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河口是陆海相互作用最活跃的场所,在全球碳循环中发挥着重要作用。由于强烈的生物活动以及复杂的沉积动力学过程等,河口区往往对陆源入海物质起到“过滤”或“缓冲”的作用,使得入海物质的形态和量在河口区发生改变。了解河口过程对各形态碳分布的影响,对于研究河流向海洋的碳输运过程十分重要。黄河作为中纬度干旱半干旱地区高浑浊度河流的典型代表,对其河口区碳输运行为及影响因素的探讨,对于讨论同类河口碳输运行为具有重要的借鉴意义。本文根据2010.7-2011.7对利津站的逐月连续观测资料;2005-2013年间积累的各形态碳的观测数据;2005-2010年6个航次对黄河口的采样调查;以及2009-2010年4个航次对河口区pCO2的走航调查,对黄河口淡水端各形态碳的季节变化,上世纪50年代以来淡水端碳输运通量的改变,淡咸水混合过程对各形态碳输运的影响,以及河口区pCO2分布的影响因素和水-气界面CO2通量进行探讨。主要结果与结论如下:1.与世界多数河流不同的是,黄河入海(利津站)各形态碳的输运通量无机碳大于有机碳,颗粒态碳大于溶解态碳。2010-2011水文年利津站DIC、DOC及POC的年输运通量分别为56.2×104tC、3.97×104tC、35.0×104tC。各形态碳输运通量在夏季(夏季黄河经历调水调沙)时最高,DIC、DOC通量分别占全年的55.6%,58.4%,POC则高达全年的88.6%。黄河淡水端多年累积数据的统计显示:DIC、DOC浓度随径流量的增加,悬浮物中PIC%、POC%随中值粒径的增大呈负对数型降低趋势。以此为依据,反演的1950-2012年黄河利津站各形态碳的输运通量总体呈现下降趋势,其中由于径流量和输沙量的减少,2000年以后较上世纪50年代DIC、PIC、POC年输运通量则分别下降了60%,90%,91%。2.黄河口低盐区存在DIC的亏损现象,河流输入的DIC未被有效输入海洋。研究证明,生物活动和碳酸钙沉降是导致黄河口低盐区DIC的亏损的主要原因,并且Chl a含量及淡水输入DIC浓度越高,碳酸钙过饱和程度越大,河口淡咸水混合时间越长,DIC亏损程度及亏损区间越大。在世界河口区已报道的DIC非保守现象研究中,黄河口是目前唯一一个碳酸钙沉降起了重要作用的实例。黄河DOC含量(2.39mg L-1)低于世界河流平均值(5.0mgL-1),然而黄河口低盐区存在DOC的盈余现象,以淡水端浓度评估的DOC入海通量偏低。3.与世界多数河口一致,pCO2在淡咸水混合过程中总体呈降低趋势。然而不同的是,黄河口在盐度小于0.5的区域内随TSS、PIC的沉降,pCO2呈现急剧下降。浮游生物活动是水体pCO2主要清除机制,黄河输入极高DIC浓度的碳酸盐体系是河口CO2的主要来源。只有当黄河下游普遍降雨,大量有机物冲刷进入河流时,耗氧呼吸提供CO2所占的比例才会增大。黄河口虽然整体上表现为大气CO2的源,但其CO2释放通量低于世界中纬度地区河口CO2释放通量的平均值,在世界大河中处于较低的水平。