东海北部营养盐分布的季节变化及成因探讨

基于美国国家海洋大气管理局(NOAA)2007年发布的全球海域营养盐数据库资料和美国国家地球物理数据中心(NGDC)2006年发布的全球地貌数据库资料,在MATLAB计算机平台上,利用研发的数值分析与成图技术,对东海北部海域营养盐分布的季节变化特征进行分析。结果表明:(1)东海北部海域NO3--N、PO43--P分布总特征为由沿岸向离岸递减,由表层向底层递增;西北高,东南低,呈扇形向东南扩展;SiO3--Si有两个浓度高值区,一个为研究区域的西北角,另一个在东北角;(2)在0~50 m的表层营养盐平均浓度均是冬季最高;50~200 m的中层NO3--N、SiO3--Si夏季最高;200 m以下的底层四季变化微弱,其中400~500m层PO43--P、SiO3--Si浓度值秋季最高。NO3--N变异系数表层最大,PO3--P中层最大、SiO3--Si底层最大,其中NO3--N相应各层变异系数大于PO43--P、SiO3--Si;(3)研究区域四季均存在高营养盐水团。高PO43--P、SiO3--Si水团中心分别位于125.5°E、30.5°N和128.5°E、30.5°N;高NO3--N水团中心,随冬-春-夏-秋、从南往东北再向西、最后向东南,在125°~128°E、29°~31°N范围内移动。     

基于再分析数据的黄岩岛及邻近海域气象条件分析

采用美国NCEP-CFSR数据库资料,提取了1979—2010年的海平面大气要素场,在中国南海区域(0°～25°N、105°～125°E)和黄岩岛附近点(15°N、118°E),按日、月、年统计了32 a间海平面气压、海面2 m气温、海面2 m相对湿度、海面10 m风场基本气象要素特征。分析发现:黄岩岛及邻近中国南海区域属于赤道带、热带海洋性季风气候,其气候特征是:(1)海平面气压呈北高南低、冬季高夏季低的分布形势;黄岩岛日平均海平面气压冬季约为1 012 hPa,其他季节约为1 008 hPa,年平均海平面气压变化具有准5 a的周期;(2)全年平均气温较高,分布呈现北低南高,大陆低海面高,冬季低夏季高的特点;黄岩岛海面2 m气温日变化较小,年平均值约为27～28℃,年际变化上具有整体增加的趋势;(3)全年相对湿度较大,基本在60%以上,随季节变化明显,冬季较小,夏季较大;黄岩岛日平均相对湿度为80%,总体也具有略微增大的年际变化趋势;(4)受季风影响明显,冬季盛行东北季风,平均风速约为10～12 m/s,夏季盛行西南季风,平均风速约为4～8 m/s;黄岩岛海面风速的变化具有2.5～5 a的变化周期,年平均风速在5.3 m/s上下波动。     

南海水体三项无机氮含量的垂直变化特征及与其他环境要素的相关性

据南海环境调查资料，研究了南海水体NO3-N、NO2-N、NH4-N、DIN含量及无机氮组成的垂直变化规律．结果表明：NO3-N、NO2-N、NH4-N、DIN含量范围和均值分别为0．00～43．9，12．32；0．00～1．69，0．07；0．17-14．87，1．32；0．35～45．92，13．73μmol／dm^3．其含量分布与垂直变化特征与深海、大洋的相似，表明南海水是太平洋的变性水体．NO3-N、DIN含量的垂直分布跃层出现于75～500m间，夏季的跃层强度分别为6．61X10-’、6．68×1012Ixmol／（dm’·m），冬季的均为5．65×10^-2μmol／（dm^3·m）；NO2-N含量的最大值多出现于75～100m之间，NH4-N含量的最大值出现在0m层．在浮游植物活动较旺盛的真光层中，NH4-N为无机氮的主要存在形态（平均占比为64．4％）．真光层以下NO3-N为无机氮的主要存在形态（平均占比≥90．8％）．对三项无机氮含量与其他生源要素、水文因子的相关分析结果表明，NO3-N含量与PO4-P、TDP、TP、SiO3-Si、S均呈显著正相关，与pH、DO、O2％、t则呈显著负相关．     

洋山港区动力泥沙过程研究—兼论北岛链汊道封堵的影响

于 2006 年 4 月 8 - 17 日、8 月 9 - 16 日和 2007 年 1 月 13 - 25 日在杭州湾口的洋山港海域一固定观测点(平均水深约 15 m)用"海床基海洋环境自动监测系统"观测了潮位、波浪、潮流、近底悬沙浓度等要素.结果表明:( 1)研究区波浪较弱,平均有效波高为 0.53 ～ 0.65 m,常风条件下波高受水深控制,而强风天气时波高受风速控制.( 2)港区潮流较强.最大流速为 238 cm / s,观测期间平均流速在中、上层均 > 80 cm / s,而在近底层<40 cm / s.潮流以离底 4.7 ～ 5.7 m 为分界层,分界层以上以落潮流占优势,分界层以下以涨潮流占优势.涨、落潮流流向分别在 310°～ 320°和 130°～ 140°之间,涨、落潮主流比洋山港工程前向右偏转约 20°.( 3)余流流速由底层向表层递增,上层和表层均大于 10 cm / s,中、下层为 4 cm / s左右;余流流向,底层约为 322°,2.7 ～5 .7 m 层为 56°～ 85°,6.7 m 以上为 103°～ 166°.( 4)2006 年 4 月小潮和 8 月大潮平均悬沙浓度分别为 0.81 kg / m3 和1.46 kg / m3.悬沙浓度涨潮大于落潮,涨急时悬沙浓度最高.     

胶州湾浮游植物数量长期动态变化的研究

应用分光光度法对 1 991— 2 0 0 2年 1 1月胶州湾浮游植物现存量 (叶绿素a含量 )进行了测定。研究结果表明 ,胶州湾叶绿素a年平均含量为 2 0 9— 5 70mg/m3,多年平均为 ( 3 47± 1 92 )mg/m3,年际间存在一定的波动范围 ;在平面分布上 ,胶州湾西北和东北近岸海域含量较高 ,湾中部和南部海域较低 ;胶州湾叶绿素a含量存在着明显的季节变化 ,冬季 ( 2月 )平均含量为 ( 4 72± 3 1 5 )mg/m3,是一年中的高峰 ,夏季次之 ,平均含量为 ( 4 33± 2 5 7)mg/m3,春季平均含量为 ( 2 78± 2 43)mg/m3,秋季平均含量最低 ,仅为 ( 1 95± 0 80 )mg/m3。胶州湾浮游植物粒级构成为 :小型浮游植物 ( >2 0 μm)平均占 35 8% ,微型浮游植物 ( 2—2 0 μm)平均为 5 1 3% ,超微型浮游植物 ( <2 μm)平均为 1 2 9% ;不同季节和海域粒级构成有一定差异。     

南沙群岛西南大陆斜坡海域浮游动物的垂直分布

浮游动物是海洋生态系统物质和能量转移的关键环节,也是渔业资源的重要饵料,其种类组成和数量分布均有明显的垂直分层现象。利用2011年4月在南沙群岛西南大陆斜坡海域开展的18个站点90份样品的调查数据,对该海域浮游动物的垂直分布进行了研究,表明:(1)该海域浮游动物种类组成丰富,共出现18个类群580种(类);(2)浮游动物种类组成垂直变化明显,特定水层出现的种类数占总种数的43.6%,各水层均出现的种类仅占总种数的15.8%;(3)优势种组成复杂,垂直变化明显,单一种类的优势度不高;(4)浮游动物平均密度和湿重生物量分别为206.27ind/m3、94.03mg/m3,密度和生物量均以0~2m层和30~75m层较高,沿水深梯度的变化呈明显的双峰型;(5)浮游动物数量的垂直变化主要受温跃层影响,温跃层内浮游动物数量最高,温跃层上方和下方的水层内数量较低;(6)南沙西南大陆斜坡区浮游动物生产力水平较高,表明该海域渔业资源有一定的开发潜力。     

西沙群岛重要岛礁鱼类资源调查

为摸清岛礁海域鱼类资源种类及分布 ,合理安排渔船生产 ,2 0 0 3年 5月采用延绳钓和底层刺网在西沙群岛的浪花礁、东岛、永兴岛、华光礁、金银岛、玉琢礁和北礁等 7座珊瑚礁水域进行了 1个航次的鱼类资源调查。 2种作业投入的捕捞努力量分别为延绳钓 3 740钓、底层刺网 14 480m ,单次作业努力量延绳钓 80～ 3 2 0钓、底层刺网 12 0～ 80 0m。捕获鱼类 177种 ,渔获量 3 70 0尾 2 767.0 0kg ,其中延绳钓 3 3种计 77尾 1711.5 5kg ,底层刺网共 15 3种计 3 62 3尾 10 5 5 .45kg。按岛礁平均 ,渔获率和单位捕捞努力量渔获量 (CPUE)延绳钓为 2 .0 6尾·(10 0钓 ) -1、45 .76kg·(10 0钓 ) -1,底层刺网为 2 5 0 .2 1尾·(1km) -1、72 .89kg·(1km ) -1。捕获的主要经济种类有鲨鱼、裸胸鳝、石斑鱼、笛鲷、裸颊鲷、鹦嘴鱼和绯鲤等。北礁、金银岛和玉琢礁的鱼类资源比较丰富 ,开发潜力较高 ;浪花礁、东岛、华光礁和永兴岛次之 ,也有一定的生产价值。     

杭州湾——舟山渔场秋季浮游植物现存量和初级生产力

1995年 9月在杭州湾和长江口至舟山海区进行了浮游植物细胞丰度、叶绿素a浓度和初级生产力的现场观测研究 .结果表明 ,表层水浮游植物平均细胞丰度为(2 2 6 8± 6 3 33)× 1 0 4个 /dm3;平均叶绿素a浓度为 2 80± 3 46 μg/dm3,小于 2 0μm的微型和微微型浮游生物细胞对叶绿素a的贡献占 71 % ;平均初级生产力 (C)为6 92 5± 1 1 92 4mg/ (m2 ·d) ,小于 2 0 μm的微型和微微型浮游生物细胞对总生产力的贡献占 6 8% .河口区悬浮物质浓度高 ,浮游植物光合作用受光的限制 ,各项生物参数与真光层深度紧密相关 .生物锋区位于真光层深度 1 0～ 2 0m、盐度 2 6～ 32的长江冲淡水稀释区 .同时探讨了浮游植物细胞活性 (R)与光合作用同化数 (AN)、叶绿素a与初级生产力、叶绿素a与海面光谱反射率的相互关系 ,为海洋水色遥感在初级生产力的应用研究提供科学依据     

胶州湾南美白对虾移植放流的初步研究

对 2 0 0 3年 6月 2 0日在胶州湾放流的约 13 0万尾南美白对虾 ,放流 (虾苗平均体长、体重分别为 3 .13cm ,0 .3 0 9g)的洄游分布、生长特性及回捕率进行了跟踪调查 ,结果表明 :南美白对虾适宜于胶州湾放流 ,且其生长期主要分布于胶州湾浅水区域 (水深 <5m) ,生长速度快 ,至 8月 2 0日～ 9月 3 0日回捕南美白对虾时的平均体长达到 13 .97cm ,平均体重为 3 5 .5 1g ,回捕率约为 12 .3 5 %。     

OBS浊度标定与悬沙浓度误差分析

利用光学后向散射浊度计OBS-3A,在长江河口南槽进行大小潮周期连续观测。利用OBS室内和现场浊度标定,计算不同潮时OBS观测悬沙浓度相对误差,并对影响其观测精度因素进行分析。主要结果有:(1)现场OBS标定R值比室内标定偏低,但也在0.8以上;(2)大潮平均相对误差值变化比小潮大,在悬沙浓度低于1.5kg/m3条件下,大小潮悬沙浓度平均相对误差都在15%以下;(3)悬沙粒径大小是影响OBS观测精度的主要因素,生物、泥沙颜色、水色和水中气泡等因素也对观测结果产生一定影响。     

冬季九龙江河口表层水体N_2O分布特征及海气通量的初步研究

氧化亚氮（N2O）因其强温室效应和潜在的臭氧破坏作用备受关注.大量研究显示河口区域,特别是人为氮源输入影响严重的区域是N2O的重要源区.随着氮肥施用量的快速增加,中国大陆河口区域对全球N2O收支势必有较大的贡献.本文研究了2009年冬季九龙江口表层水N2O浓度的分布特征及其影响因素,并评估了其海气通量.研究结果显示,冬季九龙江河口表层水体N2O浓度从盐度低至0.3时的81.7±1.7 nmol/dm3下降至盐度为27.2时的14.1±0.2 nmol/dm3,相应盐度下其饱和度分别为754%和138%;九龙江河口为大气N2O的强源区.与NO3-N、NO2-N、NH4-N等营养盐浓度的分布特征相比较可推测,2009年冬季N2O在九龙江河口的混合过程中呈不保守状态,部分N2O可能通过海气混合过程从水体迁移出.N2O的海气通量呈由高盐处向低盐处递增的趋势,变化范围在3~94μmol/（m2.d）之间.     

热带西太平洋定点海域(4°S156°E)营养盐变化规律及降水对海水营养物质影响的研究

海水中的N,P,Si是海洋中最基本的营养物质,对海洋浮游生物的生存、繁殖、海洋生物食物链结构和新陈代谢,以及海洋中物质的循环都具有重要的意义,一直是海洋学研究的重要内容之一,几乎世界上海洋的各个区域都有其研究报道。中国陆架海中营养物质的研究已进行了40多年,获得了大量的资料和重要的研究成果。随着我国海洋科学的发展,近年来陆续开展了世界大洋、极地海的营养盐研究,并有一些报道(顾宏堪,1992;宋金明,1995,1996; Hecky等,1993),但对世界大洋定点长周期的营养盐变化观测研究和降水对表层海水的输入影响长周期定点系列观测还未见报道。热带西太平洋海域有一个世界海洋中最大的高温、高盐“暖池(WPWP)”,这里进行着地球上强烈的海气相互作用,所以,研究该海域海水中营养盐的变化规律,对系统研究海洋对气候的调节作用,乃至全球气候变化都具有重要意义。本文通过对4°S,156°E长达4个月的定点观测,研究了上层海水、深水中营养盐的变化、营养盐的周日变化及降水对表层海水营养盐输人的影响,本文为TOGA-COARE研究的一部分。     

Notes Effects of four nitrogen substrates on growth of several red tide species

Eight common red tide species including the Dinoflagellates Alexcandrium tamarense,Prorocentrum minimum , Prorocentrum mican , Diatoms Skeletonema costatum , Cerataulina pelag-ica, Leptocylindrus minimus, a Raphidophyte Heterosigma akashiwo and a Chrysophyte Isochrysis galbana were chosen to study the effect of four nitrogen substrates (NO_3 - N, NH_4 - N, Urea - N, Mixed - N) on the growth of these algae. After two transfers, the results showed that at N concentration of 550 μmol,, NO_3 - N was the best nitrogen source among these four nitrogen substrates; Urea - N and Mixed - N were also good for the growth of most algae, but not as good as NO_3 - N for some species; NH_4 - N inhibited the growth of all these species except H. akashiwo. At concentrations of 280 and 50 μmol experiments on the growth of I. galbana , P. minimum and L. minimus in NH_4 - N and NO_3 - N substrates were also performed. The results showed that the growth rates of I. galbana were not significantly different from each other in     

Seasonal and daily cycles of surface ozone in the extratropical latitudes

Major characteristics are considered of the time dependence of the surface-ozone mixing ratio obtained at a number of stations of the world network, which transmit observational data to the World Data Centre for Greenhouse Gases and to the databank of the European Monitoring and Evaluation Program for long-range transport of air pollution. The 1990–2004 data, obtained mainly in the Northern Hemisphere, are analyzed. The seasonal cycle of surface ozone is clearly defined at all 114 observation sites under consideration, and its daily cycle is also pronounced at all stations except for the polar ones. Six basic types of seasonal and daily variations in surface ozone are revealed with the use of cluster analysis. In addition to quantitative characteristics, these types are distinguished by the forms of seasonal and daily cycles (in particular, by the presence of one or two seasonal maxima and by the time of maximum occurrence). Six groups of stations are classified according to these differences: remote (unpolluted), lowland slightly polluted, lowland polluted, upland slightly polluted, mountain, and polar/remote coastal stations. For the group of remote stations in the Northern Hemisphere, the seasonal maximum of surface ozone occurs in April in the daytime and at night. For the group of polluted stations (including most of the European rural stations), whose observational data are characterized by two seasonal maxima (in spring and in summer) or one broad spring-summer maximum, the spring maximum is observed in the daytime and at night, and the summer maximum is observed only in the daytime. It is concluded that spring maximum is caused mainly by dynamic processes—air-mass transport—and the amplitude of the summer maximum is determined by photochemical generation of ozone.     

Evaluation of chemical ozone loss in the stratosphere over the Kola Peninsula in the 2002/2003 winter from microwave sounding data

From long-term observations of ozone evolution in the stratosphere of the Kola Peninsula in the 2002/2003 winter, the rates of chemical destruction of ozone and its net loss at isentropic levels of 530 K (an altitude of about 22 km) and 465 K (an altitude of about 19 km) ar evaluated with consideration for diabatic descent of air masses. These rates were ?18.6±3.3 and ?14.3±2.9 ppb/day and the net loss of ozone due to its chemical destruction over the period from December 1, 2002, to March 5, 2003, reached 1.77±0.33 ppm and 1.36±0.29 ppm, respectively. At the lower level, these data are in satisfactory agreement (to within measurement errors) with other measurements that were taken at that time. At a potential-temperature level of 530 K, the ozone loss in the 2002/2003 season evaluated from our data and from similar microwave measurements performed in Kiruna (Sweden) virtually coincides and testifies to the fact that the net loss increases with altitude. These inferences are inconsistent with the results obtained with the Match technique and the method of averaging over a vortex, which indicate that the ozone loss decreases with altitude. However, since polar stratospheric clouds were detected regularly in December and early January at levels up to 600 K or higher, it may be suggested that the ozone loss at these altitudes can be comparable to the values found for isentropic levels of 465 to 475 K.     

Variations in the surface ozone concentration in the atmosphere over Ulan-Ude

The results of regular measurements of the surface ozone concentration (SOC) in Ulan-Ude over an observation period of six years (1999–2004) are given. The maximum of daily variations in SOC is observed at local noon. The radiation regime is found to have a significant influence only on the minimum values in the SOC seasonal cycle. It is also found that the principal maxima of total ozone content (TOC) and SOC in the seasonal cycle are, on average, shifted by three months (the TOC maximum is reached at the end of March, and the SOC maximum is reached in June).     

密西西比河入海水体悬沙浓度变化过程研究

河流入海水体悬沙浓度的变化直接反映该流域人类活动和自然应力的影响。基于密西西比河塔伯特兰丁站长期水文资料,本文采用百分位法、Mann-Kendall法等统计方法对近40年密西西比河入海水体悬沙浓度进行分析,探究密西西比河通过“鸟足状”三角洲进入墨西哥湾的水体悬沙浓度变化过程及其可能影响因素。结果表明:（1）在1976?2015年期间,密西西比河入海水体悬沙浓度展现阶段性下降趋势,其中第一时期即1976?1987年期间,入海水体悬沙浓度相对较高,平均值为0.33 kg/m3;第二时期即1988?2015年期间,悬沙浓度较低且平均值为0.25 kg/m3。（2）密西西比河日径流量与悬沙浓度之间的关系符合高斯分布。与1976?1987年相比,1988?2015年期间水沙关系曲线较为扁平,日均超过0.60 kg/m3的高悬沙浓度事件明显减少。在低流量及起动流量阶段,悬沙浓度随着流量的增加而增加,在流量接近20 000 m3/s时,悬沙浓度达到最大值,流量高于20 000 m3/s后,悬沙浓度反而随着流量增加而减小。同时,密西西比河月均水沙关系在1976?1987年期间呈双绳套样,1988?2015年期间则呈现“先沙后水”的顺时针单一型绳套样。（3）分洪工程建设及土壤保持措施是影响密西西比河入海水体悬沙浓度的主要原因。其中,工程建设减少了河道沿程沉积物物源,土壤保持措施使土地侵蚀减少,从而使得悬沙浓度保持较低水平。此外,极端水文事件对密西西比河入海悬沙浓度的影响较小。     

Effects of four nitrogen substrates on growth of several red tide species

--Eight common red tide species including the Dinoflagellates Ale randrium tamarense,Prorocentrum minimum, Prorocentrum mican, Diatoms Skeletonema costatum , Cerataulina pelagica, Leptocylindrus minimus, a Raphidophyte Heterosigma akashiwo and a Chrysophyte Ivohrysis galbana were chosen to study the effect of four nitrogen substrates ( NO3 - N, NH4 - N, Urea - N,Mixed - N) on the growth of these algae. After two transfers, the results showed that at N concentration of 550μrnol, NO3 N was the best nitrogen source among these four nitrogen substrates; Urea - N and Mixed- N were also good for the growth of most algae, but not as good as NO3 - N for some species; NH4 - N inhibited the growth of all these species except H. akashiwo. At concentrations of 280 and 50 μmnol experiments on the growth of I. galbana, P. minimum and L. minimus in NH4 - N and NO3 - N substrates were also performed. The results showed that the growth rates of I. galbana were not significantly different from each other in NO3 - N and NH4 - N substrates both concentrations of 280 and 50 μmol. In concentration of 280μmol NH4 - N substrate, the growth rates of P.minimum and L. minimus were slower than in same concentration of NO3 - N; At concentration of 50μrmol , the growth rate of P. minimum in NH4 - N was not significantly different from that in NO3 - N, while the growth rate of L. minimus was only about 30% of that in NO3 - N substrate.The results indicated that each alga had its own preference in N-substrate and concentration, therefore,different nitrogen substrates may play a role in red tide formation.     

利用臭氧氧化实现复合生物反应器污泥减量

采用复合生物反应器,对应用臭氧氧化实现污泥减量进行了研究。2个相同的复合生物反应器平行运行,1个作为对照系统,1个作为氧化系统。反应器内装有半软性填料,投加量为10%。曝气池中悬浮污泥浓度为1 500 mg/L左右,生物膜浓度为2 000 mg/L左右。试验结果表明,随着臭氧氧化污泥比例的增加,污泥表观产率系数也随之降低,当臭氧投量为0.05 g O3/gSS,每天氧化的污泥分别为反应器内污泥的10%,20%,30%时,污泥表观产率系数分别减少28.2%,44.9%,75.8%。虽然随着污泥氧化比例的增大,氧化系统出水CODcr略有增加,但氧化系统仍能保持其生物处理能力,CODcr去除率在92%以上;2个系统之间氨氮的去除率相差不大,氧化系统的硝化能力基本没有受到臭氧氧化的影响。