深海大洋最小含氧带_OMZ_及其生态环境效应_李学刚

深海大洋最小含氧带_OMZ_及其生态环境效应_李学刚MarineSciences/Vol.41,No.12/2017127深海大洋最小含氧带(OMZ)及其生态环境效应李学刚1,2,3,宋金明1,2,3,袁华茂1,2,3,李宁1,2,3,段丽琴1,2,3,王启栋1(1.中国科学院海洋研究所海洋生态与环境科学重点实验室,山东青岛266071;2.中国科学院大学,北京100049;3.青岛海洋科学与技术国家实验室海洋生态与环境科学功能实验室,山东青岛266237)摘要:大洋最小含氧带(Oxygenminimumzone,OMZ)通常是指大洋水体中氧含量缺乏的水层,一般在水深200~1000m之间,其形成主要与厌氧细菌降解有机物导致的溶解氧消耗有关。但到目前为止对OMZ的浓度及水层都没有一个统一的标准,如以DO低于20μmol/L为标准,低于此标准的海域面积可占全球大洋面积的8%,水体体积可达大洋体积的7%,分布的主要区域包括东北太平洋(ENP)、东南太平洋(ESP)、阿拉伯海(AS)和孟加拉湾(BB)等海域。OMZ在全球海洋氮循环中有极为重要的作用,在那里不同化学形态的氮(NH4+、NO2–、NO3–、N2O、N2)在微生物的参与下会发生多种复杂反应。在OMZ的上部混合层,硝化作用将NH4+转化为NO3–,但在OMZ核心区主要进行着反硝化作用和厌氧氨氧化作用过程,可以将NO3–、NO2–和NH4+转化为气态氮(如N2、N2O),释放到大气中,造成大洋生物可利用氮含量更加不足。大洋OMZ区的存在不仅影响浮游生物的丰度、分布、多样性,而且影响生物的生存和迁移行为,但低氧区并不意味着是生物的贫乏区。同时,OMZ有利于有机质在沉积物中的保存,影响Fe、Mn、S等对氧化还原环境敏感元素的迁移与转化。尽管已有研究揭示了大洋OMZ对全球物质循环、大洋生态系统和极端环境下生物演化过程有重要作用,但对大洋OMZ可能带来的复杂生态环境效应的认识仍然很有限,目前亟须深入探讨大洋OMZ的形成过程及其生态环境效应。关键词:最小含氧带(Oxygenminimumzone,OMZ);分布与成因;生态环境效应;大洋中图分类号:P734.2文献标识码:A文章编号:1000-3096(2017)12-0127-12DOI:10.11759/hykx20170821003氧是生物地球化学循环的关键要素,也是大