石学法;姚鹏;夏逸;白亚之;张钰莹
5.稀土元素在长江口及邻近陆架表层沉积物中的分布及物源示踪研究 [J], 张霄宇;张富元;高爱根;章伟艳;徐绮阳
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《河口和陆架边缘海碳的源汇格局与调控机理》
提名意见：
该项目聚焦边缘海碳循环前沿领域问题，基于大量详实现场数据，揭示了中国近海与河口的CO2源汇格局与调控机理；同时，拓展研究至全球尺度，厘清了全球近海碳汇值，为国际学术界所共识；在此基础上，建立了大洋主控型边缘海碳循环理论框架与定量解析方法，显著提升了对边缘海碳循环的机理性理解和认识。
该项目在Geophysical Research Letters、Limnology and Oceanography、Marine Chemistry等具有国际重要影响的高水平学术期刊上发表论文38篇，其中8篇代表作被SCI他引329次，在国际海洋碳循环相关领域产生了广泛的影响。
项目的部分成果“低纬度近海碳的源汇格局与调控机理”获2009年度教育部自然科学奖一等奖；第一完成人戴民汉在国际系列学术会议作大会特邀报告10余次，于2017年当选中国科学院士。
提名该项目为国家自然科学奖二等奖。
项目简介：
碳循环是地球气候系统的调控因素，其中，海洋碳循环是全球碳循环的关键环节，也是全球变化科学前沿领域。
边缘海碳循环既受河流影响，又受大洋调制，是全球碳循环研究中最复杂和最薄弱的环节之一，也一直缺乏相应的理论框架和定量解析方法。
本项目系统研究了中国近海与河口碳循环，揭示其CO2源汇格局、关键控制过程与机理，厘清全球近海碳汇值，建立了大洋主控型边缘海碳循环理论框架。
主要科学贡献如下：
一、发现南海异于世界大部分近海系统，是大气CO2的源，并基于多年海上观测和系统研究，揭示了南海主体海域CO2通量季节变化规律，得出每年3200万吨碳源值；拓展南海碳循环研究至全球尺度，集成了全球58个边缘海的碳通量数据，厘清全球近海碳汇值为每年 3.6亿吨，被联合国最高环境奖获得者Takahashi，碳循环权威Regnier、Gruber等广泛认可，已成为国际学术界的共识。
相关代表作入选EGU开放杂志亮点论文，并被前IGBP科学委员会主席Liss等引证为大气CO2源的范例。
项目还率先揭示周日等短时间尺度CO2的变化及其对季节等尺度上碳通量评估准确度的影响，法国海洋学家Abril等据此引证：“CO2收支评估必须考虑周日变化，否则可能导致碳通量的误估”。
二、基于南海碳循环的系统研究，提出一种物理-生物地球化学、无机碳-营养盐耦合分析和定量解析新方法，建立了大洋主控型边缘海（Ocean-dominated Margin, OceMar）碳循环理论框架，以此解析OceMar系统CO2通量。
成功诊断典型OceMar系统—南海、加勒比海和俄勒冈-加利福尼亚上升流区域CO2源汇格局，预测的CO2通量得到实测数据验证；台湾学者Chou和俄罗斯学者Tishchenko等直接沿用OceMar定量解析方法，验证OceMar理论；OceMar碳
循环理论还得到南海古海洋数据印证。
三、通过大量观测和系统研究，首次厘清珠江口和长江口的CO2通量；通过有机物好氧呼吸、硝化等过程及其化学计量关系分析河口CO2通量的变化，从而提出定量诊断河口生物地球化学过程的新思路。
相关代表作被Cai、Chen、Borges三位近海碳循环专家合著之论文评价为“最全面的长江口CO2通量季节变化研究”。
由于河口连接海洋和陆地两大碳库，其碳通量变化剧烈，是全球碳循环研究的难点之一，也是构架河流主控型陆架海（River-dominated Ocean Margin, RiOMar）理论框架的核心内容。
该成果为进一步解析RiOMar碳循环奠定基础。
有关中国近海和河口的研究，在Geophysical Research Letters、Limnology and Oceanography、Marine Chemistry等具有国际重要影响的期刊上发表论文38篇，其中8篇代表作被SCI他引329次，在国际相关领域产生了广泛的影响。
部分成果“低纬度近海碳的源汇格局与调控机理”获2009年度教育部自然科学奖一等奖；第一完成人戴民汉10余次在国际系列学术会议作大会特邀报告，于2017年当选中国科学院士。
客观评价：
本项目系统研究了中国近海与河口碳循环，揭示其CO2源汇格局、关键控制过程与机理，厘清全球近海碳汇值，建立了大洋主控型边缘海碳循环理论框架。
项目第一完成人戴民汉10余次在著名Gordon论坛、国际CO2大会、国际河口海岸科学协会大会等重要国际会议作河口及边缘海碳循环的大会或特邀报告。
例如，2006年在国际河口生物地球化学专题研讨会做大会报告，提出河口及半封闭边缘海在全球碳循环研究中的重要作用；2007年在上层海洋-低层大气研究开放科学大会、2010年在北太平洋海洋科学组织大会以及2011年在欧洲海洋大会作大会或特邀报告，剖析近海碳循环变化及其与海洋酸化、缺氧的关系；2012年在国际湖沼与海洋协会夏季水科学千人大会上作关于大洋主控型边缘海的大会报告，是该协会近十五年来唯一受邀做大会报告的华人科学家。
主要完成人戴民汉是我国海洋碳循环领域的杰出领军科学家之一，在国际学术界具广泛影响力，现任或历任国际海洋研究科学委员会（SCOR）146工作组共同主席，IGBP核心计划SOLAS（上层海洋—低层大气研究计划）和SCOR核心计划“痕量元素和同位素海洋生物地球化学循环(GEOTRACES)”科学指导委员会委员，AOGS(亚洲-大洋洲地球科学协会)执委、秘书长（2010-2012）。
领导的973海洋碳循环项目纳入国际合作计划。
本项目研究成果在Geophysical Research Letters、Journal of Geophysical Research、Biogeosciences、Marine Chemistry等国际一流SCI期刊发表论文38篇，得到了国内外同行的高度认可，被包括Geophysical Research Letters、Global Biogeochemical Cycles等SCI期刊论文广泛他引。
其中，8篇代表性论文被SCI
期刊他引330次，相关的国内外同行的学术性评价意见如下：
代表作1关于全球近海CO2碳汇集成的工作被联合国最高环境奖获得者Takahashi，碳循环权威专家Bates、Regnier等广泛认可，成为国际学术界的共识。
代表作1和2构建的大洋主控型边缘海（OceMar）碳循环理论框架得到国内外同行的全面引用和广泛关注；台湾学者Chou和俄罗斯学者Tishchenko等直接沿用OceMar定量解析方法，验证其同样适用于日本海；同时，OceMar碳循环理论还得到南海古海洋数据印证。
代表作3入选2013年EGU开放杂志亮点论文，被加拿大皇家科学院院士Boudreau等引证为大气CO2源的范例。
代表作4受到海气交换领域权威McGillis等同行的广泛关注和引证；法国知名海洋学家Abril等据此引证：“CO2收支评估必须考虑周日变化，否则可能导致碳通量的误估”；
代表作5被IGBP专著作为河口释放CO2的唯一案例，并被Marine Chemistry 副主编Isaac Santos等国际同行大量参照并直接沿用其超额CO2计算方法。
代表作6研究结果和手段被大量后续研究所参照，如直接沿用该文公式以评估呼吸作用速率，国际知名学者Harrison等的综述论文大篇幅引用其中论述（附件5.38）
代表作7研究结果和解析方法被广泛参照，端元混合模型被国内同行直接应用于长江口；上升流过程中有机碳生产导致CaCO3饱和度增加之论述亦被知名海洋生物地球化学家Tyrrell、Achterberg等发表在Global Biogeochemical Cycles 的论文引证。
代表作8被Cai、Chen、Borges三位近海碳循环专家合著之论文评价为“最全面的长江口CO2通量季节变化研究”。
综上，本项目系统研究了中国近海与河口碳循环，揭示其源汇格局、关键控制过程与机理，为国家有效实施碳管理及制订相关应对策略与政策提供科学支撑；同时，建立了大洋主控型边缘海碳循环理论框架，为解决全球陆架边缘海的碳源汇作用问题提供了新思路，受国际学界广泛瞩目和重视。
代表性论文专著目录：
主要完成人情况：
完成人合作关系说明：
本项目主要完成人自项目启动或加入项目时，即作为一个团队（厦门大学海洋碳循环研究组）开展了长期、高效的合作，第二、三、四完成人均为第一完成人指导博士，并在各自独立工作后继续参与项目的执行和完成。