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长江是世界第三大河流,每年向海洋输送大量陆源物质。长江口作为我国第一大河口,其附近生源要素生物地球化学过程也较为复杂,受到众多因素影响。其中,极端气候事件也会改变长江输送的陆源物质的通量和组成,但很少有研究对此进行报道。为了探究极端洪水事件对于长江口生源要素分布及变化的影响,基于2016年7月两个洪季航次(洪水前和洪水影响下)、2019年洪季非特大洪水发生航次以及2020年7月(洪水中)和8月(洪水后)航次,通过采集生源要素数据,分析其时空分布特征和相关关系,探究在全球气候变化背景下,受控于大河巨量陆源物质输入的河口海岸海洋生态系统对频繁发生的极端洪水事件的响应过程及其机制。另外,根据洪水特征,文中将2016年长江流域出现的洪水定义为区域性大洪水,2020年出现的洪水为流域性大洪水。本文主要研究结果如下:(1)长江流域性特大洪水过程对长江口及其邻近海域有机碳的影响通过在2020年7月和2020年8月两个航次的系统观测,测定了表层海水样品中悬浮颗粒物(SPM,suspended particulate matter)、颗粒有机碳(POC,particulate organic carbon)和溶解有机碳(DOC,dissolved organic carbon)的浓度,并将上述两个航次的结果与长江普通洪季月份(2019年7月)的相关结果进行对比。结果表明,极端洪水导致口门内长江输出较高浓度的SPM(质量浓度)、POC和DOC;长江增加的径流量和增加的上述3种陆源物质的输出通量对邻近海域的影响具有滞后性。与其他两个航次相比,在极端洪水影响下的2020年8月,外海海域也具有更高的SPM(质量浓度)、POC和DOC浓度。另外,SPM中有机物占比POC(%)、POC/DOC(mol/mol)和POC/PN(颗粒氮,particulate nitrogen)(mol/mol)3个指标的分布变化结果显示,2020年8月,长江口及其邻近海域具有最为强烈的陆源物质分布信号。(2)长江区域性洪水过程对长江口及其邻近东海陆架海域悬浮颗粒物的分布特征和性质的影响本研究于2016年7月长江下游大通站径流量最高峰值前后,在该区域(从徐六泾站开始)连续进行了两个航次的采样和观测(分别包括了75和87个站位)。长江冲淡水在超大径流量的推动下,“洪水影响下”航次受到极端洪水影响,表层盐度等值线的扩散面积与“洪水前”航次相比明显扩大。表征陆源物质含量的指标SPM质量浓度(通过现场海水过滤获得)整体上在“洪水影响下”航次也明显高于“洪水前”航次。在两个航次中,还使用了LISST测定了现场水体中SPM总体积浓度、平均粒径和粒径谱等参数。这些参数结果表明,在超大径流量条件下,长江输出了更多小粒径陆源SPM物质,其随后进入长江口及邻近陆架海域。这些小粒径陆源SPM可能通过遮光作用等因素,抑制长江口门以外海域浮游植物的初级生产力和生物量,结果使得“洪水影响下”航次外海表层SPM总体积浓度(由LISST测得)与“洪水前”航次相比并没有表现出明显增加的趋势。由此看出,SPM总体积浓度在两个航次间的变化与海水过滤获得的SPM质量浓度这一参数很不相同,而这两个参数都可以在一定程度上反映海水中SPM的含量。整体上,与一般洪季条件下SPM的分布变化相比,长江流域极端洪水事件使得研究区域表层海水中从大颗粒为主导转化为陆源小颗粒也占据相当比重。本研究表明,长江流域发生的极端洪水对河口海岸区域海水中SPM组成和性质,以及近海海洋生态系统的结构、运行和状态都产生了明显的影响。(3)长江区域性洪水过程对长江口及邻近海域表征生态系统状态相关参数的影响。2016年7月,在长江流域洪水到达长江口及其邻近陆架海域的前后,本论文在该海域连续进行了两个航次的观测和采样。为了了解洪水过程对河口海洋生态系统的影响,在每个站点表、底两层海水中测定了SPM中POC(%)、POC中δ13C(‰)、叶绿素a浓度三个指标。与未受到长江洪水明显影响的“洪水前”航次相比,“洪水影响下”航次中长江洪水向外海输出了更高通量的陆源SPM,表现在“洪水影响下”航次表层POC(%)值在外海整体偏低。输出的过量陆源SPM降低了海水的透光率和浮游植物的生产量,这也就进一步解释了为什么在洪水影响后的航次,并没有观测到整体增高的δ13C值和叶绿素a浓度。相反,表层δ13C和叶绿素a浓度高值区的覆盖面积在“洪水影响下”航次还有缩减的趋势。此外,与“洪水前”航次表层POC(%)、POC中δ13C(‰)、叶绿素a浓度高值区在外海南北区域都有分布的情况不同,在“洪水影响下”航次,上述三个指标的高值区主要分布在研究区域的北部,即沿着长江冲淡水在东北的扩散方向上。上述现象说明在同样水体中高浊度背景下,长江流域洪水输出的过量营养盐等陆源物质还是促进了局地浮游植物的生物量和生产力。本研究可以帮助我们进一步深入了解了长江流域洪水事件与河口海洋生态系统的状态和结构之间的耦合机制。