作为地球上最富碳的生态系统之一,红树林具有较高的固碳效率,但埋藏在红树林中的碳仍然可以通过海底地下水排放（Submarine Groundwater Discharge,SGD）输出到邻近水域,这一重要过程往往被忽视。因此,本论文以北部湾两个典型的红树林海湾—珍珠湾和茅尾海为研究区域,用²²²Rn示踪技术估算了SGD速率及其携带的碳通量,构建了研究区域的碳收支平衡,同时结合全球文献资料,阐述了在红树林系统中降雨和潮差对SGD的影响。此外,本文还基于紫外吸收和三维荧光等技术探讨了海底地下水中有色溶解有机物（Chromophoric Dissolved Organic Matter,CDOM）的时空变化特征和生物地球化学行为,主要结论如下:1.2019年1月通过对珍珠湾27小时的连续观测和同期沿岸海底地下水（井水和间隙水）和河水的采集和分析,获得了各水体中²²²Rn、溶解无机碳（Disslved Inorganic Carbon,DIC）和溶解有机碳（Dissolved Organic Carbon,DOC）的浓度,构建了湾内²²²Rn的源汇项平衡,计算了SGD速率及湾内DIC和DOC收支。结果显示,珍珠湾海底地下水中²²²Rn的活度范围为1.06×10³-8.05×10³ Bq/m³,平均值为（3.23±2.89,n=5）×10³ Bq/m³,明显高于河水（640±120 Bq/m³,n=1）和湾内表层海水（151±84 Bq/m³,n=55）。海底地下水中溶解无机碳（1.39±0.60 mmol/L,n=5）和溶解有机碳（0.11±0.06 mmol/L,n=5）的平均浓度也都高于河水（DIC:0.13mmol/L,DOC:0.08 mmol/L）。在珍珠湾,SGD和涨潮输入是²²²Rn的主要源项,混合损失和退潮输出是²²²Rn的主要汇项。利用潮周期内²²²Rn质量平衡模型估算得到珍珠湾SGD速率为0.36±0.36 m/d,这在全球红树林系统中处于较高的水平,可能是由于潮差较大所致。结合海底地下水端元中DIC和DOC的浓度,计算得出SGD输入到珍珠湾的DIC和DOC通量分别为（2.41±2.63）×10⁷ mol/d和（1.96±2.20）×10⁶ mol/d,远高于当地河流输入（DIC:1.10×10⁵ mol/d,DOC:6.98×10⁴ mol/d）。珍珠湾溶解碳的源汇收支表明,SGD携带的DIC和DOC分别占珍珠湾总DIC和DOC来源的91%和89%,是珍珠湾DIC和DOC的主要来源之一,是海岸带碳收支和生物地球化学循环过程的重要组成。2.2019年1月茅尾海海底地下水中²²²Rn的活度范围为1.47×10³-6.37×10⁴Bq/m³,平均值为（1.42±1.81,n=14）×10⁴ Bq/m³,明显高于河水（330±35 Bq/m³,n=2）和湾内表层海水（104±19 Bq/m³,n=40）。海底地下水中DIC（1.11±0.91mmol/L,n=14）和DOC（0.09±0.08 mmol/L,n=14）的平均浓度也都高于河水（DIC:0.28±0.18 mmol/L,DOC:0.07±0.01 mmol/L）。茅尾海²²²Rn的主要源项和汇项与珍珠湾的主要源项和汇项相同。基于²²²Rn质量平衡模型得出茅尾海2019年1月SGD速率为0.16±0.15 m/d,通过对比该地区先前不同季节的研究发现,海底地下水中²²²Rn活度无明显的季节性变化规律,而SGD速率在洪季（0.36 m/d）明显高于枯季（0.16 m/d,0.20 m/d）,与降雨量呈显著的正相关。综合全球红树林系统SGD的相关研究,发现在红树林系统中SGD速率受降雨和潮差的共同控制,在同一研究区域,不同季节潮差变化较小（<1 m）,SGD速率主要受季节性降雨的控制,洪季与枯季SGD速率之比一般在1.6-2.3之间;在不同研究区域,潮差大的地方SGD速率往往较大。SGD输入茅尾海的DIC和DOC通量分别为（2.85±2.97）×10⁷ mol/d和（2.64±3.08）×10⁶ mol/d,分别是当地河流输入的12倍和1.3倍以上。茅尾海溶解碳的源汇收支表明,SGD携带的DIC和DOC分别占茅尾海总DIC和DOC来源的79%和29%,是茅尾海不容忽视的碳来源,但是茅尾海SGD携带的DOC通量所占比例小于珍珠湾SGD携带的DOC通量所占比例。3.通过对珍珠湾2018年5-6月,2019年1月以及茅尾海2019年1月中海底地下水（井水和间隙水）,河水,表层海水等样品进行紫外吸收和三维荧光分析,探讨了CDOM的时空变化特征和生物地球化学行为。结果显示,海底地下水中DOC和CDOM吸收特性的时空差异显著。首先,在珍珠湾和茅尾海,红树林间隙水因土壤淋溶等原因拥有高DOC浓度（234±77μmol/L,n=10）,高CDOM含量(a₂₈₀高,10.6±6.6 m^-1),高分子量(S_275-295值低,0.0170±0.003 nm^-1)和高芳香化程度(SUVA₂₅₄高,4.93±1.50 m²/g-C)等特征,由于洪季径流量大,温度高,微生物活动较活跃等,以上特征均表现为洪季大于枯季;井水DOC浓度（54±45μmol/L,n=13）和CDOM含量(a₂₈₀=3.30±3.99 m^-1)较低,但同样拥有较高分子量(S_275-295=0.0164±0.003 nm^-1)和芳香化程度(SUVA₂₅₄=5.31±3.37 m²/g-C),且空间差异明显,可能是受停留时间,河流,井深以及地质条件等的共同影响;沙滩间隙水在不同季节均表现出高分子量和高芳香化程度DOM在底层的积累。通过平行因子分析发现珍珠湾和茅尾海不同类型水体的荧光组分C1和C2为两种具有相似行为的类腐殖质峰,在SGD贡献的DOC占比很大（89%）的珍珠湾中,海底地下水中C1和C2为邻近海域这两组分的主要来源,茅尾海中此现象不明显,可能是因为茅尾海SGD贡献的DOC仅占总来源的29%,远小于珍珠湾;C3主要来源于自生DOM或陆源有机质降解的类酪氨酸,其行为的季节性差异不明显,但空间差别大;C4组分可能是与微生物活动和水产养殖活动密切相关的低激发类酪氨酸,两个研究区域内海底地下水中该组分对近海影响均较弱。因此,红树林生态系统通过SGD输送的惰性碳库是邻近海域的碳汇之一。