《Marine Pollution Bulletin》文章：中国典型退化珊瑚礁生态系统表层沉积有机质的分布、来源及控制因素

近岸珊瑚礁生态系统是生物多样性与碳循环的关键区，其沉积有机质（SOM）的来源、分布与保存直接影响珊瑚礁区生态稳定与碳汇潜力。在人类活动与气候变化双重压力下，SOM的输入、循环与保存过程发生系统性改变，威胁珊瑚礁健康。然而，目前对退化珊瑚礁区SOM的环境响应、来源构成及调控机制尚不明晰。
本研究于2022年11月（秋季）、2023年2月（冬季）和2023年8月（夏季）在深圳杨梅坑海域开展了3个季度的调查，系统解析了表层SOM的时空变化、来源特征及其主控因素。研究表明，杨梅坑珊瑚礁区表层沉积物总有机碳（TOC）和总氮（TN）平均含量（分别为0.54%和0.056%）显著低于非珊瑚礁区（分别为1.23%和0.131%）。这一差异主要与珊瑚礁区以碳酸盐砂质沉积物为主、有机质保存能力较低有关。与全球其他珊瑚礁区相比，该区域TOC含量处于较高水平。更重要的是，其TOC平均含量（0.54%）显著超过了其他健康珊瑚礁生态系统通常维持的沉积环境TOC范围（0.2%~0.4%）。结合该区域过去20年活珊瑚覆盖率显著下降（由约20%降至约10%）以及近年观测到的严重珊瑚白化现象表明，沉积物TOC含量可作为指示珊瑚礁生态系统健康状况潜在的生物地球化学指标。碳、氮稳定同位素显示，浮游植物是该区域SOM最重要的来源（55.9%），但珊瑚礁区自身来源有机质贡献高达38.3%，显著高于非珊瑚礁区（以陆源为主），突显了珊瑚礁生物活动对原位有机质库的塑造作用及其碳汇功能。不同来源有机质的时空动态受粒度、水动力、生物活动等多因素调控，其中礁源有机质与粒度相关性弱，反映了生物扰动和高氧化环境的复杂影响。
本研究系统阐明了中国典型亚热带退化珊瑚礁区SOM的时空变化、来源贡献及分异调控机制。结果表明，珊瑚礁退化会改变SOM的埋藏与来源构成，其碳汇功能因而可能发生显著变化。研究强调了生物生产、陆源输入和水动力分选过程在珊瑚礁沉积物碳汇功能中的重要作用。未来研究需结合柱状沉积物、有机质分子标志物及微生物来源量化等手段，深入揭示有机质长期埋藏归趋、迁移转化过程及更精细的来源解析，进而为退化珊瑚礁生态系统的修复与碳汇管理提供更精准的理论支撑。

来源：Marine Pollution Bulletin