Page 126 - 《渔业研究》2026年第1期

第 1 期 李瑞帆等： 大型海藻碳汇：固碳机理、评估方法与环境因子影响 123

制。此外，RDOC 和 URDOC 不易被微生物利用， 致细胞解体。关于大型海藻释放 DOC 机制有 2 种
可通过颗粒的吸附、聚集和沉降迁移到深海，形成 假说： “扩散”和“溢出” [43] 。 “扩散”是指以小分子
永久的碳封存。 代谢产物的形式通过细胞膜的通透性被动释放到细
大型海藻 DOC 的释放途径有 3 种：细胞正常 胞外的溶解有机物； “溢出”是指当大型海藻光合作
新陈代谢过程中的释放、细胞解体后的释放和细胞 用的固碳量超过其本身和细胞合成所需的碳量时，
死亡后颗粒有机物的降解（图 3） 。细胞生长环境 以 DOC 的形式主动释放到细胞外 [44] 。 “溢出”机
的剧烈变化可能导致细胞死亡，环境压力、生物侵 制在海藻生长旺盛、光照和营养盐充足的情况下尤
袭、自我消亡程序以及机械损伤等因素也都可能导 为显著，是海洋生态系统中 DOC 的一个重要来源。

大气
Atmosphere
CO 2 （气体）
CO 2 (gas)

CO 2 （气体）
CO 2 (gas) 海洋
Ocean
光合作用
Photosynthesis
CO 2 (溶解态)
CO 2 (aqueous)
CO 2 (aqueous)+H 2 O⇔H 2 CO 3
+ − 2−
⇔H +HCO 3 ⇔H 2 +CO 3
大型海藻
微生物呼吸作用 Microbial respiration
Macroalgae Growth and release of macroalgae
大型海藻生长释放
细胞正常代谢释放
Normal metabolic release
生物碎屑 of cells
Bioclastic 微型生物碳泵
溶解有机碳 MCP 惰性溶解有机碳
DOC
细胞解体后释放 RDOC
Released after cell disintegration
Biological Degradation of particulate organic matter dissolved carbon
颗粒有机碳 颗粒有机物的降解 溶解碳的深海运输
POC Deep sea transportation of
生物泵

carbon
pump
颗粒有机碳埋藏
Buried POC 沉积碳的深海运输
Deep sea transportation of sedimentary carbon
图 3 大型海藻溶解有机碳的释放途径
Fig. 3 Release pathways of dissolved organic carbon from macroalgae
2.3 大型海藻颗粒有机碳释放 机制中发挥着关键作用，对海洋生态系统和全球碳
POC 是海洋中悬浮或沉降的颗粒状物质中所 循环产生重要的影响。
含有的有机碳，这些颗粒物来源于死亡的海洋生 3 大型海藻碳汇评估方法
物、陆地植物或微生物产生的有机物质。它们通过
光合作用将无机碳转化为颗粒有机物，并在生长过 3.1 大型海藻生物质碳评估
程中不断脱落表皮细胞和叶片碎片，直接释放到水 海藻通过光合作用合成体内的生物质碳，但
体中。此外，当大型海藻死亡后，其残体会被微生 这种碳可从水中移出，在海洋中的储存周期不足百
物分解，释放出 POC。这些 POC 的释放不仅为其 年，被称为“短期碳汇” [17] 。大型海藻“短期碳汇”
他海洋生物提供了食物和能量来源，还参与了碳储 作为主要的“可移出碳汇”，是其通过光合作用吸收
存和碳循环过程。因此，大型海藻在 POC 的释放 水中 DIC，并将其转化为自身的有机物，但该过程易