郭威，葉豐，賈國(guó)東,3*

(1. 東華理工大學(xué) 江西省大氣污染成因與控制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江西 南昌 330013；2. 中國(guó)科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所 邊緣海地質(zhì)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東 廣州 510640； 3. 同濟(jì)大學(xué) 海洋地質(zhì)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，上海 200092)

?

珠江口表層水體顆粒物中古菌四醚類(lèi)脂物的分布特征

郭威1，2，葉豐2，賈國(guó)東2,3*

(1. 東華理工大學(xué) 江西省大氣污染成因與控制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江西 南昌 330013；2. 中國(guó)科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所 邊緣海地質(zhì)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東 廣州 510640； 3. 同濟(jì)大學(xué) 海洋地質(zhì)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，上海 200092)

類(lèi)異戊二烯甘油二烷基甘油四醚類(lèi)化合物(isoGDGTs)是古菌微生物的特征脂類(lèi)標(biāo)志物，由這組化合物構(gòu)造出的TEX86溫標(biāo)在海水古溫度重建中得到了廣泛應(yīng)用。本文調(diào)查了珠江口及近岸海域(水深小于30 m)4個(gè)季節(jié)水體懸浮顆粒物(SPM)的isoGDGTs分布情況。結(jié)果顯示：虎門(mén)上游河流水體中的isoGDGTs主要來(lái)自原地生產(chǎn)的甲烷古菌輸入，進(jìn)入河口水體后，主要來(lái)自原地奇古菌和廣古菌的輸入。陸源古菌的輸入在5月份和8月份，對(duì)河流水體產(chǎn)生一定的影響，但對(duì)河口水體的影響相對(duì)較小。珠江口水體isoGDGTs中的GDGT-2與GDGT-3比值(GDGT-[2]/[3])和GDGT-Cren′的豐度百分比(Cren′%)分別小于4和4%，與南海深水沉積物明顯不同，表明珠江口與南海深水沉積物中isoGDGTs的古菌來(lái)源存在差異，這也可能是引起珠江口水體TEX86溫度(基于全球標(biāo)定公式)偏離水體實(shí)際溫度的原因。珠江口表層水體isoGDGTs中的GDGT-2和GDGT-3的豐度百分比與南海表層水體存在差異，這可能與Group Ⅰ 奇古菌和Group Ⅱ 廣古菌相對(duì)比例空間變化有關(guān)。珠江口表層水體isoGDGTs的TEX86溫度在2月份明顯高于原地表層水體溫，而其他月份都低于原地表層水體溫度，可能與Group Ⅰ 奇古菌和Group Ⅱ 廣古菌相對(duì)比例的季節(jié)變化有關(guān)。幾個(gè)月份中11月份isoGDGTs絕對(duì)含量最高，8月份較低，表明11月份和8月份分別是原地古菌生產(chǎn)量較大和較小時(shí)期。統(tǒng)計(jì)分析的結(jié)果顯示，水體銨根離子含量、水體溫度，以及溶解氧水平可能是控制珠江口水體isoGDGTs分布的主要環(huán)境因素。

珠江口；isoGDGTs；TEX86；懸浮顆粒物；季節(jié)變化

1 引言

甘油二烷基甘油四醚類(lèi)化合物(GDGTs)是微生物細(xì)胞膜的主要成分，主要包括類(lèi)異戊二烯GDGTs(isoGDGTs)和支鏈GDGTs(brGDGTs)[1—2]。isoGDGTs是一種由古菌合成的細(xì)胞膜脂，分子中含有0～3個(gè)環(huán)戊烷結(jié)構(gòu)(GDGT-0～GDGT-3)以及一類(lèi)特殊的isoGDGTs(GDGT-Cren, Crenarchaeol)及其重構(gòu)異構(gòu)體(GDGT-Cren′)。后二者分子中含有4個(gè)環(huán)戊烷結(jié)構(gòu)和一個(gè)環(huán)已烷結(jié)構(gòu)[3—4]。培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)表明，古菌細(xì)胞膜對(duì)溫度有一種適應(yīng)機(jī)制，表現(xiàn)為isoGDGTs平均5元環(huán)數(shù)與生長(zhǎng)溫度有關(guān)[5]。Schouten等[6]通過(guò)對(duì)大洋表層沉積物中的isoGDGTs的研究發(fā)現(xiàn)，isoGDGTs的分布與年均海水表層溫度(SST)具有顯著的線性相關(guān)性(GDGT-0和GDGT-1與SST負(fù)相關(guān)，GDGT-2、GDGT-3以及GDGT-Cren′與SST正相關(guān))，并根據(jù)這種相關(guān)性提出了一個(gè)古溫度指標(biāo)TEX86，以及海洋表層水體溫度重建的TEX86公式。Kim等[7—8]基于更加廣泛的海洋表層沉積物數(shù)據(jù)，對(duì)TEX86溫度公式進(jìn)行了校正，并提出了適應(yīng)溫暖海區(qū)和低溫海區(qū)的校準(zhǔn)公式TEX86H和TEX86L。TEX86指標(biāo)已經(jīng)在海洋古溫重建的研究中發(fā)揮了重要作用。

南海是西太平洋熱帶海區(qū)的重要邊緣海，其沉積物中蘊(yùn)含著大量古海洋的環(huán)境信息。當(dāng)前，很多學(xué)者開(kāi)展了針對(duì)南海水體和沉積物中isoGDGTs的研究。一些研究結(jié)果顯示，南海深海區(qū)表層沉積物的TEX86指標(biāo)能準(zhǔn)確地記錄南海年均SST (水深大于1 000 m)[18—19]或次表層(30～125 m,水深大于300 m)[9]水體溫度，但是南海北部的陸架淺水區(qū)(水深小于200 m)表層沉積物TEX86指標(biāo)記錄的溫度普遍低于年平均SST[18]。Ge等[19]、Zhang等[12]以及Zhou等[20]對(duì)南海北部淺水區(qū)(水深小于100 m)表層沉積物的TEX86進(jìn)行了調(diào)查，發(fā)現(xiàn)TEX86指標(biāo)計(jì)算的溫度接近冬季表層水體溫度，據(jù)此認(rèn)為此區(qū)域表層沉積物的TEX86指標(biāo)可能有季節(jié)偏向，主要記錄了冬季SST。最近，Wang等[21]發(fā)現(xiàn)珠江口及鄰近陸架淺水區(qū)(水深小于20 m)表層沉積物中的TEX86溫度也低于年平均表層水體溫度。通過(guò)與前人表層沉積物的TEX86數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，認(rèn)為淺水區(qū)偏低TEX86溫度可能并不是受季節(jié)性因素的影響，而是由這一區(qū)域古菌類(lèi)型與深海區(qū)存在差異所造成。

最近，我們對(duì)珠江口表層水體懸浮顆粒物(SPM)的isoGDGTs分布進(jìn)行了不同季節(jié)的調(diào)查和分析。本文將珠江口isoGDGTs組成與南海陸架淺水區(qū)和開(kāi)放海區(qū)表層水體SPM和沉積物中isoGDGTs組成進(jìn)行了比較，討論了珠江河流與河口水體isoGDGTs的古菌來(lái)源，評(píng)估了溫度及有關(guān)的非溫度因素對(duì)珠江口isoGDGTs分布的影響，以期對(duì)TEX86溫度指標(biāo)在珠江口及其鄰近陸架淺水區(qū)的應(yīng)用提供一些啟示。

2 材料和方法

2.1 研究區(qū)域概況

珠江是中國(guó)徑流量第二大河流(330×109m3/a)，也是珠江口最重要的淡水補(bǔ)給，并最終輸送到南海。珠江口地處熱帶與亞熱帶。受東南季風(fēng)和西南季風(fēng)的影響，珠江流域水汽主要來(lái)源于南海、西太平洋和孟加拉灣。珠江流域降雨量豐富，全年降水主要集中于4-9月份，其降水量約占全年降水量的80%?？菟谝话銥?0月至次年3月，年平均降雨量為1 200～2 200 mm[22]。

珠江河口至伶仃洋外水域位于21°～23°30′N(xiāo)，112°40′～114°50′E(圖1)，主要由3個(gè)次級(jí)河口組成，即磨刀門(mén)(Modaomen)、黃茅海(Huangmaohai) 和伶仃洋(Lingdingyang Bay)。伶仃洋是最大的次級(jí)河口，我們的研究點(diǎn)主要設(shè)在伶仃洋(圖1)。伶仃洋水域長(zhǎng)48 km，寬4～48 km，平均水深4.8 m，從西北向東南，水深逐漸增加[23]。

圖1 珠江口采樣點(diǎn)分布Fig.1 Distribution of sampling sites in the Pearl River Estuary

2.2 采樣

對(duì)珠江口及其鄰近水域SPM進(jìn)行了不同季節(jié)的采樣，采樣點(diǎn)分布如圖1，采樣時(shí)間分別是2013年11月、2014年2月、2014年5月、2014年8月。SPM樣品采自表層水體(水深約1 m)，使用大體積有機(jī)玻璃過(guò)濾器過(guò)濾大約50 L體積的水，用預(yù)先灼燒(450℃)和稱質(zhì)量的玻璃纖維濾膜(Whatman GF/F, 0.7 μm, 142 mm直徑)收集顆粒物。水溫、鹽度用CTD儀現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定。所有樣品現(xiàn)場(chǎng)采集后放入-20℃冰箱保存，帶回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行下一步的分析。

2.3 脂類(lèi)萃取和分離

SPM樣品在實(shí)驗(yàn)室冷凍干燥。然后，附著SPM的濾膜用剪刀剪碎，裝入Teflon離心管內(nèi)。依次用甲醇(2次)、1∶1體積比的二氯甲烷/甲醇(2次)和二氯甲烷(2次)進(jìn)行超聲萃取，離心分離后進(jìn)行合并。萃取溶液在真空條件下進(jìn)行旋轉(zhuǎn)干燥，用正己烷洗脫后進(jìn)行組分分離，分離柱采用活化的氧化鋁柱，分別用99∶1的正己烷/二氯甲烷和1∶1的二氯甲烷/甲醇分離非極性組分和極性組分，GDGTs在極性組分中。含GDGTs的溶液用N2吹干后用正己烷/異丙醇(99∶1,V∶V)進(jìn)行超聲溶解，并用直徑為4 mm，孔徑為0.45 μm的有機(jī)相濾膜過(guò)濾后進(jìn)行儀器分析。

GDGTs的分析采用的儀器是Agilent 1200HPLC6410 TripleQuad MS。使用的程序參考了Hopmans等[24]和Schouten等[25]介紹的方法，色譜柱采用氰基柱(2.1×150 mm，3 μm，流速0.2 mL/min)，溫度保持在30℃。依據(jù)樣品濃度，進(jìn)樣量在5～20 μL之間進(jìn)行調(diào)節(jié)。流動(dòng)相采用梯度洗脫，初始流動(dòng)相為99%的正己烷和1%的異丙醇，之后在45 min內(nèi)異丙醇的濃度增加至1.8%，流速0.2 mL/min。以質(zhì)譜掃描單離子的峰面積作為比較化合物含量的標(biāo)準(zhǔn)。

2.4 衛(wèi)星溫度

衛(wèi)星溫度數(shù)據(jù)來(lái)自于美國(guó)國(guó)家海洋和大氣局高分辨率探測(cè)器(version 5.0 and 5.1; http://pathfinder.nodc.noaa.gov)。因?yàn)樗wSPM主要反映的是采樣時(shí)期水體的環(huán)境信息，因此我們提取了采樣期間(2013年11月至2014年8月)每個(gè)采樣點(diǎn)當(dāng)日的平均表層水體溫度。

2.5 統(tǒng)計(jì)分析

2.6 GDGTs相關(guān)指標(biāo)的計(jì)算

BIT指標(biāo)采用Hopmans等[26]提出的公式，TEX86溫度計(jì)算采用Kim等[7—8]年提出的公式，具體計(jì)算公式如下：

BIT = (Ⅰ+Ⅱ+Ⅲ) / (Ⅰ+Ⅱ+Ⅲ + Cren),

TEX86= (GDGT-2+GDGT-3+Cren′) / (GDGT-1+GDGT-2+GDGT-3+Cren′)，

TEX86H= log (TEX86)，

SST =68.4·TEX86H+38.6，

式中，Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ屬于支鏈GDGTs；GDGT-1、GDGT-2、GDGT-3、Cren和Cren′屬于isoGDGTs。

3 結(jié)果

3.1 SPM的isoGDGTs絕對(duì)含量

珠江河流及河口水體不同季節(jié)SPM總isoGDGTs含量范圍為0.75～57.34 ng/L。isoGDGT含量在珠江下游河流水體中相對(duì)較高(1.65～57.34 ng/L)，河口水體則相對(duì)較低(0.75～52.12 ng/L)(圖2)。本工作中SPM的isoGDGTs含量與Wang等[21]報(bào)道的珠江口(采樣時(shí)間為2010年7月)SPM中的含量(7.4～71.0 ng/L)接近，并且高于Wei等[18]報(bào)道的南海表層水體(采樣時(shí)間為2010年4—5月)SPM中的含量(0.001～0.894 ng/L)。從季節(jié)變化來(lái)看，2013年11月份總isoGDGT含量(平均為36.12 ng/L)明顯高于其他月份(2014年2月平均為6.40 ng/L，2014年5月為14.70 ng/L，2014年8月為6.16 ng/L)。

3.2 SPM的isoGDGTs相對(duì)含量

SPM樣品中isoGDGTs主要以GDGT-0(9.13%～92.16%)和GDGT-Cren(5.39%～72.62%)為主要組成部分(圖3)。其中，2013年11月，GDGT-0和GDGT-Cren在不同地點(diǎn)(隨著鹽度升高)的相對(duì)含量較為穩(wěn)定。而其他月份GDGT-0的相對(duì)含量隨著鹽度增加而逐漸減小，GDGT-Cren則正好相反，隨著鹽度增加逐漸變大。其他isoGDGTs組分相對(duì)含量(GDGT-2、GDGT-3和GDGT-Cren′)空間和季節(jié)變化不明顯。

圖2 不同季節(jié)isoGDGTs絕對(duì)含量Fig.2 The abundance of total isoGDGTs in surface water SPM of PRE in different months

圖3 不同季節(jié)isoGDGTs相對(duì)含量Fig.3 Relative abundance of isoGDGTs from surface water SPM of PRE in different months

3.3 IsoGDGTs相關(guān)指標(biāo)的時(shí)空變化

表1 IsoGDGTs各組分與表層水體溫度(SST)和GDGT-Cren之間的相關(guān)關(guān)系

圖4 不同季節(jié)鹽度對(duì)應(yīng)SPM的BIT值(a), GDGT-[0]/[Cren]與MI值(b), 原地水體溫度與溫度(c)Fig.4 Distribution of SPM in different months in the diagram of salinity vs. BIT (a), MI vs. GDGT-[0]/[Cren] (b), and in situ surface water temperatures vs. TEX86 derived temperatures (c)

3.4 PCA、RDA分析結(jié)果

PCA分析的目的是評(píng)估GDGTs各組分之間，以及環(huán)境參數(shù)(如溫度、鹽度、水體中離子含量等)與GDGTs相關(guān)指標(biāo)(BIT、MI、GDGT-[2]/[3]等)之間的相互關(guān)系。在isoGDGTs各組分的PCA分析結(jié)果中(圖5a和表2)，兩個(gè)坐標(biāo)軸共解釋了87.7%的isoGDGTs組分變化，其中第一個(gè)軸(PC1)解釋了78.3%，第二軸(PC2)解釋了9.4%。在PC1軸中，GDGT-1、GDGT-2、GDGT-3和GDGT-Cren′在左側(cè)軸，具有較高的負(fù)向載荷(r分別為-0.79,-0.94, -0.70 和-0.97)。而GDGT-0則在右側(cè)軸，并具有較高的正向載荷(r=0.92)。

圖5 isoGDGTs各組分PCA結(jié)果圖(a)， isoGDGTs不同指標(biāo)與環(huán)境參數(shù)PCA結(jié)果圖(b)， isoGDGTs各組分與環(huán)境參數(shù)RDA結(jié)果圖(c)(TSM是總懸浮物，Chl a為葉綠素a，DO為溶解氧)Fig.5 Principal component analysis (PCA) biplot of isoGDGTs components (a). Principal component analysis (PCA) biplot showing relationships among environmental variables and isoGDGTs correlation indices (b). Redundancy analysis (RDA) triplot showing relationships between environmental variables and isoGDGTs com-ponents (c)

變量PCA載荷PC1PC2變量PCA載荷PC1PC2變量RDA相關(guān)性Axis1Axis2GDGT0092-033TEX86-027049深度004-005GDGT?1-079-059MI-062-038鹽度-024039GDGT?2-094-004GDGT-[0]/[Cren]-053-044溫度-045-044GDGT?3-07009BIT-074-022溶解氧-041059Cren-097007GDGT-[2]/[3]010-002Chla005002Cren′-054040深度004002TSM014025

續(xù)表2

為了評(píng)估當(dāng)環(huán)境參數(shù)中單獨(dú)存在這3個(gè)環(huán)境中某一個(gè)變量對(duì)isoGDGTs的影響，以及這個(gè)單獨(dú)變量與其他兩個(gè)變量協(xié)同對(duì)isoGDGTs的影響(其他兩個(gè)變量的部分效果被移除，即其他兩個(gè)環(huán)境變量作為協(xié)變量)，我們進(jìn)行了PartialRDA分析，分析結(jié)果如表3?？梢钥闯?，當(dāng)單獨(dú)考慮一個(gè)環(huán)境變量對(duì)isoGDGTs分布的影響時(shí)，NH+4含量解釋的isoGDGTs變量較大，為369%，其次是溫度和DO含量，分別為179%和159%。當(dāng)考慮isoGDGTs受3個(gè)環(huán)境變量的共同影響時(shí)，DO含量和溫度解釋的變量較大，分別為312%和295%，而NH+4含量為13%。在RDA圖中可以看到NH+4含量與GDGT?Cren%含量呈現(xiàn)反向關(guān)系。表3 IsoGDGTs與環(huán)境參數(shù)之間的PartialRDA分析結(jié)果表Tab．3 ThePartialRDAresultsofenvironmentalvariablesandisoGDGTscomponents環(huán)境變量協(xié)變量解釋變量%P值NH4+None3690%0001T，DO13%0004TNone1790%0001NH+4，DO2950%0001DONone1590%0004T，NH+43120%00014 討論4．1 虎門(mén)上游表層水體isoGDGTs可能的來(lái)源虎門(mén)上游河流水體中的isoGDGTs絕對(duì)含量都相對(duì)高于下游的河口水體(圖1和圖2)。這說(shuō)明珠江下游淡水水體中古菌輸入或生產(chǎn)的水平相對(duì)于河口區(qū)域要高。外源輸入方面，虎門(mén)上游河流水體可能接受了來(lái)自流域土壤古菌的貢獻(xiàn)，因?yàn)橥寥乐袕V泛存在產(chǎn)甲烷古菌(Methanogens)和少量非嗜熱奇古菌(Thaumarchaeota)，前者主要合成GDGT?0，后者則能主要合成GDGT?Cren[29]。內(nèi)源生產(chǎn)方面，水體自生的浮游古菌可合成isoGDGTs，特別是在富營(yíng)養(yǎng)化的水體中，存在的非嗜熱奇古菌和產(chǎn)甲烷古菌，都能合成isoGDGTs[27]。為了弄清楚isoGDGTs的來(lái)源，我們對(duì)isoGDGTs各組分的豐度百分比進(jìn)行了分析?？梢钥吹剑罕韺铀wSPM中isoGDGTs以GDGT?0和GDGT?Cren為主要組成部分(圖2)。并且虎門(mén)上游河流水體中(2月、5月、8月)GDGT?0的豐度百分比普遍高于GDGT?Cren，而進(jìn)入河口水體后GDGT?0的豐度百分比有所下降，普遍小于GDGT?Cren(圖2)。一般來(lái)說(shuō)，GDGT?0的來(lái)源比較豐富，主要有廣古菌(Eur?yarchaea)中的產(chǎn)甲烷古菌(Methanogenicarchaea)和嗜甲烷古菌(Methanotrophicarchaea)，以及在海陸環(huán)境中廣泛存在的奇古菌，而GDGT?Cren則主要來(lái)自奇古菌[17]。最近有研究認(rèn)為，GroupⅡ廣古菌也可能合成GDGT?Cren[15]，但尚未獲得普遍支持。海洋奇古菌合成的GDGTs，以GDGT?Cren為主要成分，虎門(mén)上游GDGT?Cren的相對(duì)豐度不高(2月、5月和8月GDGT?0相對(duì)豐度都小于GDGT?Cren)，表明海洋奇古菌的影響較小。當(dāng)然，在海洋奇古菌中，溫度也會(huì)影響isoGDGTs的相對(duì)豐度，例如，隨著溫度的降低，GDGT?0相對(duì)豐度會(huì)升高[5—6]。本研究中2月份虎門(mén)上游的GDGT?0相對(duì)豐度較高，也可能與溫度降低有關(guān)。但可能不是主導(dǎo)因素，因?yàn)?月份溫度同樣較低的河口水體，其GDGT?0相對(duì)豐度明顯的低于虎門(mén)上游水體，并沒(méi)有表現(xiàn)出較高的GDGT?0相對(duì)豐度。另外，也有研究指出，溫度對(duì)GDGT?0的影響在多種古菌來(lái)源的環(huán)境中并不適用，例如，當(dāng)環(huán)境中存在嗜甲烷古菌和海洋奇古菌兩種來(lái)源時(shí)，溫度并不是影響GDGTs?0相對(duì)豐度的主導(dǎo)因素，兩種古菌相對(duì)貢獻(xiàn)比例的變化可能是isoGDGT各組分相對(duì)豐度變化的主要原因[28]。除了海洋奇古菌，嗜甲烷古菌也可能產(chǎn)生isoGDGTs(包括GDGT?0)，但是，嗜甲烷古菌產(chǎn)生的GDGT?1～3的相對(duì)含量一般高于GDGT?Cren[17]?；㈤T(mén)上游和珠江口表層水體SPM樣品的GDGT?Cren相對(duì)含量基本高于GDGT?1～3(圖3)，并且，判斷嗜甲烷古菌影響的MI值(當(dāng)小于03時(shí)表明嗜甲烷古菌的影響較小)，除了個(gè)別點(diǎn)以外，都小于03(圖4b)。這表明虎門(mén)上游和珠江口水體isoGDGTs并沒(méi)有明顯受到嗜甲烷古菌的影響。與海洋奇古菌不同，產(chǎn)甲烷古菌合成的GDGT?0含量相對(duì)較高，其合成的GDGT?Cren是次要成分甚至無(wú)檢出。當(dāng)環(huán)境樣品中的GDGT?[0]/[Cren]比值大于2，則意味著產(chǎn)甲烷古菌輸入的影響較大[27]?；㈤T(mén)上游河流水體2月(HM01-ZJ00)、5月(HM01-ZJ01)和8月(HM02)的GDGT?[0]/[Cren]值均大于2(圖4b)，表明虎門(mén)上游河流水體isoGDGTs可能主

圖6 不同區(qū)域表層水體SPM和表層沉積物isoGDGT-[2]/[3]與GDGT-Cren′豐度百分比分布

Fig.6 isoGDGT-[2]/[3] vs. GDGT-Cren′% of SPM and surface sediments in the South China Seac
a. 南海； b. 南海海岸區(qū)；c. 虎門(mén)上游和珠江口；d. 虎門(mén)上游和珠江口表層水體SPM的GDGT-2和GDGT-3的豐度百分比； e. 珠江口-南海表層水體SPM的GDGT-2和GDGT-3的豐度百分比比較。南海海岸區(qū)表層水體SPM數(shù)據(jù)來(lái)自郭威(未發(fā)表數(shù)據(jù)，樣品采于2015年6月)；南海開(kāi)闊海洋表層水體SPM數(shù)據(jù)來(lái)自Wei等[18](樣品采于2010年4月23至5月26)；珠江口表層沉積物數(shù)據(jù)來(lái)自郭威(未發(fā)表數(shù)據(jù)，樣品采于2014年
12月)；南海海岸區(qū)和南海表層沉積物數(shù)據(jù)來(lái)自Wei等[18]，Jia等[19]，Ge等[9]，Zhou等[20]
a. South China Sea(SCS); b. Coastal South China Sea; c. Upper Humen and Pearl River Estuary(PRE); d. fractional abundance of GDGT-[2] vs. GDGT-[3] of SPM in Upper Humen and RRE; e. fractional abundance of GDGT-2 vs. GDGT-3 of SPM in Coastal SCS and open SCS. The dates of SPM in Coastal SCS from Guowei (unpublished date, sampling in June of 2015); the dates of SPM in SCS from Wei et al[18](sampling in May of 2010); the dates of surface sediments in PRE from Guowei (unpublished date, sampling in December of 2014); the dates of surface sediments in Coast-al SCS and SCS from Wei et al.[18], Jia et al.[19], Ge et al.[9], Zhou et al.[20]

在2月、5月和8月這3個(gè)月份中， 5月份的BIT值隨鹽度的變化與2月、8月并不相同(圖4a)。5月份，正處在珠江流域前汛期，降雨較大，河流水體較高的BIT值可能是因?yàn)橥寥烙袡C(jī)質(zhì)的輸入。珠江口SPM有機(jī)碳的同位素值在5月份更接近于土壤有機(jī)碳碳同位素值，可以支持這一推斷[30]。但是2月，珠江流域降雨量小，陸源有機(jī)質(zhì)輸入較少。河流水體包括低鹽度河口水體中的較高的BIT值可能與原地brGDGTs的生產(chǎn)有關(guān)。雖然8月份珠江流域降雨也較大，但是陸源土壤有機(jī)質(zhì)的輸入并不多[30，42]，表明原位brGDGT的生產(chǎn)也可能是8月份河流水體BIT值較高的原因。

4.4 環(huán)境因素對(duì)isoGDGTs分布的影響

在isoGDGTs的PCA分析中，可以看到，PC1軸上GDGT-1、GDGT-2、GDGT-3、GDGT-Cren和GDGT-Cren′表現(xiàn)出很明顯的同向性(圖5a)，暗示它們具有相同的來(lái)源，即主要是浮游奇古菌或廣古菌。但GDGT-0與其他isoGDGTs組分有著方向相反的載荷，則暗示GDGT-0與其他isoGDGTs組分在來(lái)源上存在差異。正如前文所述，GDGT-0來(lái)自甲烷古菌的輸入，特別是在虎門(mén)上游。

圖與GDGT-Cren含量之間的關(guān)系(BIT<0.4的樣品)Fig.7 The concentration of N vs. GDGT-Cren (BIT <0.4)

5 結(jié)論

(1)虎門(mén)上游河流段產(chǎn)甲烷古菌的輸入對(duì)isoGDGTs有重要影響，進(jìn)入河口水體后，以奇古菌和廣古菌的輸入為主。5月份和8月份陸源古菌的輸入對(duì)河流水體產(chǎn)生一定的影響，對(duì)河口水體的影響相對(duì)較小。

(2)珠江口水體存在廣古菌與奇古菌相混合的淺水古菌類(lèi)型。這可能是珠江口水體TEX86溫度偏離實(shí)測(cè)溫度的原因。表層水體isoGDGTs組分(GDGT-2、GDGT-3的豐度百分比)從珠江口到南海開(kāi)闊海洋發(fā)生了變化，這可能與奇古菌和廣古菌相對(duì)貢獻(xiàn)量空間變化有關(guān)。

(4)水體銨根離子含量、水體溫度，以及溶解氧水平可能是控制珠江口水體isoGDGTs分布的主要環(huán)境因素。

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Distribution of archaeal lipids in surface water suspened particulate matter of Pearl River Estuary

Guo Wei1，2， Ye Feng2， Jia Guodong2，3

(1.JiangxiProvinceKeyLaboratoryoftheCausesandControlofAtmosphericPohllution，EastChinaUniversityofTechnology，Nanchang330013，China; 2.KeyLaboratoryofMarginalSeaGeology，GuangzhouInstituteofGeochemistry，ChineseAcademyofSciences，Guangzhou510640，China; 3.StateKeyLaboratoryofMarineGeology，TongjiUniversity，Shanghai200092，China)

Pearl River Estuary; isoGDGTs; TEX86; surface water SPM; seasonal variation

10.3969/j.issn.0253-4193.2017.08.001

2016-11-09；

2017-02-16。

國(guó)家自然科學(xué)基金(41276072，41306102)。

郭威(1988—)，男， 湖北省洪湖市人，講師，從事河口水體不同形態(tài)碳的地球化學(xué)特征研究。E-mail:guowei@ieecas.cn

*通信作者：賈國(guó)東，男，教授，主要從事海洋有機(jī)地球化學(xué)研究。E-mail:jiagd@#edu.cn

P736.21

A

0253-4193(2017)08-0001-15

郭威，葉豐，賈國(guó)東. 珠江口表層水體顆粒物中古菌四醚類(lèi)脂物的分布特征[J].海洋學(xué)報(bào)，2017，39(8)：1—15,

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