印度洋海水营养盐添加模拟实验中浮游植物生长的营养盐限制作用

借助"中国首次环球科学考察航次",在印度洋海区进行了N、Fe、N+Fe以及N+Fe+P的营养盐添加模拟实验。通过对实验过程中水体营养盐浓度、叶绿素a(Chl-a)浓度以及温度等参数进行分析,探讨了添加不同营养盐对该实验海区浮游植物生长的影响。结果表明,N的添加会引起浮游植物的快速爆发,而单独添加Fe并不能刺激浮游植物快速生长,N、P联合作用对浮游植物生长的影响远远大于单独N的作用。另外,在实验海区浮游植物优先利用海水中的硝酸盐,在硝酸根耗尽后,海水中可被利用的P会促进浮游植物的生长。实验过程中水体N/P比值的变化同叶绿素a浓度以及浮游植物生长速度(R)没有可对比性,而且N/P比值与后两者之间的相关性都差,所以认为水体中N/P比值并不能单独决定浮游植物生长。此外,实验水体温度同Chl-a浓度和R值之间相关性分析表明,水体温度虽对浮游植物生长有重要作用,但不能控制浮游植物生长。     

渤海春季营养盐限制的现场实验

1999年4－5月，在现场条件下对天然水体中浮游植物以外加营养盐受控培养的方式，研究和探讨春季渤海中部、莱州湾和渤海海峡3个海区的浮游植物生长的营养盐限制问题。结果表明，在莱州湾附近浮游植物生长受到显著的磷限制；尽管水体中硅酸盐浓度较历史水平大大降低，并且实验进行时硅藻为优势种，但是硅酸盐尚不成为限制因子；渤海中部不存在营养盐的限制问题，营养盐浓度和结构相对适宜；渤海海峡也不存在营养盐的限制问题，但是溶解无机氮的相对含量略低。     

珠江广州至虎门段水体中的营养盐

河流和海洋虽是两个不同的体系,但有紧密的联系,两者的相互作用和交换集中表现在河口区域。海洋水体中的溶解态和悬浮态营养盐主要来自河流。在大洋中,由于近表层浮游植物的光合作用的吸收,上、下水层交换缓慢,造成营养盐的分层现象。通常上层含量贫乏,底层富足,相差可达几十倍。而河流则是另一种变化类型。河流水浅,水体含有较多泥沙,加之上、下水层的涡动作用而容易交换,以及水的搅动而混浊,沉积物的再悬浮,致使水体透明度极低,不利于浮游植物的繁殖,因此,上、下水层营养盐含量差别极小。河流所含丰富的营养盐流入海洋后,成为海洋初级生产力的基础,是形成渔场的基本条件之一。     

滤食性贝类对浅海养殖系统中营养盐循环的影响

在浅海贝类养殖系统中 ,营养盐的浓度和形态对贝类生长有重要影响 ,与此同时 ,贝类对系统中的营养盐循环也产生一定的影响 :一方面 ,贝类滤食水体中的浮游植物和有机碎屑等 ,使其组成和密度发生变化 ;另一方面 ,贝类又可向水体中排泄无机营养盐 ,如铵等 ,还将粪和假粪排放于底泥中 ,改变了底泥的数量和质量 ,增加了底泥中营养盐的浓度 ,而底泥中的沉积有机物经矿化作用和再悬浮作用 ,又可使沉积物中的营养盐重新进入水体进行物质循环 ,为贝类及其他生物的生长提供营养条件 (见图１)。图１浅海贝类养殖系统中的营养盐循环(仿Ｋａｓｓｐａｒ,…     

东海近海赤潮水体中酯酶活性测定及其意义

测试了东海正常海水与赤潮暴发时水体中的酯酶浓度，初步研究了营养盐的变化与酯酶浓度及其赤潮暴发的关系，发现赤潮暴发时水体的酯酶浓度大大高于正常海水，表明在赤潮暴发水体中浮游植物大量裂解死亡。     

室内培养研究硝酸盐对中肋骨条藻生长的影响

中肋骨条藻是一种广温、广盐性的浮游硅藻,并且多次在长江口及其他海域形成赤潮,对海洋生态环境造成严重危害,因此引起国内、外赤潮研究者的广泛关注。不少学者对中肋骨条藻种群的生态、生理特点展开研究(刘东艳等,2002;黄文祥等,1989;邹景忠等,1989;李铁,1999,2000)。营养盐是海洋浮游植物所必需的成分,海水中某种营养盐含量过低往往对浮游植物生长形成限制(Myers et al.,1981;Brian,1986;胡明辉等,1989)。海水营养盐含量过高则易形成富营养化,可进一步引发赤潮(周名江等,2001)。硝酸盐是海洋浮游植物所必需的营养物质之一,它直接影响着浮游植物的生长、繁殖等生物活动(李铁,2000;Ryther et al.,1971)。研究海水中硝酸盐浓度和N／P对浮游藻类生长的影响将有助于我们了解富营养化与赤潮发生之间的关系。本文对在不同营养结构条件下,中肋骨条藻的生长速率、培养介质中的pH和溶解有机碳(DOC)进行了研究。     

地球生态系统的营养盐硅补充机制

通过海洋生态系统的结构和功能以及海洋生态系统对大气生态系统和陆地生态系统的影响,根据营养盐硅对浮游植物生长的影响过程和浮游植物的生理特征以及其集群结构的改变特点的研究结果,综合分析了硅的生物地球化学过程,探讨了人类对生态环境的影响和生态环境变化对地球生态系统的影响。提出了地球生态系统的营养盐硅的补充机制:近岸的洪水、大气的沙尘暴和海底的沉积物向缺硅的水体输入大量的硅,即由陆地、大气、海底3种途径将硅输入海水水体中,满足浮游植物的生长的需要,保持海洋中浮游植物生长的动态平衡,促进海洋生态系统的可持续发展。     

水体悬浮物增加对浮游植物种群增长的影响研究

近年来,我国大规模开展海洋工程建设,导致工程周边海域产生高浓度悬浮物。本文综述了风浪、人为扰动造成湖泊、河流、浅海水体悬浮物增加对浮游植物种群增长的影响研究,以期对科学评估海洋工程造成的生态影响提供参考。悬浮物对浮游植物种群增长的影响是多种效应叠加的结果。底泥悬浮能将营养盐、底栖藻细胞、休眠孢子等带入水体,促进浮游植物的种群增长;当悬浮物超过一定浓度或持续一段时间后,对浮游植物的负面影响如造成光限制、与浮游植物竞争营养盐、吸附藻细胞沉降、重金属等有害物质溶出等将占主导,抑制浮游植物的种群增长。在海洋工程施工中应尽可能使悬浮物保持在较低水平和较短时间以避免对浮游植物种群造成不利影响。     

渤海生态动力过程的模型研究 Ⅱ.营养盐以及叶绿素a的季节变化

利用在本系列研究第一部分中所建立的耦合的生物物理模型,模拟了渤海浮游植物生物量和营养盐含量的年度循环特征.模拟结果显示:藻类的春季水华是由经过一冬积累在水体中的营养盐导致,而水华开始的时间在浅水区明显早于深水区,对此深水区水体层化结构的形成可能起着重要作用;另一方面,河载营养盐与悬起的沉积物所释放的营养盐是诱发夏季水华的共同原因.基于模型结果,我们还发现:渤海的浮游植物动力特性就整体而言依然受无机氮限制,但是在莱州湾,磷限制特性表现得非常明显,这主要是由于每年黄河都要携带大量的无机氮进入海水,从而导致莱州湾营养盐的氮磷比已远远超过16.     

室内培养硏究硝酸盐对中肋骨条藻生长的影响

中肋骨条藻是一种广温、广盐性的浮游硅藻，并且多次在长江口及其他海域形成赤潮，对海洋生态环境造成严重危害，因此引起国内、外赤潮研究者的广泛关注。不少学者对中肋骨条藻种群的生态、生理特点展开研究(刘东艳等，2002；黄文祥等，1989；邹景忠等，1989；李铁，1990，2000)。营养盐是海洋浮游植物所必需的成分，海水中某种营养盐含量过低往往对浮游植物生长形成限制(Myers et al.，1981；Brian，1986；胡明辉等，1989)。海水营养盐含量过高则易形成富营养化，可进一步引发赤潮(周名江，2001)。硝酸盐是海洋浮游植物所必需的营养物质之一，它直接影响着浮游植物的生长、繁殖等生物活动(李铁，2000；Ryther et al.，1971)。研究海水中硝酸盐浓度和N/P对浮游藻类生长的影响将有助于我们了解高营养化与赤潮发生之间的关系。本文对在不同营养结构条件下，中肋骨条藻的生长速率、培养介质中的pH和溶解有机碳(DOC)进行了研究。     

南海北部秋季营养盐、溶解氧、pH值和叶绿素a分布特征及相互关系

通过2004年9月至10月对南海北部水域的现场调查,分析了表层海水中溶解氧、叶绿素a、pH值和营养盐等水质因子的空间分布分布特征,并讨论了它们之间的相互关系。结果表明:在南海北部海区的表层海水中,各水质因子在空间分布上大多呈现块状分布,且东西两侧的海水有较为明显的差异;海水中的溶解氧、pH值均表现出与海水温度相反的分布趋势;海水中的叶绿素a(Chla)和众多的水质因子表现出多元相关性,说明水体中浮游植物的生长繁殖是众多水质因子在南海北部综合作用的结果,而Chla和水体中亚硝酸盐的高相关性,说明南海北部水体中浮游植物的生长和亚硝酸盐有着比其他营养盐因子更为密切的联系。     

沙海蜇(Nemopilema nomurai)代谢及分解过程对水环境理化因子及浮游植物影响的研究

从上行控制角度,通过野外采样和围隔培养实验,研究了水母的代谢及分解过程对水体环境中pH、溶解氧、营养盐组成的影响,以及该过程中浮游植物的变化。实验结果表明,沙海蜇在代谢过程中短时间内会大量消耗水体中的溶解氧(dissolved oxygen,DO),使水体出现低氧和轻度酸化。代谢过程释放出大量营养盐,使水体中的溶解无机氮(dissolved inorganic nitrogen,DIN)浓度在24h内增加为原来的12倍,溶解无机磷(dissolved inorganic phosphorus,DIP)浓度增加了40多倍,进而引起水体中叶绿素a(chlorophyll a,chl a)浓度的增加。沙海蜇的分解过程使水体表现出明显的低氧(缺氧)和酸化现象。沙海蜇生物量越大,分解时间越长,对水体的改变程度越明显,此外,还释放出大量的营养盐并改变原有的营养盐结构,可以刺激甲藻和绿藻的生长,甚至可能引发藻华。     

加拿大海盆北部营养盐限制作用研究

利用2008年夏季中国第三次北极科学考察获得的营养盐、叶绿素a、温度和盐度等数据资料,结合现场营养盐添加实验的结果讨论西北冰洋加拿大海盆北部营养盐对浮游植物生长的限制作用。结果表明:由于融冰水稀释作用,加拿大海盆B80站约20m深度存在较强的盐跃层,阻碍了水体上下混合。较低浓度的溶解无机氮(DIN)和硅酸盐(分别为0.31μmol/L和0.94μmol/L)以及严重偏离Redfield比值的N/P、N/Si比值(分别为0.42和0.32)表明加拿大海盆表层水体存在N和Si限制。根据现场营养盐加富实验各培养组叶绿素a浓度变化、营养盐吸收总量差异和浮游植物种群结构,进一步表明氮是北冰洋海盆首要限制营养盐,而Si则抑制了硅质生物的生长。同时,较小的硝酸盐半饱和常数(Ks)证明即使在营养盐充足的情况下北冰洋海盆浮游植物生长速率也处于较低水平。计算得到各培养组营养盐吸收比例(N/P比值)均大于Redfield比值,可能是培养实验过程中以微型、微微型浮游植物为主,硅藻等小型浮游植物为辅造成的。     

沙海蜇(Nemopilema nomurai)代谢及分解过程对水环境理化因子及浮游植物影响的研究

从上行控制角度,通过野外采样和围隔培养实验,研究了水母的代谢及分解过程对水体环境中pH、溶解氧、营养盐组成的影响,以及该过程中浮游植物的变化。实验结果表明,沙海蜇在代谢过程中短时间内会大量消耗水体中的溶解氧（dissolved oxygen,DO）,使水体出现低氧和轻度酸化。代谢过程释放出大量营养盐,使水体中的溶解无机氮（dissolved inorganic nitrogen,DIN）浓度在24h内增加为原来的12倍,溶解无机磷（dissolved inorganic phosphorus,DIP）浓度增加了40多倍,进而引起水体中叶绿素a（chlorophyll a,chl a）浓度的增加。沙海蜇的分解过程使水体表现出明显的低氧（缺氧）和酸化现象。沙海蜇生物量越大,分解时间越长,对水体的改变程度越明显,此外,还释放出大量的营养盐并改变原有的营养盐结构,可以刺激甲藻和绿藻的生长,甚至可能引发藻华。     

大鹏澳水域秋季浮游植物优势种的演替及其与春季的比较

根据2002年11月在亚大湾大鹏澳进行的连续30d(每日采样一次)观测资料，运用主成分分析和多元回归分析相结合方法，分析大鹏澳非养殖区中各浮游植物优势种之间的关系及影响其生长与演替的主要理化因子．建立秋季浮游植物优势种演替模型，并与春季的大鹏澳现场调查建立的浮游植物优势种演替模型进行比较，分析生境变化(降雨)对浮游植物优势种演替过程的影响。结果表明，春，秋季浮游植物优势种发生不同的演替过程。春季浮游植物对资源的竞争较为激烈，大量降雨引起海水中营养盐浓度升高，促进并维持中肋骨条藻(Skeletonema costatum)高密度生长，待营养盐被大量消耗后，中肋骨条藻数量下降，减轻了对柔弱菱形藻(Nitzschia delicatissima)的生长压力而使其成为优势种；而秋季水温较低，浮游植物细胞数量较春季大为减少，中肋骨条藻和柔弱菱形藻对资源的竞争较为缓和，使外界环境变化成为影响优势种变化的主要原因；降雨期间虽然营养盐增加，但环境变化使浮游植物的生长受到限制，雨后柔弱菱形藻数量不能恢复，水体中高营养盐浓度促使中肋骨条藻出现生长峰值。     

胶州湾营养盐限制的上行效应研究

在许多水体生态系统中,浮游植物的生长受到营养盐可利用性的调控(Howarth,1988)。在一定的浓度范围内,营养盐对浮游植物的生长有促进作用,但如果营养盐浓度过低,则会对浮游植物的生长产生限制作用,过高则有毒理作用。 由于人类活动的影响,导致大量富含N、P的工业与生活污水排放入海水中,造成沿岸海水的富营养化。营养盐本底含量的增加对沿岸海水中浮游植物群落的组成影响巨大(Durate,1995)。Pedersen等(1996)指出,在沿岸海洋生态系统中,富营养化的结果会促进生长快速、生活周期短的藻类的丰度与生产力迅速增加,而生长缓慢的藻类由于在竞争中处于劣势,其丰度则可能下降。     

河口营养盐动力学过程研究的若干进展

根据国内外最新的文献 ,综述了河口营养盐动力学过程研究的进展情况。这些进展主要包括河口营养盐的水动力输运过程、输入通量、水体—沉积物界面交换过程、浮游植物吸收动力过程以及营养盐动力过程模型研究等。分析了河口营养盐动力学过程研究的重要性 ,并展望了该领域今后的研究重点与方向     

渤海湾天津近岸海域夜光藻赤潮生消过程初探

对2006年夏季渤海湾赤潮重点监控区发生的夜光藻赤潮的生消过程进行了初步分析和研究,结果表明,在赤潮的整个生消过程中,3个站位的pH值、叶绿素-a含量、溶解氧、化学耗氧量和营养盐的变化均与夜光藻快速增值前浮游植物的迅速生长有关,浮游植物进行生长时大量吸收水体中的营养盐,而温度和盐度对此次赤潮的生消不存在明显影响.同时,水文气象因子的变化是此次赤潮的发生和消亡时必不可少的条件.     

营养盐对浮游植物生长的上行效应的研究方法

浮游植物是海洋食物链的第一个环节 ,它们通过光和作用将无机物转化为有机物 ,为海洋中的一切生命活动提供物质和能量来源。在海洋生态系统的研究中 ,与浮游植物有关的一些生态过程及其动力学研究 ,正越来越受到人们的重视。浮游植物的生长受到营养盐的调控 :在一定的浓度范围内 ,营养盐对浮游植物有正的作用 ,但如果营养盐浓度过低 ,则会对浮游植物的生长产生限制性作用 ;同样 ,如果浓度过高 ,则会产生富营养作用 ,严重时 ,还会导致赤潮的发生。１研究方法１．１评估营养盐对浮游植物限制作用的方法营养盐对浮游植物的控制和调节作用统称为…     

营养盐限制的唯一性因子探究

１营养盐限制因子的热点海洋中的几种元素 ,最引人关注的营养盐Ｎ ,Ｐ ,Ｓｉ和Ｆｅ对浮游植物生长是非常重要的 ,就象陆地上给植物施肥一样 ,营养盐限制浮游植物光合作用 ,在一些海域加了Ｎ ,Ｐ ,Ｓｉ,Ｆｅ,浮游植物生长就会旺盛、迅速。因此 ,这些营养盐对海域中浮游植物的生长起着重要的限制作用。营养盐Ｎ ,Ｐ ,Ｓｉ,Ｆｅ从海上的大气层、海底的上升流以及从陆地的河流中提供 ,从而决定了在海洋表面新的有机物质生产的速率 ［８］。这样 ,希望减少大气的ＣＯ ２,促进浮游植物的生长。增加限制营养盐的更大有用性是提高了海洋表面的初级生…