摘要
氮（N）是构建生命有机体的必需元素，是海洋生物生长中不可或缺的物质，其含量与分布影响着海洋生物生产力。海水中的氮有无机态和有机态两大类，其中以性质稳定的硝酸盐为海洋氮循环中氮的主要形态。随着同位素手段的出现和应用，学者们利用其解决了一系列问题，特别是硝酸盐氮、氧同位素技术的利用，打破了传统方法难以解释海洋中氮源汇以及生物地球化学过程问题的局面。时至今日，大部分的相关工作主要集中在珠江口，而珠江口之外大部分地方，其氮的生物地球化学过程研究较少。这些地方属于寡营养盐海域，但其营养盐来源复杂，既有冲淡水输入，又有黑潮入侵以及大气沉降影响。为探究南海北部不同来源硝酸盐贡献及其转化过程，本研究从两个区域进行了不同水深的采样：从珠江口向外延伸至南海北部海域（雨季）和南海北部海域（夏季），并测定了物化参数、硝酸盐浓度及其氮氧同位素值，结果如下： (1)在雨季，随着淡水-海水混合，来自土壤有机氮再矿化的硝酸盐进入到水里。整体而言，硝酸盐来源包括还原态氮肥（45%），土壤有机氮（29%），粪便和污水（15%），以及大气沉降（11%）。在近岸地区，硝酸盐的不完全同化作用是硝酸盐氮、氧同位素变重的原因，表层水中大气沉降的贡献为9%。由于沉降过程和底部有机物再矿化释放的铵盐，在中层水和底层水中可能还存在着硝化作用。在近海地区，可能由于同化作用，表层水中的硝酸盐几乎被消耗殆尽，然而，不重的硝酸盐氮、氧同位素值表明大气沉降的贡献较大（20%）。在底层水，硝酸盐氮、氧同位素值表明沉积物孔隙水可能发生硝化和反硝化过程。 (2)在夏季，受粪便和污水（63%），大气沉降（19%），土壤有机氮（12%）和还原态氮肥（6%）的影响，在靠近珠江口的近岸上层水观察到较高水平的硝酸盐和较重的硝酸盐氮同位素值。对中层水和外部区上层水，受黑潮侵入（60%），大气沉降（32%）和固氮/硝化（8%）影响，观察到低浓度的硝酸盐、较轻的硝酸盐氮同位素值以及较重的硝酸盐氧同位素值。底层水中氮的生物地球化学过程比较复杂，硝化作用和浮游植物同化作用可能是导致硝酸盐氮同位素较重的原因。
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