趙蒙維，汪衛(wèi)國(guó)，方建勇，吳承強(qiáng)，吳日升，余興光

?

白令海北部懸浮體含量分布及其顆粒組分特征

趙蒙維1，2，汪衛(wèi)國(guó)2*，方建勇2，吳承強(qiáng)2，吳日升2，余興光2

(1.中國(guó)海洋大學(xué) 海洋地球科學(xué)學(xué)院，山東 青島 266100；2.國(guó)家海洋局第三海洋研究所 海洋與海岸地質(zhì)實(shí)驗(yàn)室，福建 廈門 361005)

摘要：對(duì)中國(guó)第四次北極科學(xué)考察期間在白令海北部獲取的海水樣品進(jìn)行懸浮體含量及其顆粒組分特征的分析。結(jié)果表明，白令海陸架海區(qū)懸浮體含量大體呈現(xiàn)出表層濃度低而底層濃度高的特點(diǎn)。表層海水懸浮體含量在白令海峽西側(cè)和陸架東側(cè)靠近阿拉斯加沿岸含量較高，而底層海水中懸浮體含量則在白令海峽西側(cè)，以及白令海陸架西南部的圣馬修島西北側(cè)較高。陸架流系對(duì)底床物質(zhì)的再懸浮作用致使白令海懸浮顆粒物濃度的高值區(qū)多位于近底層海水中。受白令陸坡流沿陸架坡折帶輸運(yùn)作用，研究區(qū)西南部懸浮體濃度較高。白令海陸架水以及阿納德爾流攜帶懸浮顆粒向北輸運(yùn)，使得底層懸浮體濃度呈現(xiàn)出自南向北逐漸減弱的模式。圣勞侖斯島以北靠近楚科奇半島一側(cè)海域，受高營(yíng)養(yǎng)鹽的阿納德爾流的影響，懸浮顆粒物以藻類為主；東側(cè)阿拉斯加沿岸流區(qū)懸浮顆粒則以陸源的碎屑礦物為主。

關(guān)鍵詞：白令海；懸浮體； 顆粒組分；物質(zhì)輸運(yùn)

1引言

白令海是太平洋沿岸緯度最高的邊緣海，屬現(xiàn)代高生產(chǎn)力海區(qū)[1]，北部通過白令海峽與北冰洋相通，南部以阿留申群島與太平洋相隔。白令海的海水通過白令海峽進(jìn)入北冰洋的楚科奇海，對(duì)楚科奇海的生態(tài)環(huán)境起重要作用，因此白令海在北太平洋和北冰洋之間起到重要的橋梁與紐帶作用[2]。由于其獨(dú)特的地理位置，白令海是北半球乃至全球氣候變化過程中的重要一環(huán)[3-4]。近年來(lái)由于全球氣候變化，北極海域的劇烈變化及反饋調(diào)節(jié)使這一帶的海洋科考工作日趨活躍。

開展白令海海區(qū)懸浮體分布、顆粒組成及其成因的研究，對(duì)深遠(yuǎn)海沉積過程、污染物輸送、海底物質(zhì)循環(huán)、輸出生產(chǎn)力、生態(tài)系統(tǒng)等的研究具有重要科學(xué)意義[5—17]。目前有關(guān)白令海懸浮體的研究報(bào)道，多集中在研究顆粒有機(jī)碳輸出或利用放射性方法研究輸出生產(chǎn)力時(shí)，對(duì)白令海陸架海區(qū)懸浮體濃度分布的研究[18—20]，而對(duì)整個(gè)白令海陸架海區(qū)懸浮體顆粒分布和組成的系統(tǒng)研究則鮮有報(bào)道。本文對(duì)白令海懸浮體顆粒進(jìn)行了電子探針分析，并結(jié)合各調(diào)查站位的水文調(diào)查資料，對(duì)白令海陸架海區(qū)懸浮體含量分布、顆粒組分特征及其成因進(jìn)行了系統(tǒng)研究，以期反映白令海陸架海區(qū)現(xiàn)代沉積作用的特點(diǎn)。

2研究區(qū)域概況

白令海面積2.29×106km2，是世界第三大邊緣海。白令海東和東北部水深較淺，向西和西南方向水深逐漸加大。白令海北部是一個(gè)寬闊的陸架，面積約占白令?？偯娣e的一半，水深小于200 m。在南部分布科曼多爾海盆(Commander Basin)、巴韋爾斯海盆(Bowers Basin)和阿留申海盆(Aleutian Basin)3個(gè)海盆[2—4]。匯入白令海的河流主要有3條，分別是發(fā)源于阿拉斯加的卡斯科奎姆河(Kuskokwim River)和育空河(Yukon River)，及發(fā)源于西伯利亞的阿納德爾河(Anadyr River)。其中，育空河最長(zhǎng)，徑流量也最大，年平均流量達(dá)5×103m3/s[21—22]。

白令海位于全球深層水環(huán)流和東部邊界流的末端。阿留申海流和阿拉斯加沿岸流沿阿留申島弧外側(cè)向南西西方向流動(dòng)，部分阿拉斯加流通過阿留申島弧上眾多通道將太平洋的海水輸送至白令海[21]。白令海的洋流在南部的阿留申海盆區(qū)，其表層和深層的洋流均呈逆時(shí)針方向。在白令海陸架上，源自阿留申海流和阿拉斯加沿岸流的海水，分東、中、西3部分向北流，繞過圣勞侖斯島后經(jīng)過白令海峽進(jìn)入楚科奇海。其中，東側(cè)稱為阿拉斯加沿岸流，中部的稱為白令海陸架水，西側(cè)的稱為阿納德爾流[23—24](圖1)。白令海與北冰洋相連的通道(白令海峽)較淺，而與太平洋相連的通道(堪查加海峽)較深，因此白令海水團(tuán)結(jié)構(gòu)主要受太平洋水團(tuán)的影響[2—4，19—21]。

圖1　白令海北部懸浮體調(diào)查站位及洋流分布[24]Fig.1　Sampling locations for suspended particles and currents in the northern Bering Sea[24]ACC：阿拉斯加沿岸流(Alaska Coastal Current)；AS：阿留申海流(Aleutian Stream)；ANSC：阿留申北部陸坡流(Aleutian North Slope Current)；BSC：白令陸坡流(Bering Slope Current)；KC：堪察加流(Kamchatka Current)；AC：阿納德爾流(Anadyr Current)；BSW：白令海陸架水(Bering Shelf Water)；AR：阿納德爾河(Anadyr River)；YR：育空河(Yukon River)；KR：卡斯科奎姆河(Kuskokwim River)

3材料與方法

中國(guó)第四次北極科學(xué)考察2010年7月14-24日期間，在白令海北部的陸架海區(qū)共進(jìn)行了24個(gè)站位的懸浮體調(diào)查(圖1)。除個(gè)別站位分表、中、底3層采水樣外，絕大部分調(diào)查站位，均分為表、底、中間兩層共4個(gè)層位采集水樣。

懸浮體調(diào)查的海水樣品由SBE 911 plus CTD/采水系統(tǒng)采集，在采集水樣的同時(shí)，SBE 911 plus CTD記錄了各層位的熒光強(qiáng)度、溫度和鹽度[25]。熒光強(qiáng)度主要表示海水中活體生物含量的多少，可用來(lái)參考活體生物組分對(duì)于懸浮體的貢獻(xiàn)，本文熒光強(qiáng)度為實(shí)測(cè)吸光值并無(wú)單位。將采集的不同層位的海水分裝并進(jìn)行懸浮體抽濾，抽濾的水量用量筒量取，一般為2 000 mL，個(gè)別層位為1 300 mL。水樣用事先已經(jīng)稱量至恒重的濾膜(Millipore醋酸纖維濾膜，孔徑0.45 μm，直徑47 mm)抽濾后，濾膜用蒸餾水洗鹽3次，并放置在-20℃冰箱中冷凍保存。室內(nèi)用冷凍真空干燥機(jī)將濾膜干燥后，用十萬(wàn)分之一的電子天平稱至恒重。各層位海水懸浮體質(zhì)量濃度SPM(mg/L)計(jì)算如下：

(1)

式中，Mp為濾后膜質(zhì)量(mg)；Ms為濾前膜質(zhì)量(mg)；ΔM為空白膜校正值(mg)；V為過濾水樣體積(L)。懸浮體顆粒組分特征分析，是將干燥稱質(zhì)量后的濾膜，用電子探針對(duì)濾膜上的顆粒物進(jìn)行圖像掃描。所用儀器為日本電子株式會(huì)社生產(chǎn)的JXA-8100電子探針，工作時(shí)加速電壓15 kV，工作距離11 mm。

4結(jié)果與討論

4.1白令海北部懸浮體含量平面分布

白令海陸架海域各調(diào)查站位懸浮體含量、溫度、鹽度和熒光數(shù)據(jù)見表1。由表可知，白令海陸架水域懸浮體含量在0～5.35 mg/L。其中，表層海水的懸浮體含量低于底層海水的懸浮體含量，表層海水中的懸浮體含量在0～2.75 mg/L之間，底層海水中懸浮體含量在0.29～5.35 mg/L之間。表層懸浮體的高值區(qū)位于圣勞倫斯島和努尼瓦克島之間的靠近阿拉斯加沿岸的白令海東側(cè)陸架上，其含量可達(dá)2.75 mg/L；次高值區(qū)位于圣勞倫斯島以北白令海峽西側(cè)，其含量可達(dá)1.5 mg/L；圣勞倫斯島以西海域和研究區(qū)的西南海域?yàn)楸韺討腋◇w的低值區(qū)(圖2a)。底層懸浮體的高值區(qū)位于圣勞倫斯島以北的楚科奇半島沿岸，濃度高達(dá)5.35 mg/L；次高值區(qū)位于研究區(qū)西南部的圣馬修島西北側(cè)海域，其含量可達(dá)3.99 mg/L；底層懸浮體低值區(qū)位于圣勞倫斯島西北的阿拉斯加沿岸(圖2b)。

表1　白令海北部懸浮體含量、溫度、鹽度和熒光吸光值數(shù)據(jù)

續(xù)表1站位緯度經(jīng)度采樣水深/m懸浮體含量/mg·L-1溫度/℃鹽度熒光吸光值180.006.4831.110.56260.710.5432.660.7410NB0962.73°N168.41°W50.054.5032.080.55100.004.4932.080.56200.223.8932.112.08261.561.3232.276.2910NB1163.68°N172.59°W50.098.4830.710.74200.025.3031.290.96300.770.9732.031.23460.700.6232.462.3810NB-A62.83°N171.00°W50.006.6831.570.53200.256.3431.580.53300.531.3332.312.01401.021.3732.322.6010NB1263.94°N172.72°W50.196.9331.610.83180.773.5932.464.46400.981.5633.071.13540.291.5533.081.6610BS0164.34°N171.50°W51.502.2232.930.92201.942.2032.932.50301.632.2132.942.97405.352.2132.942.8310BS0364.26°N170.50°W30.581.0732.110.88101.371.0132.110.84201.360.9132.122.86341.590.9332.132.3610BS0564.33°N169.50°W30.696.4031.764.10100.816.3931.753.72193.402.6632.168.50352.761.3932.252.6710B1460.92°N177.69°W00.007.5230.860.22400.400.9632.123.76751.012.1132.800.061301.812.1132.880.0610B1561.07°N176.37°W00.006.7930.840.42700.001.5532.600.231082.821.6232.620.0810BB0161.29°N177.48°W30.007.4530.870.31360.381.2231.885.11750.051.8832.730.07

圖2　白令海北部海水表層懸浮體(a)和底層懸浮體(b)含量分布Fig.2　Distribution of suspended particles contention in surface (a) and near bottom (b) water column of the northern Bering Sea

4.2白令海北部懸浮體斷面分布

根據(jù)白令海陸架懸浮體調(diào)查站位位置，形成3條懸浮體斷面(圖1)。其中，斷面1位于白令海陸架西側(cè)，呈北東-南西向延伸，自南西向東北，依次為10B14、10BB01、10BB02、10BB04、10BB07、10NB11、10NB12和10BS01共8個(gè)站位組成。斷面2位于白令海峽南側(cè)，呈東-西向延伸，自西向東依次為10BS01、10BS03、10BS05、10BS07和10BS10共5個(gè)站位組成。斷面3位于白令海陸架南部，呈北東-南西方向延伸，斷面自西向東由10B14、10B15、10BB05、10NB01、10NB03、10NB04和10NB05共7個(gè)站位組成。

斷面1位于白令海陸架西側(cè)，水深自北向南逐漸加深，在水深100 m處的陸架坡折帶水深突然變深(圖3)。斷面1的懸浮體分布呈現(xiàn)垂向上的層化現(xiàn)象，懸浮體含量由表層至底層逐漸增大(圖3)：表層的懸浮體含量除斷面最北部的10BS01站位懸浮體相對(duì)較高外，其他站位懸浮體含量極低；斷面西南部陸坡上的10BB01、10BB02站位近底層懸浮體含量較高，并沿陸架向北逐漸降低至圣勞倫斯島西側(cè)的10NB11和10NB12站位，而后向北近底層懸浮體含量又升高，從而表現(xiàn)為南、北兩個(gè)底層懸浮體高含量區(qū)。斷面1的溫度、鹽度分布模式與懸浮體含量分布類似，垂向分層現(xiàn)象明顯(圖3)：海水溫度大體呈現(xiàn)由表層向底層逐漸降低的趨勢(shì)，而鹽度則與之相反；在陸坡區(qū)域，海水溫度略有回升而鹽度在此區(qū)域也較高。斷面1懸浮體濃度、溫度、鹽度，體現(xiàn)了高溫高鹽的白令陸坡流對(duì)底層沉積物的再懸浮和向北輸運(yùn)的過程。斷面1，熒光強(qiáng)度在約40 m水深處表現(xiàn)為高值區(qū)，說明該層位生物活動(dòng)最為活躍。熒光強(qiáng)度高值帶與懸浮體含量高值帶不一致，表明懸浮體高值帶非生物成因。

斷面2位于白令海峽南側(cè)，水深大體呈西側(cè)深東側(cè)淺的特點(diǎn)(圖4)。斷面2的懸浮體分布除表現(xiàn)為底層高于表層外，還有東、西分異的特點(diǎn)：表層懸浮體濃度表現(xiàn)為西高東低，底層含量也表現(xiàn)為類似的趨勢(shì)；而斷面2的懸浮體含量最大值位于斷面10BS01站位的底層，處于白令海峽西側(cè)的水道，體現(xiàn)了阿納德爾流對(duì)底質(zhì)的再懸浮作用。斷面2的溫度表現(xiàn)為東側(cè)高西側(cè)低，而鹽度分布則相反；溫度和鹽度在東側(cè)垂向分層較明顯，而在西側(cè)的垂向混合非常好(圖4)。斷面2中下層海水的熒光強(qiáng)度高于表層，其中在斷面2中部的10BS05站位，20 m水深處的熒光值最高(圖4)，說明水體中浮游生物含量較多。斷面2西側(cè)中下層海水中的懸浮體含量和熒光強(qiáng)度均相對(duì)較強(qiáng)。在斷面東側(cè)的阿拉斯加沿岸區(qū)域，阿拉斯加沿岸流受河流影響較大，水體表現(xiàn)為高溫低鹽的特性，并表現(xiàn)出了較低的生產(chǎn)力和低濃度的懸浮體含量。斷面西側(cè)則受高鹽的阿納德爾流的影響，中部則受白令海陸架水的影響，這兩個(gè)海流均表現(xiàn)出較高營(yíng)養(yǎng)鹽含量。

斷面3位于白令海陸架南部，水深自東向西逐漸變深，在水深100 m處為陸坡坡折帶(圖5)。斷面3的懸浮體含量垂向分層明顯，表現(xiàn)為由表層到底層逐漸變大；表層懸浮體含量在東側(cè)表現(xiàn)為一個(gè)高值區(qū)域；底層懸浮體含量最大值位于10NB03站位，在陸坡上也表現(xiàn)為一個(gè)高值區(qū)(圖5)。斷面3的溫度和鹽度在表、中層的垂向分層明顯，而在斷面西部陸坡的底層垂向混合較好(圖5)。斷面3最東側(cè)近表層鹽度全剖面最低，應(yīng)與育空河沖淡水有關(guān)。熒光強(qiáng)度的分布與斷面1相似，在40 m水深處形成高值帶，表明該深度生物量最大(圖5)?？偟膩?lái)看，斷面3的西側(cè)主要受高溫高鹽的白令海陸架水影響，而東側(cè)則受到育空河沖淡水和阿拉斯基沿岸流的影響。

4.3懸浮體顆粒組分特征

電子探針結(jié)果顯示，白令海陸架西南側(cè)陸坡坡折帶底層海水中懸浮體顆粒，主要由生物骨骼碎屑組成(圖6a，b)。而在圣勞倫斯島北側(cè)靠近楚科奇半島一側(cè)海水懸浮體中的顆粒物，含極少量碎屑礦物，主要以藻類為主，如諾氏海鏈藻、旋鏈角毛藻、塔形冠蓋藻等中心綱硅藻屬種含量較高(圖6c，d)。然而斷面2，懸浮體中藻類生物含量自西向東逐漸降低，而碎屑礦物含量相對(duì)增加，體現(xiàn)了東西兩側(cè)懸浮體顆粒組分以及物質(zhì)來(lái)源的差異。

4.4白令海北部懸浮體的成因分析

斷面1南部和斷面3西側(cè)的懸浮體、溫鹽以及熒光強(qiáng)度的分布模式顯示，研究區(qū)西南部海域表現(xiàn)為一個(gè)懸浮體的高值區(qū)。電子探針分析結(jié)果表明該海域中、下層懸浮體顆粒中陸源碎屑礦物含量較低，而主要以生物骨骼碎屑為主，根據(jù)電子探針下面積百分比可估算其相對(duì)含量大于50%，這是因?yàn)樵摵Ｓ螂x陸地較遠(yuǎn)，基本不受河流物質(zhì)輸入的影響。此外，白令陸坡流在該海域附近分支出北東向的阿納德爾流，這個(gè)近底層的懸浮體高值區(qū)正是由于阿納德爾流的爬升導(dǎo)致的底床沉積物質(zhì)的再懸浮作用造成的。白令海陸架水自南向北沿陸架爬升并深入陸架內(nèi)部，隨著動(dòng)力的減弱近底層懸浮體濃度也逐漸降低。斷面1北部和斷面2西側(cè)的懸浮體、溫鹽以及熒光強(qiáng)度的分布模式顯示，該海域懸浮體濃度和熒光強(qiáng)度高值區(qū)基

圖3　白令海斷面1懸浮體含量、溫度、鹽度和熒光吸光值分布Fig.3　Variations of suspended particles contention，temperature，salinity and fluorescence absorbance value along section 1 in the Bering Sea

圖4　白令海斷面2懸浮體含量、溫度、鹽度和熒光吸光值分布Fig.4　Variations of suspended particles contention，temperature，salinity and fluorescence absorbance value along section 2 in the Bering Sea

圖5　白令海斷面3懸浮體含量、溫度、鹽度和熒光吸光值分布Fig.5　Variations of suspended particles contention，temperature，salinity and fluorescence absorbance value along section 3 in the Bering Sea

圖6　白令海北部懸浮體電子探針圖像Fig.6　The SEM of typical suspended particles in the northern Bering Seaa. 10B15站，130 m；b. 10BB02站，100 m；c. 10BS11站，17 m；d. 10BS01站，30 m

本一致，表明該海域懸浮體與生物有關(guān)，電子探針分析結(jié)果也證實(shí)該海域懸浮體以硅藻為主，硅藻相對(duì)含量大于90%。阿納德爾河輸入陸源營(yíng)養(yǎng)鹽在阿納德爾流的輸運(yùn)下，使得斷面1北部和斷面2西側(cè)的海域營(yíng)養(yǎng)鹽含量較高，有利于硅藻的生長(zhǎng)。白令海北部的硅藻以中心綱為主(圖6c)與楚科奇海南部的硅藻屬種相似[26—28]，表明楚科奇海南部以硅藻為主的懸浮體受經(jīng)白令海峽西側(cè)流入的、富營(yíng)養(yǎng)鹽的阿納德爾流的影響。

在白令海的東岸，有發(fā)源于阿拉斯加的育空河和卡斯科奎姆河等河流匯入。前人通過Sr、Nd同位素分析[26]，阿拉斯加沿岸流可將育空河和卡斯科奎姆河輸入的陸源沉積物向北輸運(yùn)，同時(shí)受地形和白令海陸架南部向西和西北方向洋流的影響，部分陸源沉積物也可向西搬運(yùn)。斷面2東側(cè)和斷面3東側(cè)懸浮體、溫鹽以及熒光強(qiáng)度的分布模式均顯示，受發(fā)源自阿拉斯加的河流沖淡水的影響，阿拉斯加沿岸海水表現(xiàn)出高溫低鹽的特征，并且營(yíng)養(yǎng)鹽的含量也較低。與西側(cè)的阿納德爾流和白令陸坡流相比，阿拉斯加沿岸流的懸沙能力相對(duì)較低。

斷面2顯示出了東西兩側(cè)在懸浮體分布和組成上的差異。斷面西側(cè)因距離阿納德爾河較遠(yuǎn)，受河流沖淡水的影響較小，海洋生態(tài)環(huán)境相對(duì)穩(wěn)定，而東側(cè)受育空河等大河沖淡水作用較大(如10NB07站位表層鹽度較低)，并且白令海陸架西側(cè)阿納德爾流的營(yíng)養(yǎng)鹽豐富而東側(cè)的阿拉斯加沿岸流的營(yíng)養(yǎng)鹽含量相對(duì)匱乏[12—13，30—31]，正是由于斷面東西兩側(cè)的這種差異，導(dǎo)致了懸浮顆粒物組成的差異：西側(cè)的海洋環(huán)境更有利于生物的生長(zhǎng)，因此懸浮體中的碎屑顆粒物以藻類生物為主，而東側(cè)則以陸源碎屑礦物為主，藻類生物的比例降低。西側(cè)的懸浮體更多的反映了陸架外側(cè)海洋的信號(hào)，而東側(cè)受源自阿拉斯加的河流影響較大，懸浮體更多的反映了陸地的信號(hào)。綜合來(lái)看，自白令海輸運(yùn)至楚科奇海的物質(zhì)，主要來(lái)自西側(cè)的阿納德爾流和白令陸坡流的貢獻(xiàn)。

5結(jié)論

通過對(duì)中國(guó)第四次北極科學(xué)考察獲取的白令海懸浮體含量及其顆粒組分特征的研究與分析，得出以下幾點(diǎn)認(rèn)識(shí)：

(1)白令海陸架海區(qū)懸浮體含量大體呈現(xiàn)出表層含量低而底層含量高的特點(diǎn)。表層海水懸浮體含量在白令海峽西側(cè)，以及陸架東側(cè)靠近阿拉斯加沿岸含量較高。底層海水中懸浮體含量則在白令海峽西側(cè)的海域，以及白令海陸架西南部的圣馬修島西北側(cè)海域較高。

(2)白令海陸架西南部坡折帶底層海水中，懸浮體顆粒主要由生物骨骼碎屑組成。在陸架北部，西側(cè)營(yíng)養(yǎng)鹽豐富，而東側(cè)營(yíng)養(yǎng)鹽匱乏又受河流沖淡水的影響，導(dǎo)致圣勞倫斯島北側(cè)靠近楚科奇半島一側(cè)的海區(qū)懸浮顆粒物以藻類為主，而在東側(cè)的阿拉斯加沿岸流區(qū)懸浮顆粒則以陸源的碎屑礦物為主。

(3)白令海懸浮顆粒物的分布受物源、洋流和生物等作用的控制。陸架懸浮體濃度的高值區(qū)多位于近底層海水中，體現(xiàn)了陸架流系對(duì)底床物質(zhì)的再懸浮作用。在西南部的懸浮體高值區(qū)是懸浮體受沿路坡爬升的阿納德爾流的再懸浮作用的表現(xiàn)，而底層懸浮體濃度自南向北逐漸減弱的模式體現(xiàn)了白令海陸架水以及阿納德爾流攜帶懸浮顆粒向北輸運(yùn)的作用。

致謝:感謝中國(guó)第四次北極科學(xué)考察隊(duì)的全體科考人員，尤其是物理海洋組提供溫度與鹽度資料等。感謝兩位評(píng)審人給予的意見和建議。

參考文獻(xiàn)：

[1]Berger W H，F(xiàn)isher K，Lai C，et al. Ocean Productivity and Organic Carbon Flux: Part Ⅰ. Overview and Map of Primary Production and Export Production[M]. San Diego: Scripps Institution of Oceanography，1987．

[2]Shaffer G，Bendtsen J. Role of the Bering Strait in controlling North Altantic Ocean circulation and climate[J]. Nature，1994，367(6461):354-357．

[3]Cook M S，Keigwin L D，Sancetta C A. The deglacial history of surface and intermediate water of the Bering Sea[J]. Deep-Sea Research Ⅱ，2005，52(16/18): 2163-2173．

[4]Okazaki Y，Takahashi K，Asahi H，et al. Productivity changes in the Bering Sea during the late Quaternary[J]. Deep-Sea Research Part Ⅱ，2005，52(16/18): 2080-2091．

[5]Turner A，Millward G E. Suspended particles: their role in estuarine biogeochemical cycles[J]. Estuarine，Coastal and Shelf Science，2002，55(6): 857-883．

[6]Choi B H，Mun J Y，Ko J S，et al. Simulation of suspended sediment in the Yellow and East China seas[J]. China Ocean Engineering，2005，19(2): 235-250．

[7]Pang Chongguang，Bai Xuezhi，Hu Dunxin. Seasonal variations of circulation and suspended transport in the Yellow and East China Seas[J]. Journal of Hydrodynamics (Series B)，2001，4: 8-13．

[8]韋欽勝，劉璐，臧家業(yè)，等. 南黃海懸浮體濃度的平面分布特征及其輸運(yùn)規(guī)律[J]. 海洋學(xué)報(bào)，2012，34(2):73-83．

Wei Qinsheng，Liu Lu，Zang Jiaye，et al.The distribution and transport of suspended matter in the southern Huanghai Sea[J]. Haiyang Xuebao，2012，34(2):73-83．

[9]Kawahata H. Suspended and settling particles in the Pacific[J]. Deep-Sea Research Ⅱ，2002，49(24): 5647-5664．

[10]Suzumura M，Kokubun H，Arata N. Distribution and characteristics of suspended particulate matter in a heavily eutrophic estuary，Tokyo Bay，Japan[J]. Marine Pollution Bulletin，2004，49(516): 496-503．

[11]Bian C，Jiang W，Song D. Terrigenous transportaion to the Okinawa Trough and the influence of typhoons on suspended sediment concentration[J]. Continental Shelf Research，2010，30(10): 1189-1199．

[12]王汝建，陳榮華. 白令海表層沉積物中硅質(zhì)生物的變化及其環(huán)境控制因素[J]. 地球科學(xué): 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)學(xué)報(bào)，2004，29(6): 685-690．

Wang Rujian，Chen Ronghua. Variations of siliceous microorganisms in surface sediments of the Bering Sea and their environmental control factors[J]. Earth Science: Journal of China University of Geosciences，2004，29(6): 685-690．

[13]王汝建，肖文申，向霏，等. 北冰洋西部表層沉積物中生源組分及其古海洋學(xué)意義[J]. 海洋地質(zhì)與第四紀(jì)地質(zhì)，2007，27(6): 61-69．

Wang Rujian，Xiao Wenshen，Xiang Fei，et al. Distribution pattern of biogenic components in surface sediments of the western Arctic Ocean and their paleoceanographic implications[J]. Marine Geology & Quaternary Geology，2007，27(6): 61-69．

[14]張海峰，王汝建，陳榮華，等. 白令海北部陸坡全新世以來(lái)的生物標(biāo)志物記錄及其古環(huán)境意義[J]. 極地研究，2014，26(1): 1-12．

Zhang Haifeng，Wang Rujian，Chen Ronghua，et al. Holocene biomarker records on the northern Bering Sea slope and their paleoenvironmental implications[J]. Chinese Journal of Polar Research，2014，26(1): 1-12．

[15]黃元輝，石學(xué)法，葛淑蘭，等. 白令海深海異常沉積特征及成因分析[J]. 極地研究，2014，26(1): 39-44．

Huang Yuanhui，Shi Xuefa，Ge Shulan，et al. Characteristics of abnormal deep-sea sediments in the Bering Sea and their possible causes[J]. Chinese Journal of Polar Research，2014，26(1): 39-44．

[16]Jones E P. Circulation in the Arctic Ocean[J]. Polar Research, 2006, 20(2):139-146．

[17]Stabeno P J，Napp J M，Mordy C W，et al. Factors influencing physical structure and lower tropic levels of the eastern Bering Sea shelf in 2005：Sea ice，tides and winds[J]. Progress in Oceanography，2010，85(3): 180-196．

[18]Cooper L W，Whitledge T E，Grebmeier J M. The nutrient，salinity，and stable oxygen isotope composition of Bering and Chukchi Seas waters in and near the Bering Strait[J]. Journal of Geophysical Research，1997，102: 12563-12573．

[19]Nikolopoulos A，Pickart R S，F(xiàn)ratantoni P S，et al. The western Arctic boundary current at 152°W: structure，variability，and transport[J]. Deep-Sea Research Ⅱ，2009，56(17): 1164-1181．

[20]Lovvorn J R，Cooper L W，Brooks M L，et al. Organic matter pathways to zooplankton and benthos under pack ice in late winter and open water in late summer in the north-central Bering Sea[J]. Marine Ecology Progress Serise，2005，291(1): 135-150．

[21]Scientists E. Bering Sea paleoceanography: Pliocene-Pleistocene paleoceanography and climate history of the Bering Sea[R]. IODP Preliminary Report，2010: 1-323．

[22]Wang M Y，Overland J E，Stabeno P. Future climate of the Bering and Chukchi Seas projected by global climate models[J]. Deep-Sea Research Ⅱ，2012(65/70): 46-57．

[23]Clement K，Maslowski J W，Okkonen S. On the processes controlling shelf-basin exchanges and outer shelf dynamics in the Bering Sea[J]. Deep-Sea Research Ⅱ，2009，56(17): 1351-1362．

[24]Vestfals C D，Ciannelli L，Duffy-Anderson J T，et al. Effects of seasonal and interannual variability in along-shelf and cross-shelf transport on groundfish recruitment in the eastern Bering Sea[J]. Deep-Sea Research Ⅱ: Topical Studies in Oceanography，2014，109: 190-203．

[25]余興光. 中國(guó)第四次北極科學(xué)考察報(bào)告[M]. 北京: 海洋出版社，2011：53-54．

Yu Xingguang. The report of 2010 Chinese Arctic research expedition[M]. Beijing: China Ocean Press，2011．

[26]Wang Weiguo，F(xiàn)ang Jianyong，Chen Lili，et al. The distribution and characteristics of suspended particulate matter in the Chukchi Sea[J]. Advances in Polar Science，2014，25(3): 155-163．

[27]冉莉華，陳建芳，金海燕，等. 白令海和楚科奇海表層沉積物硅藻分布特征[J]. 極地研究，2012，24(1): 15-23．

Ran Lihua，Chen Jianfang，Jin Haiyan，et al. The distribution of surface sediment diatoms in the Bering Sea and Chukchi Sea[J]. Chinese Journal of Polar Research，2012，24(1): 15-23．

[28]于曉果，雷吉江，姚旭瑩，等. 楚科奇海表層海水顆粒物組成與來(lái)源[J]. 極地研究，2014，26(1): 89-96．

Yu Xiaoguo，Lei Jijiang，Yao Xuying，et al. The composition and sources of suspended particles of in the Chukchi Sea and the central Arctic Ocean[J]. Chinese Journal of Polar Research，2014，26(1): 89-96．

[29]Asahare Y，Takeuchi F，Nagashima K，et al. Provenance of terrigenous detritus of the surface sediments in the Bering and Chukchi Seas as derived from Sr and Nd isotopes: Implications for recent climate change in the Arctic regions[J]. Deep-Sea Research Ⅱ，2012(61/64): 155-171．

[30]Grebmeier J M，Cooper L W，F(xiàn)eder H M，et al. Ecosystem dynamics of the Pacific-influenced Northern Bering and Chukchi Seas in the Ameriasian Arctic[J]. Progress in Oceanography，2006，71(2/4): 331-361．

[31]Weingartner T，Aagaard K，Woodgate R，et al. Circulation on the north central Chukchi Sea shelf[J]. Deep-Sea Research Ⅱ，2005，52(24/26): 3150-3174．

收稿日期：2014-10-11；

修訂日期：2015-03-03。

基金項(xiàng)目：中國(guó)第四次北極科考項(xiàng)目(CHINARE-2010)；海洋行業(yè)公益性項(xiàng)目(201105022-2，201205003)；南北極環(huán)境綜合考察與評(píng)估專項(xiàng)(CHINARE2014-03-02，CHINARE2014-04-03-03)。

作者簡(jiǎn)介：趙蒙維(1987—)，女，新疆庫(kù)爾勒市人，博士生，主要從事海洋地質(zhì)研究。E-mail：yinwei_zhao@163.com *通信作者：汪衛(wèi)國(guó)(1970—)，男，甘肅省甘谷縣人，研究員，主要從事海洋沉積物特征及海洋第四紀(jì)地質(zhì)研究。E-mail：wangweiguo@tio.org.cn

中圖分類號(hào):P734.2+3

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：0253-4193(2016)01-0082-12

The distribution and composition of suspended particles in the northern Bering Sea

Zhao Mengwei1，2，Wang Weiguo2，F(xiàn)ang Jianyong2，Wu Chengqiang2，Wu Risheng2，Yu Xingguang2

(1.CollegeofMarineGeoscience，OceanUniversityofChina，Qingdao266100，China；2.MarineandCoastalGeologicalLaboratory,ThirdInstituteofOceanography，StateOceanicAdministration，Xiamen361005，China)

Abstract:The concentration and composition of suspended particulate matter (SPM) of the water samples，which were obtained in the northern of Bering Sea during the 4th Chinese Arctic Research Expedition，were measured to understand the distribution and origin of the SPM. The results showed that the concentration of the SPM was higher in the bottom water and lower in the surface. The surface highest SPM regions were in the west of the Bering Strait and the east of Bering Continental Shelf off the Alaska coast，while the bottom highest SPM regions were in the west of Bering Strait and the southwest of Bering Continental Shelf. The resuspension of bottom material by the shelf currents was the main reason of the higher concentration of the SPM in the bottom water. Bering Slope Current and Anadyr Current transported SPM northward，and Bering Slope Current also controlled the concentration of SPM along the shelf break zone. The concentration of SPM in bottom water decreased from south to north gradually. In the northwest of the St. Lawrence Island and off the Chukchi Peninsula，the SPM is mainly composed of diatoms，while in the east part of the Bering Sea where is also controlled by Alaskan Coastal Current the SPM is mainly composed of terrigenous clastic mineral．

Key words:Bering Sea; suspended particles; composition; mass transportation

趙蒙維，汪衛(wèi)國(guó)，方建勇，等. 白令海北部懸浮體含量分布及其顆粒組分特征[J]. 海洋學(xué)報(bào)，2016，38(1): 82-93，doi:10.3969/j.issn.0253-4193.2016.01.008

Zhao Mengwei，Wang Weiguo，F(xiàn)ang Jianyong，et al. The distribution and composition of suspended particles in the northern Bering Sea[J]. Haiyang Xuebao，2016，38(1): 82-93，doi:10.3969/j.issn.0253-4193.2016.01.008