南黄海和胶州湾海水中溶解氨基酸的分布与组成研究.pdf

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1、中日；f 学# iI 学位论Z 南黄海和胶州湾海水中溶解氨基酸的分布与组成研究 摘要 氮基酸是海洋有机碳的重要组成 l 分，也是海洋有机氮的重要储库。海水中 溶解氨基酸( T H A A ) 足海洋溶解有机氮( D O N ) 的重要组成部分，土要由溶解游 离态氩基陵( D F A A ) 和溶解结合态鲺基酸( D C A A ) 两部分构成。D C A A 是I I A A 的 主要组成部分：D F A A 周转速度快足海洋巾臼养生物的重要氯源，足异养生物 的重要氮源和碳源。开展海洋中溶解氧基酸的研究将有助于揭示海洋有机物来 源、转化和循环为研究海洋初级生产力构水平提供科学的依据。 本文以t

2、 一国代表性的陆架海区南黄海和受人类活动影响较大的胶州湾为研 究对象对这些海域溶解氪基酸的分布和组成规律进行丁系统的研究，并对溶解 氨基酸的季节变化、在微表层中的富集程度U 及与环境斟子的相关性进行了分 析主要研究结祟如下： ( ”r2 0 1 0 年对南黄海秋季表层海水中溶解氩基限的组成和分布进行了调查 研究，结果表明：南黄海表培海水中T H A A 、D F A A 及D C A A 平均浓度分别为 20 8 , u m o l L 、O3 9I a m o l L 和I6 9p m o l L 。T H A A 分布基本呈现近岸高、远岸低 的特点，明显受长江冲淡水和近岸水团的影响：D F

3、 A A 分布规律| 生较羞东部远 岸海域出现高值区。溶解氧基酸t I 一占较大比例的个体氩基鲮为丝氨酸、U 氨酸、 谷氨酸、内氰酸和灭门冬氧酸。对海区各调查站位溶解氨牡酸的组成进行聚类分 析最不，各站位以3 4 州为界可以分为两个薄区，具有明显的区域件特点。对 T H A A 中个体氪基酸摩尔百分含量对I5 种个体氨基酸进行聚类分析显示，化学 性质相近的个体氨基酸之间存在较为相似的生物地球化学行为。溶解氨基酸与环 境因子之间相关性分析显示T H A A 、D F A A 、D C A A 与环境因子( 温度、盐度、 l 叶绿索t 7 、D O C 、D I N 、细菌丰度) 均不存在显著柑关

4、性。 ( 2 ) 于2 0 1 0 年6 月一2 0 1 1 年5 月对胶州湾次表层和微表层海水I l j 符解氨基酸 的分布、组成的季节变化进行了调查研究。研究表明：胶l 湾次表层海水中 T H A A 、D F A A 和D C A A 的年平均浓度为I4 8B m o l L 、04 2p m o l L 和14 6p m o l L ： 做表层海水十T H A A 、D F A A 和D C A A 的年平均浓度为20 7 “m o F L 、05 6 9 m o l T L 和15 lp m o l L 。T H 从浓度的季1 7 变化表现为双峰型，夏季、冬季较高，D F A A 南

5、* 海l K I H * m m p * * 4 的”m ；m 目A 则表现为秋季、冬季高，春季、夏季低。微表层海水中D F A A 的年富集概率为 6 53 ，平均富集因子为16 0 ：D C A A 的年富集概率为5 63 ，平均富集因子I7 3 。 不同季节T H A A 和D F A A 的浓度变化范围较大，水、r 分布也略有差异但其高 值区大都集中在腔州湾东部和西部近岸海域，呈现m 【b 近岸向湾中部递减的趋 势。溶解氨基酸中占较大比例的个体氨基酸为丝氨酸、甘氧酸、谷氧酸、丙氨酸 和天门冬氨酸。对所有蛹查站位筹季节中个体氩基酸问进行相关性矩阵分析显 示，夏季和冬季个体氨基酸问的相关性

6、要商于秋季和春季。以个体氨基酸摩尔百 分含量对1 5 种个件氨基酸进行聚类分析显示，化学眭质相近的个体氨基酸之间 相似度较高，存在较为相近的生物地球化学行为。相关性分析显示，次表层中 D C A A 与D O C 、C h l a 存在显著正相关关系D F A A 则与细菌丰度和盐度存在一 定的相关性：微表层中D F A A 与D O C 肯一定的F 相关与D I N 育显著的正相关 与盐度有显著的负相关关系。 关键词：溶解氨基酸、分布、组成、微表层、南黄海、胶州湾 D i s t r i b u t i o na n d c o m p o s i t i o no f d i s s o

7、l v e da m i n o a c i d si nt h e S o u t hY e l l o wS e aa n dJ i a o z h o uB a y A b s t r a c t A m i n oa c i d sa r et h em a j o rf o r m so fo r g a n i cn i t r o g e n ( O N ) a n di m p o r t a n t c o m p o n e n t so f o r g a n i cc a r b o n ( O C ) i nm o s tm a r i n eo r g a n i

8、s m sD i s s o l v e da m i n o a c i d s a r et h cm a j o rf o r m so f d i s s o l v e do r g a n i cn i t r o g e n ( D O N ) ，w h i c he x i s ti nt h eI b r m so f d i s s o l v e dc o m b i n e da m i n oa c i d s ( D C A A ) a n dd i s s o l v e df r e ea m i n oa c i d s ( D F A A ) T h em

9、a j o r i t yo fd i s s o l v e da m i n oa c i d sa r ei nt h ef o r mo fD C A A u h i l eD F A Aa r e m i n o rc o m p o n e n t sD F A Aa r eu t i l i z e da sa l l i m p o r t a n ts o u r c eo f Nb ya u t o t r o p ha n d a r ea l s oi m p o r t a n ts o u r c e so fCa n dNb yh e t e r o t r o

10、p hS t u d i e s0 1 3d i s s o l v e da m i n o a c i d sw i l l h e l p u sk n o wt h es o H r c e s 、t r a n s f o r m a t i o R ，c i r c u f a t k n ta n db i o l o g i c a l a v a i f a b i l i t y & m a r i n eo r g a n i s m s ，s oa st op r o v i d eas c i e n t i f i cp r o o f f o ru n d e r

11、 s t a n d i n g t h el e v e lo f m a r i n ep r i m a r yp r o d u c t M t y 【nt h ep r e s e n td i s s e r t a t i o ns y s t e m a t i cs t u d yo nt h ed i s t r i b u t i o na n dc o m p o s i t i o n o rt h ed i s s o l v e da m i n oa c i d si nt h eS o u t hY e l l o wS e aa n dt h eJ i a

12、o z h o uB a yw e r e c a r r i e do u tT h es t u d yw a sc o n d u c t e dl or e v e a lt h es e a s o n a lv a r i a t i o n so ft h ea m i n o a c i d st h ee n r i c h m e n te x t e n ti nt h es u r f a c em i c r o l a ? e ra n dt h ec o r r e l a t i o nb e t w e e n e n v i r o n m e n t a

13、lf a c t o r sa n dd i s s o l v e da n d n oa c i d sT h em a i nf i n d i n g sa l es h o w na s f o I I o w s ： ( 1JD i s t r i b u t i o na n dc o m p o s i t i o no f d i s s o l v e da m i n oa c i d sw e r ed e t e r m i n e di nt h e S o u t hY e l l o wS e ad u r i n ga u t u m nT h ea v e

14、r a g ec o n c e n t r a t i o n so fT H A A D F A A D C A Ai nt h es u r f a c ew a t e rw e r e20 8g m o l LO3 91 t m o l l La n dI 6 9 m o U L r e s p e c t i 、e l y , T h ec o n c e n t r a t i o n so fT H A Ad e c r e a s e df r o mi n s h o r et oo f f s h o r es i t e s ， w h i l et h er e g

15、u l a r i t yo fd i s t r i b u t i o no fD F A Aw a sp o o r v , h i c hw a sh i g h e ri nt h e e a s t e r no f f s h o r ep a r tS e r i n e ，g l y c l n eg l u t a m i ca c i d a l a n i n ea s p a r t i ca c i dw e r et h e m a j o rc o n s t i t u e n t so f d i s s o l v e da m i n oa c i d

16、sC l u s t e ra n a l y s i ss h o w e d t h a ta l lo b v i o u s r e g i o n a lc h a r a c t e r i s t i cw a sr “e a l e di n t h ec o m p o s i t i o no fi n d i v i d u a la m i n oa c i d s b e m e e nt h en o r t ha n ds o u t ha r e ao f t h eS o u t hY e l l o wS e ad e m a r c a t e db y3

17、 4 。NH i g h m * 湃；K w 目* * 中m ”日# ”m 目目E s i m i l a r i t yw a sf o u n da m o n gi n d i v i d u a la m i n oa c i d sw i t hs i m i l a rc h e m i c a lp r o p e a i e s i n t h ec l u s t e ra n a l y s i so f m o l a rp e r c e n t a g e so f i n d i v i d u a la m i n oa c i d sN os i g n i E

18、 c a n t c o r r e l a t i o nw a sf o u n db e t w e e nd i s s o l v e da m i n oa c i d sa n de n v i r o n m e n t a 】f a c t o r ss u c h a s c h l o r o p h y l ld ( C h l d ) d i s s o l 、e do r g a n i cc a r b o n ( D O C ) d i s s o l v e di n o r g a n i c n i t r o g e n ( D I N ) b a c

19、t e r i a la b u n d a n c et e m p e r a t u r ea n ds a l i n i t y ( 2 ) S e a s o n a lv a r i a t i o n so fd i s t r i b u t i o na n dc o m p o s i t i o no fd i s s o l v e da m i n oa c i d s w e r ed e t e r m i n e dd u r i n gs u r v e y sf r o mJ u n e2 0 I Ot oM a y2 0 Ili nt h es u b

20、s u r f a c ew a t e r a n ds u r f a c e m i c r o l a y e r o f J i a o z h o uB a yT h ea v e r a g ec o n c e n t r a t i o n so f T H A A ，D F A A ， D C A Ai nt h es u b s u r f a c ew a f e rw e r e20 8H m o l LO3 9J j t m o l La n d16 9g m o l L r e s p e c t i v e l yw h i l et h o s ei nt h

21、 es u r f a c em i c r o l a y e rw 盯e20 7p m o l L O5 6L t m o l La n d I5 l , u m o l LB i m o d a lc h a r a c t e r i s t i cf i ns u m m e ra n dw i n t e r ) w a sl b u n di nt h e s e a s o n 8 lv a r i a t i o n so f t h ec o n c e n t r a t i o n so f T H A A w h i l et h ec o n c e n t r a

22、 t i o n so f D F A A i na u t u m na n dw i n t e rv q e t _ eh i g h e rt h a nt h o s ei ns u m m e ra n ds p r i n gT h ea n n u a l e n r i c h m e n tp r o b a b i l i t yo fD F A Aa n dD C A Ai ns u r f a c em i c r o l a ) e rw a t e rw a s6 53 a n d5 63 i f aa na v e r a g ee n r i c h m e

23、n tf a c t o ro f16 0a n dI7 3 r e s p e c t i v e l y A l t h o u g ht h ec o n c e n t m t i o n so fT H A Aa n dD F A Av a r i e dd u r i n gd i f f e r e n c ec r u i s e s h i g h e rc o n c e n t r a t i o n so c c u r r e d i nt h ee a s ta n dw e s tc o a s tr e g i o n s d e c r e a s i n g

24、 g r a d u a l l yf r o mt h ec o a s tt ot h ec e n t r a lr e g i o nS e r i n e ，g l y c f a e g l u t a m i ca c i d a l a n i n e a s p a n i ca c i du e r et h em a j o rc o n s t i t u e n t so f d i s s o l v e da m i n oa c i d sC o r r e l a t i o nm a t r i x o fa m i n oa c i d si n d i

25、c a t e dt h a tc o r r e l a t i o na m o n gi n d i v i d u a la m i n oa c i d si ns u m m e r a n dw i n t e rw a ss i g n i f i c a n tt h a nt h a ti na u t u m na n ds p r i n gH i g hs i m i l a r i t yw a sf o u n d a m o n gi n d i v i d u a la m i n oa c i d sw i t hs i m i l a rc h e m i

26、 c a lp r o p e r l i e sb yt h ec l u s t e ra n a l y s i s o fm o l a rp e r c e n t a g e so fi n d i v i d u a la m i n oa c i d sA n a l y s i sa l s or e v e a l e dt h a tD C A A h a ds i g n i f i c a n tc o r r e l a t i o n sw j t hD O Ca n dC h l - 口w h i l eD F A Aw a sr e l a t e dv d

27、t h b a c t e r i a la b u n d a n c ea n ds a l i n i t yi ns u b s u r f a c ew a t e r , i nc o n t r a s tt oc o r r e l a t i o n so f D F A Aw i t hD O C D I Na n ds a l i n i t yi ns u r f a c em i c r o l a y e r 脚o r d s ：D i s s o he d a m i n o a c i d s ；D i s t r i b u t i o n ；C o m p

28、o s i t i o n ；S u r f a c e m i e r o l a ) e r ：S o u t hY e l l o wS e a ；J i a o z h o uB a y 中围海洋 学碰 学位论女 0 前言 1 文献综述 目录 4l 空间分布 l42 季节变化 j 氩基酸的测定方法 6 氨基酸在微表层的亩集 2 研究方法 21 样品采集 22 溶解氨摧酸的分析方法 22l 仪器与试剂 222 分析原理 223 氰基酸的H P L C 测定 23 环境因子的测定 1 6 231D O C 和D I N 的测定 23 2C h l - a 的测定 233 细菌丰度的测定 2

29、4q 、 自 3 南黄海海水中溶解氨基酸的分布与组成研究 32 样品采集 33 结粜与讨论 331 溶解氧基酸的含量 3 32 溶解氨基酸的水平分布 ：4 5 一态 状 在 存 一和 一 源类环市来分循分的的的的酸酸酸酸接基基基氨氨氨氯4 南黄海干歧H 湾海水中游# 氰些酸丹m 与m “ M 3 33 溶解氨基酸的组成 3 34 溶解氨基酸与环境因子的相关性 34 本章小结 4 胶州湾海水中溶解氨基酸的分布与组成研究 41 引言 42 样品采集 - 2 8 43 结果与讨论 一2 9 431 主要环境因子的季节变化 432 溶解氧基酸的含量 433 溶解氨基酸的水平分布 434 溶解氨基酸的组

30、成 4 35 个体氨基酸之间的相关性 4 36 溶解氢基酸与环境因子的相芙性 437 溶解氨基酸在微表层中的富集 44 本章小结 5 结论 参考文献 附录表一 附录表二 致谢 个人简历、在硕士期间发表的学术论文与研究成果 5 9 酌 卯 船 c p 目洋 学位论文 U 刖舌 氲是海洋中的重要营养元索，是浮游植物生长的主要限制因素2 一( D i I m a r e ta l ，2 0 0 l a ) ，与生物体的生托、繁璃有着密切的关系。自然界中的氮可以分为 无机氯和有机氢，其中氯基酸是海水中有机氨的重要储库，溶解氨基酸约占总 溶解有机氮的I O ( D i t t m a re ta 【，2

31、 0 0 I a ) ，鲺基酸是海洋有机碳的重要组成部分， 在有机牛命体中含量很高而且易于降解是初级和次级生产者重要的碳源和能源 来源( S h a r pe ta l ，1 9 8 3 ) ，在有机物的生物地球化学循环中具有十分重要的作用。 在海洋沉积物和水体中有机质降解程度、河口生态生产过程、生源颖粒沉积过 程及通量、沉秋物海水界呵有机物再牛的研究当中，氨基酸还可以作为有效的指 示工具。因此开展对海水中溶解氩基酸的分布、组成及其与环境因子相关性 的研究，对于认识氨基酸在海洋中的来源、消除和循环转化过程以及其对于海洋 生态系统的影响具有重要意义。 自从2 0i 廿纪五、六十年代以来，国外对海

32、水e n 的氯基酸的研究已经遍及各 大洋、海湾和河r l 地区，氪基酸的分布、迁移和转化规律研究进一步深入，对 于影响鲺基酸组成和分布的生 身地球化学过程的研究有了一定的突破，取得了一 系列的研究成果。各种氨基酸形态的鉴定以及检测方法不断发展，高教液栩色谱 法在各项研究中广泛应用，氢基酸的分析原理也已趋于完善。近年来我国陆架边 缘海区溶解氨基酸的调查数据正在不断完善，部分陆架海区和重要湾口已有报 道，f F t 是仍然不够系统和深入。在中国重要河1 ：3 、海湾及陆架海区继续开展对 海水中溶解氮基酸的时空变化、组成、来源和转化的研究对于了解全球氮收支 及其动力学过程其有重要的意义( D i t

33、 t m a re ta 】2 0 0 1 b ) 。 本论文以中国典型的陆架海区南黄海和陆架边缘性半肘闭海湾胶 州湾作为调查对象，对其海水中溶解氨基酸的分布、组成规律以及与环境因乘的 关系进行了系统的研究并对微表层中溶解氮基酸的富集现象进h - T 详细舶探 讨，取得了些研究结果，希望能够通过这些研究进一步丰富我国在海洋溶解 氩基酸领域的研究内容。 南黄海腔“湾海水中溶解氪垡酸斗怖与目“ E 1 文献综述 I1 氨基酸的来源 海洋中溶解氩基酸的来源可以分为内源和外源两类，内源足经过海洋浮游 植物排泄和细胞裂解以及死亡后在自溶酶的作朋下分解为海水I I ，的有机碎屑和 颗粒等释放到海水中( 王

34、将克等，1 9 9 1 ) 。如果浮游植物被浮游动物吞食，其中 含有的氨基酸也会通过浮游动物的消化和排泄间接地释放到海水中。浮游生物在 这些过程一# 为海水提供了大量的颗粒和溶解氨基酸，颗粒氨基酸在微生物参与作 用F ，可以再次生成溶解氨基酸，也可最终降解成为N 0 3 、N 0 2 和f N H 4 + ( L e e 1 9 8 2 ) 。氨基酸在细菌作用下还可以发生外消旋化产生D 型氨基酸，而浮游植物 中所岔的几乎全是L 型氢基酸，所以可咀以此来判断海洋有机物的来源。 河流的传送输入( D u a n ，2 0 0 7 ；D i l t m a r , 2 0 0 3 ；W ue ta

35、1 ，2 0 0 7 ) 、大气的干湿沉 降( S c h e l l e r , 2 0 0 1 ：C o m e l l 2 0 0 I ) 还有沉积物中氢基酸的再悬浮是主要外源，在 某些地区还明显受近岸人类排污活动的影响。外源对近岸海区鲺基酸的分布和组 成影响较大。河水中氨基酸主要以结合忐鲺基酸的形式存在于腐殖质中，土壤 中的腐殖质在降水作用下会被冲刷洗滤而汇入河流，因而海水中氧基酸的含量 和组成与士壤中相近。风会将氧基酸吹入海洋上空形成气溶胶，伴随大气沉降和 降雨进入海水叶1 ，是海洋氨基酸的一种重要来源。沉积物t - 氨基酸的再悬浮也是 海水中氩基酸外源的重要一环。在海水中氮基酸内源

36、占主导，大量的氩基酸柬白 于浮游植物光合作用产生的初级生产力( I t t e k k o te ta l ，1 9 8 4 ) ，例如在我国珠江 河E l 地区，水体巾颗粒氨基酸的相对含量比珠江三角洲土壤中的浓度高I 一2 个 数量级，特别在最大浑浊带水域( C b e n maJ ，2 0 0 4 ) 更为显著，所以珠江河u 地 区的氨基酸主要来源于浮游植物的初级生产。不过在我国的黄河水体中，洪水 季节时囚其浊度太高几乎没有新生浮游生物，氨基酸的相对浓度与土壤中非常 相似，主要来源丁陆源输入：在枯水季时水体中的叶绿素的浓度才会较高，此 时氨基酸的浓度才会因为初级生产的增加有大幅上升( Z

37、h a n ge ta l ，1 9 9 8 ) 。 12 氨基酸的分类和存在状态 根据氨基酸分子结构中c 0 0 H 和N H ! 的相对位置，氢基酸可以分为一 氢基酸、B - 氧基酸、卜氧基酸：自然界的氰基酸还玎以分为蛋白和非蛋白氨基酸 十月# # I 口* i 两种t 组成蛋白质的主要是d 一氯基酸巾鲺基睦在自然界有一百多种但已知H 有2 0 种能组成蛋白质，这些氨基酸叉可以分为必需氨基酸和非必需氨基酸。必 需氯基酸包括异亮氨酸( 1 l e ) 噩氪酸( M e t ) ，赖鲺酸( L y s ) 色氨酸( T 口) ，亮氮酸 ( L e u ) - 苏氢酸( T h r ) 缬氨酸(

38、 V a l ) ，苯丙氨酸( P h e ) ：非必需氨基陵包括谷氨醴( G l u ) ， 天门冬氢酸( A s p ) ，甘氨酸( G l y ) ，丝氧酸( S c r ) ，阿鲺酸( A l a ) 组氨酸( H i s ) ，精氢 酸( A r g ) 酪氨酸( T y r ) ，天门冬酰胺( A s n ) 谷氮酰胺( d n ) ，半胱氢酸( C y s ) 和脯 氮酸( P r o ) ( 邢其毅等，2 0 0 6 ) 。根据氨基酸所带官能团性质还可将其分为中性氨 基酸、酸性氨基酸、碱性氨基酸、含羟基氨基酸、芳香氨基酸和含硫氨基酸( 见 表1 1 ) 。 襄1 1 氮基酸的分

39、姜 T a b l e1 - 1C l a s s i f i c a t i o no f 蜘m oa c i d s 在海水中，氨基酸对应于有机质分类以颗粒态和溶解志两种形式存在，分 别为溶解氨基酸( T H A A ) 和颗粒鲺基酸( P A A ) 。溶解氨基酸又可以根据在海水中的 存在形式分为溶解游离氨基酸( D F A A ) 和溶解结合氢基酸( D C A A ) 两种。 D F A A 在水体中的逗留I 时间很黼( M o p p e r 1 9 8 6 ；D e g e n s e ta l1 9 6 7 ) 特别 容易被生物体利州其来源和击除过程与浮游生物和分解者的活动密切

40、相关 ( B u r d i g e 1 9 9 1 ) ，是海水中反应最活跃的宵机物之一。D F A A 是海洋中自养生物 * * H A * m - p * ”H 4 n m m 目A 的重要氮源( V e u g e re ta l ，2 0 0 4 ) ，也是异养生物的重耍碳源和氪源( M i d d l e b o ee t a 1 1 9 9 5 ) 。海水中D F A A 浓度变化范围很大，地区和季节差异明显，但其在海水 总水解氢基酸中的相对含量较小，并不是T H A A 的决定性组成成分( L e e 1 9 8 2 ； Y a n ge t a l ，2 0 0 9 ) 。D

41、 C A A 包括新生成的蛋白质，修饰过的蛋白质咀及吸附于泥上 和腐碹质上的组分。海水中D C A A 的浓度在0 2 l5p m o l L 范围内约占T H A A 6 5 9 9 ( G a r r a s ie ta l ，1 9 7 9 ；S o m m e r v i l l e 2 0 0 I ) 左右约占海水总有机氮的1 5 左右( M o p p e r e ta l 1 9 8 2 ；L e ee ta l ，1 9 7 7 ；W i l l i a m s 1 9 8 6 ) ，是海洋、河口和沉积 物有机氮循环中的重要存在形式( W i l l i a m s ，1 9

42、8 6 ；C o f f i n + 1 9 8 9 ；B u r d i g ee ta l ， 1 9 8 8 ) 。 颗粒态氨基酸( P A A ) 作为海洋中氯基酸最主要的组成部分，在海洋中的 浓度为04 3 50 p m o l L ，贡献了2 1 3 的P O C 和3 0 6 9 的P O N ( D u a n ，2 0 0 7 ； D i t l m a re ta l ，2 0 0 I a ；W ue ta I ，2 0 0 7 ) 。从河流到海洋P A A 浓度的变化是先逐渐增 大，在河口区域达l 慑大值后沿陆架海区逐渐降低( C h e ne ta l ，2 0 0 4

43、 ) 。俄罗斯 境内各主要河流入海河口鲺基酸浓度的变化趋势是从河流到海洋递减的 ( D i t t m a r e ta 1 2 0 0 1 a ) ，丰受是由以下曲方面的原因造成：一是北冰洋的浮游牛 物生产力报低；二是因为北冰洋是陆源淡水和有机物输入量最高的大洋，D O C 的浓度可以高达1 0 0 0J | t m o l L ，同监马逊河的数值相近。由于纬度和气候的原因， 河流的贡献仅在夏季融冰期较为口月显( D i t t m a n2 0 0 3 ) 。P A A 在开阔大洋中的分布 是表层水浓度较高，深层水浓度较低而且随着深度的增加快速降低( L e ee ta l 2 0 0 0

44、 ) 。 13 氨基酸的循环 在生态系统中有机含氮化台物扮演着阱碉者的角色( T a n o u ee ta l ，1 9 9 5 ) ， 氨基酸是其中重要的一环。如圈1 - 1 所示，氨基酸在海水中的循环是自然界氟循 环的重要组成部分。影响海水中氨蕞酸循环的牛物因素包括浮游生物、底栖生 物、微生物等，各种海洋环境因素也对氧基酸的循环有重要的影响( B r i g i t t ee ta l 1 9 9 9 ) 。在河口、近岸海区河流陆源输入的氨基陵对于氨基酸的总体水、F 是十分 重要的。陆源输入的氨基酸和浮游植物牛产的氨摹酸被浮游动物所摄食，被异养 细菌进行同化作用后形成新的溶解态和颗粒态氧

45、基酸，细菌的矿化作用还会使 氩基酸转化为溶解态的无机氮。水体中的P A A 会通过沉降作用进入底部沉积物 积累保存，表层沉积物中的P A A 存较浅的河u 区域可能会再悬浮。沉积物中的 氯基酸还可以被分解为无机氮，这部分再溶解无机氨可能会被浮游植物利用再次 进入循环中。 图l 】氨基瞻在坶水中的循环 F i gl 一1C y c l eo f t h ea m i n oa c i d s i ns e a w a t e F l4 氨基酸的分布 1 4 1 空间分布 溶解氨基酸在海洋中的分布规律口，以归纳为以下几点：是近岸、河口区域 浓度较高，开阔大洋浓度较低：二是高纬度海区低于低纬度海区：

46、三是垂直方 向上近岸和大洋的分布规律有所不同。袭1 - 2 总结了近年来1 盐界备海区溶解氨基 酸的调查研究情况。 溶解氰媾陵的水、P 分布与初级生产力的分布有相当的对应关系基本呈近岸 和河口浓度较高、远岸较低的趋势在生物活动旺盛海区如近岸和河口溶解氧 基酸的浓度远高于生物活动较弱的海区。D F A A 的水平分布没有T H 从的规律 明显，可能是因为受生产者和分解者的综合作用所致。 近岸海区鲺基酸的垂直分布是表崖和底层浓度高，中间层低这是由于近岸 受河流和污水输入以及沿岸上升流导致的沉积物中氨基酸再悬浮所致( G a 啪s jd a 1 1 9 7 9 ) ；开阔大洋中的游离氮基酸的垂直分布

47、随深度的增加一直降低。M o 口D e r 等f1 9 8 2 ) 调查丁波罗的海某站( 5 7 。0 5N 1 9 。2 6 E ) D F A A 浓度和组成的垂赢变 M K * m 十镕w M ”与m m 目f R 化，结果如图l 一2 和图I - 3 所示，D E , A 浓度的极大值出现在7 5m 左右，其中 含有的碱性氨基酸较多，这可能是圜为在密跃层及其以上有机物的圈闭使异养 细菌活动增加，使D F A A 浓度增加，而异莽细菌活动增加也会导致碱性氨基酸 含量的增加。D F A A 浓度极小值则存1 4 0m 左右出现，可能与D F A A 和铁、锰 氢氧化物的共沉淀有关。 表1

48、吨部分海区D F A A 或D C A A 浓度 T a h i e I - 2L i t e r a t u r ed a t a s f o r D F A Ao r D C A Ac o n c e n t r a l i o n s ms o m es e aa 一 1 4 2 季节变化 通过对近岸海区D F A A 浓度的季肖变化的调查研究拉现，受生物活动和陆 十月m # 学钡1 学女 地径流等多种园素影响，D F A A 浓度变化具有差异| 生，但是总体呈现春季和秋 季含量低，夏季与冬季含量商的特点。B m v e n 等( 1 9 8 4 ) 对英吉利j f 壬峡的调查 也有类似

49、结果，这两个海区均受陆地径流影响较小故D F A A 浓度出浮游生物 的活动控制。P e u i n e 等( 1 9 9 9 ) 对北亚得里亚海的调查则发现夏季海水中D F A A 古量高冬季含量低。如图I - 5 所示，在垂直分布上冬季含量也低于夏季，这是因 为该海匣受八海的波河影响较大。在夏季由渡河输 了大量的营养元素，# 积物 中氢的释放得到加强浮游生物对D F A A 的利用变少，D F A A 浓度显著变大， 这种影响对于表层海水中D F A A 的浓度更大。 图l _ 2 波罗的海柴封】D F A A 浓度( n M ) 和铵盐浓 度( p M ) 的垂直变化 F i g l 一2 D e p t hv w i a t i o n s i nD F A Af n M ) a 1 1 d a m m o n i