全 文 ：黄道建，郭振仁，綦世斌，王雄. 大亚湾溶解有机碳的时空分布[J]. 生态科学, 2012, 31(5): 548-552.
HUANG Dao-jian, GUO Zhen-ren, QI Shi-bin, WANG Xiong. Spatial-temporal distribution of dissolved organic carbon in the Daya Bay
[J]. Ecological Science, 2012, 31(5): 548-552.

大亚湾溶解有机碳的时空分布
黄道建，郭振仁，綦世斌, 王雄
环境保护部华南环境科学研究所，广东 广州 510655

【摘要】于 2010年 12月～2011年 11月分 4个季度，在大亚湾海域布设 9个采样点采集海水样品，用于溶解有机碳的测定，
通过高温催化氧化法完成样品的分析。结果表明，大亚湾海域表层水 DOC含量的变化范围为 0.953～2.109 mg·L-1，均值为 1.369
mg·L-1，高于大洋的平均值，具有典型近海特征。DOC 的水平分布大致呈现出靠近陆域（尤其是靠近澳头一侧）的含量较高，
大辣甲西侧及西北侧水域较低的分布特征。大亚湾 DOC 含量呈现出夏季>秋季>春季>冬季的季节变化趋势。大亚湾 DOC 含量
与浮游植物数量和浮游动物干重不具有明显的线性相关，表明生物作用对 DOC含量分布趋势影响并不明显，大亚湾 DOC含量
可能还受到人类活动和水动力学等的影响。

关键词：大亚湾；溶解有机碳；时空分布
doi:10.3969/j.issn. 1008-8873.2012.05.013 中图分类号：P67 文献标识码：A 文章编号：1008-8873(2012)05-548-05
Spatial-temporal distribution of dissolved organic carbon in the Daya Bay
HUANG Dao-jian, GUO Zhen-ren, QI Shi-bin, WANG Xiong
South China Institute of Environmental Sciences, MEP, Guangzhou 510655, China
Abstract: The study examined the spatial-temporal distribution of dissolved organic carbon (DOC) in the Daya Bay. The data were
collected in four different seasons from December 2010 to November 2011. Seawater samples were collected for DOC determination
from 9 sampling stations. DOC concentration was determined by high temperature catalytic oxidation method. The results showed that
the surface DOC concentration ranged from 0.953-2.109 mg·L-1, with average concentration 1.369 mg·L-1 higher than that in the open
ocean, and it had a typical offshore feature. The horizontal distribution of DOC showed that DOC concentration was high in offshore
area (especially the area near Aotou) and low in the north & northwest area of Dalajia. The temporal distribution of DOC showed a trend
of summer>autumn>spring>winter. The correlation between DOC and cell density of phytoplankton (or dry weight of zooplankton) was
not significant, indicating DOC was not affected by biological activities. It may be related with human activities, hydrodynamics and
other factors.
Key words: Daya Bay; DOC; spatial-temporal distribution








收稿日期：2011-12-16 收稿，2012-07-10 接受
基金项目：环保公益性行业科研专项－近岸海域环境与生态数字化实时管理系统（200909046）; 环境保护部华南环境科学研究所中央级公益性
科研院所基本科研业务专项－大亚湾南海石化排污口海域海水有机碳的分布特征及其对有机污染的指示研究
作者简介：黄道建(1980—)，男，研究生，工程师，主要从事海洋环境研究。E-mail:huangdaojian@scies.org
第 31卷 第 5期 生 态 科 学 31(5): 548-552
2012年 9月 Ecological Science Sep. 2012

1 前言 (Introduction)

溶解有机碳（Dissolved organic carbon，DOC）是
海洋中最大的有机碳储库，在海洋碳循环和海洋生态
系统中起着重要的作用[1]。浮游植物的光合作用将海
水中的无机碳转化为有机碳，其中溶解有机碳
（DOC）是海洋中最大的有机碳储库，与大气中碳
储量相当。海洋溶解有机碳的产生、迁移、转化与循
环过程都相当复杂，至今仍是海洋碳循环研究中较复
杂的一部分[2]。浮游植物的光合作用，细菌的活动、
生物的新陈代谢以及陆源输入是其重要来源[3]。关于
溶解有机碳的分布，世界大部分海域（大洋、近岸、
河口等）都有报道 [4]。
大亚湾位于珠江口东侧，地理位置介于
113°29′42"～114°49′42"E、23°31′12"～24°50′00"N之
间，湾内生物资源丰富、生境多样，红树林和珊瑚群
落使该亚热带海湾显示出热带生境的特色，是我国亚
热带海域的重要海湾之一。部分学者对大亚湾的总有
机碳（TOC）进行了研究[5-6]。为更好地了解大亚湾
DOC的分布特征，作者于2010年12月～2011年11月分
4个季度，对整个大亚湾的DOC进行了采样分析，系
统研究了该水域DOC的平面分布特征和时间变化特
点，并探讨了大亚湾DOC与浮游生物等的关系。

2 材料与方法（Materials and methods）

为充分了解整个大亚湾水域 DOC 的平面分布特
征，本次研究对整个大亚湾的 DOC进行了采样分析，
采样点的布设主要根据国内现有的多个研究项目的
采样布点设置，共布设 9个采样点（图 1）。于 2010
年 12 月、2011 年 3、6 和 11 月，对该水域的 DOC
和浮游植物数量及浮游动物干重进行了监测。DOC
样品采集后，立即用 450℃预灼烧 6 h的 GF/F玻璃
纤维滤膜在全玻过滤器上过滤，最先滤出的约 20 mL
水样被弃掉，随后滤出部分转入 60 mL 玻璃贮样瓶
中。玻璃瓶在出海前用稀盐酸浸泡 24 h 以上，依次
用蒸馏水润洗 3遍，在 450℃下至少灼烧 6 h。水样
中加入 1滴饱和 HgCl2溶液以避免微生物影响，然后
盖好瓶塞用保鲜膜封口后在 4℃下保存。DOC 样品
交由中国科学院广州地球化学研究所的中国科学院
同位素年代学和地球化学重点实验室测定。采用总有
机碳分析仪测定，采用高温催化氧化法测定 DOC的
浓度。
浮游植物样品用50 cm 口径的浅水Ⅰ型浮游生
物网由底层至表层垂直拖网采集，采集到的样品按照
《海洋监测规范》现场用5％的福尔马林固定，带回
实验室进行鉴定和计数。浮游动物样品采集使用10 L
浮游生物采水器，采样30 L，现场过滤浓缩，经5％
福尔马林溶液固定后带回实验室，采用称重法测定浮
游动物干重。


图 1 大亚湾采样监测点位置
Fig. 1 Sample stations in the Daya Bay

3结果与分析 （Results and analysis）

3.1 大亚湾 DOC含量的平面分布特征
DOC 在该海域的平面分布特征如图 2～图 5 所
示。春季大亚湾 DOC 含量分布范围为 1.406±0.240
mg·L-1，DOC的高值区集中在澳头及惠东近陆域一
带水域，低值区集中在大辣甲－桑洲之间水域，总体
呈现出近岸高于远岸水域的分布趋势。夏季大亚湾
DOC 含量分布范围为 1.593±0.141 mg·L-1，DOC
平面分布趋势与春季较为相似，高值区集中在靠近澳
头及惠东陆域一带水域，但低值区集中在大鹏湾靠近
大亚湾核电站一带水域（大辣甲西北侧）。秋季大亚
湾 DOC含量分布范围为 1.441±0.300 mg·L-1，DOC
高值区集中在靠近澳头一带水域，低值区仍集中在大
鹏湾靠近大亚湾核电站一带水域（大辣甲西北侧）。
冬季大亚湾 DOC 含量分布范围为 1.037±0.233
mg·L-1，DOC与前面 3个季节的分布趋势有一定差
异，高值区除了出现在澳头及惠东近陆域一带水域
外，还在靠近桑洲水域出现了高值区，低值区仍分布
在大辣甲以西海域。综上可知，DOC 在大亚湾海域
5期 黄道建，等. 大亚湾溶解有机碳的时空分布 549
基本呈现出靠近陆域（尤其是靠近澳头一侧）的含量
较高，较低值一般出现在大辣甲西侧及西北侧。这可
能是由于近岸水域受人类活动影响较大所致，近岸海
域接受了人类生产生活活动产生的大量有机物，这些
有机物可以直接或者间接转变为 DOC，澳头及惠东
为人口较为稠密、工业较为发达地区，产生了大量可
以转化为 DOC的物质，通过船舶、养殖、污水管道
等排入海中，而沿岸流又把 DOC 限制在近岸，DOC
难以顺利扩散，易在近岸积累，这也是造成 DOC 的
含量高值一般出现在近岸水域的原因之一[7-8]。
114.50 114.60 114.70 114.80 114.90
22.45
22.50
22.55
22.60
22.65
22.70
22.75
22.80
澳头
纯洲
喜洲
大辣甲
桑洲
小星山
三门岛
惠东
大鹏
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N
E
图 2 春季 DOC分布图（2011.3）
Fig. 2 Distribution of DOC in Spring(2011.3)
114.50 114.60 114.70 114.80 114.90
22.45
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澳头
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图 3 夏季 DOC分布图（2011.6）
Fig. 3 Distribution of DOC in Summer(2011.6)
114.50 114.60 114.70 114.80 114.90
22.45
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图 4 秋季 DOC分布图（2011.11）
Fig. 4 Distribution of DOC in Autumn(2011.11)
114.50 114.60 114.70 114.80 114.90
22.45
22.50
22.55
22.60
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大辣甲
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三门岛
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图 5 冬季 DOC分布图（2010.12）
Fig. 5 Distribution of DOC in Winter(2010.12)

3.2大亚湾 DOC含量的季节分布特征
大亚湾 DOC 含量季节变化情况见图 6，从该图
可以看出，大亚湾 DOC含量呈现出夏季>秋季>春季
>冬季的分布特征。

0
0.4
0.8
1.2
1.6
2
2010.12 2011.3 2011.6 2011.11
时间/time
D
O
C
/m
g•
L-
1

图 6 DOC季节变化图
Fig. 6 Changes of DOC concentration in four seasons

3.3大亚湾 DOC含量与其它海域的比较
表 1 列出了其他研究者测得的世界主要大洋区及
中国代表海域表层水体中 DOC的含量。从表 1可知，
世界大洋区 DOC 的含量较低，变化范围较小，表层
水含量变化范围大致为 0.58～1.64 mg·L-1，中国海域
DOC的含量差别较大，渤海和黄海较高，东海较低，
珠江口海域处于中间位置（1.03～3.00 mg·L-1）。本
次研究结果为 0.953～2.109 mg·L-1，较大洋水域的
DOC含量高，但低于黄渤海等较为封闭、受陆源影响
较为明显的海域 DOC 含量，与珠江口海域研究结果
较为接近，这也表明珠江口水域近 10 年来海水中的
DOC含量基本变化不大。
550 生 态 科 学 Ecological Science 31卷
表 1 大洋上层水体及我国典型海域 DOC的质量浓度（mg·L-1）
Tab. 1 DOC concentrations in the upper ocean waters and typical sea areas in China（mg·L-1）
海域 Area DOC含量 Concentration 季节 Season 来源 Reference
1.119～1.868 春季 Spring
1.413～1.825 夏季 Summer
0.953～2.109 秋季 Autumn
大亚湾 Daya Bay
0.807～1.542 冬季 Winter
本文
南黄海 South Yellow Sea 1.05～9.37 夏季 Summer 文献[9]
渤海 Bohai Sea 1.33～3.04 春季 Spring 文献[10]
东海 East Sea 0.78～0.90 春秋 Spring & Autumn 文献[11]
珠江口 Pearl River Estuary 1.03～3.00 夏季 Summer 文献[12]
北冰洋 Arctic Ocean 0.58～1.64 文献[13]
太平洋 Pacific Ocean 0.72～0.96 文献[13]
3.4大亚湾 DOC含量与浮游生物的关系
图 7和图 8是采用本次研究监测数据分析得到的
大亚湾 DOC含量与浮游植物数量及浮游动物干重之
间的关系图（共 36组数据，其中 2011年 3月由于采
集的浮游动物较少，没有进行干重的称量，因此图 8
共有 27组数据）。一般认为，海洋浮游植物光合作用、
生物代谢、细菌活动等都与 DOC的生产有关[14]，但
从图中可见，大亚湾 DOC含量与浮游植物数量和浮
游动物干重线性相关系数分别为 R2=0.141 1，n＝36
和 R2=0.201 5，n＝27，不具有明显的线性相关，表
明来自生物的作用对 DOC分布趋势影响并不足够明
显。Carlson 和 Ducklow的研究也表明，在赤道太平
洋海区 DOC分布并不随初级生产力和细菌生产在内
的生物学参数相关联而变化[1]。这表明，大亚湾 DOC
除了受到生物的影响外，人类活动及水动力学的影响
亦是不可忽视的，这尚有待进一步的研究。

图 7 DOC和浮游植物数量的相关性
Fig. 7 Correlation between DOC and cell density of
phytoplankton


图 8 DOC和浮游动物干重的相关性
Fig. 8 Correlation between DOC and dry weight of
zooplankton

4结论 （Conclusions）

（1）本次研究结果显示大亚湾 DOC 含量在 4
个季度的范围为 0.953～2.109 mg·L-1，DOC在大亚
湾海域基本呈现出靠近陆域（尤其是靠近澳头一侧）
的含量较高，而较低值一般出现在大辣甲西侧及西北
侧的分布特征。
（2）大亚湾 DOC含量呈现出夏季>秋季>春季>
冬季的分布特征。
（3）大亚湾 DOC含量较大洋水域的 DOC含量
高，但低于黄渤海等较为封闭、受陆源影响较为明显
的海域 DOC含量，与珠江口海域研究结果较为接近。
（4）本次研究结果表明，大亚湾 DOC 除了受
到生物的影响外，人类活动及水动力学的影响亦是不
可忽视的，这尚有待进一步的研究。
5期 黄道建，等. 大亚湾溶解有机碳的时空分布 551
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552 生 态 科 学 Ecological Science 31卷