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陆架边缘海作为陆地与海洋之间的过渡地带,在全球海洋碳循环中饰演着不可替代的角色,同时由于其较大的时空差异性,导致部分陆架边缘海碳源汇状态不明晰。因此,陆架边缘海碳源汇研究也愈加受到重视。本论文通过进一步讨论黄海碳源汇性质、估算碳存量,并评估其调控机制,不仅丰富和完善了中国陆架边缘海碳源汇研究,也为了解全球环境下的黄海碳循环过程及碳收支通量提供基础。本研究基于2011年至2018年间黄海空间覆盖率和采样频率较高的10个航次的溶解氧及碳酸盐体系数据,结合温盐深剖面仪数据,分析了黄海水文特征、碳酸盐参数的季节变化,计算了黄海海-气CO2交换通量、海-气平衡时间、溶解无机碳存量,分析了黄海表层海水C02逸度(fCO2)的调控机制,并将碳酸盐化学和环流分析相结合以研究黄海碳汇维持机制。研究工作取得以下结果:(1)黄海全年fCO2在172μatm至654 μatm之间,大气平衡C02分压(pCO2a(?))在381 μatm至420 μatm之间。与航次pCO2air相比,北黄海在7月、9～11月相对大气C02过饱和,南黄海西部区在4月、6～11月相对于大气CO2过饱和,南黄海中部区在7～9月相对于大气CO2过饱和,南黄海南部区在9～11月相对大气C02过饱和,各区域其余月份低于大气平衡C02分压。黄海四个子区域均是大气C02的净弱汇区,北黄海年均C02通量为-0.7±1.7molm-2 yr-1,南黄海西部区年均C02通量为-0.2±2.2mol m2 yr-1,南黄海中部区年均CO2通量为-0.8±1.8 mol m-2 yr1,南黄海南部区年均CO2通量为-0.1±2.0 mol m-2 yr-1。黄海全年作为大气CO2的汇区,海-气CO2交换通量为-0.5±1.9molm-2 yr-1,即调查区域每年从大气吸收1.1 × 1012 g C。黄海是全球吸收CO2能力最弱的陆架边缘海汇区之一。(2)黄海表层fC02的季节变化受到多重过程共同控制。除了温度对表层fCO2的影响外,在温暖季节,由生物过程引起的C02下降促进了对大气CO2的吸收;在秋季和早冬,垂直混合将早期矿化产物CO2从次表层输入到表层,导致向大气释放CO2。在寒冷和大风季节,海-气平衡在调节表层fCO2中也发挥了重要作用。跨陆架环流可能有助于将过量的碳从黄海输出,从而维持黄海为大气CO2的年净汇。(3)黄海上混合层年均海-气C02平衡时间为82±34天,O2平衡时间为7±4天。CO2和O2海-气平衡时间的显著差异是导致夏季至初冬黄海fCO2-DO%比率与Redfield 比出现偏差的原因之一。风速对海-气CO2平衡时间有明显影响。(4)调查区域的年均碳储量为1.9× 1013mol,与盐度显著相关。黄海DIC改变主要在水柱内部:在藻华期间,上混合层DIC通过浮游植物的初级生产转变成有机碳,沉降到跃层以下,绝大部分通过呼吸作用被重新矿化分解释放回水体,因此全水柱DIC存量无明显改变。北黄海冷水团DIC存量占北黄海区DIC总量的比例高于其体积在北黄海区总体积中所占比例,表明冷水团对DIC有一定的季节性累计作用。因此随着水体层化减弱,冷水团内高比重的fCO2将随着强烈的垂直混合被带到表层,造成表层水体fCO2升高。