胶州湾碳水化合物组分的研究

用活性灰色谱法和凝胶过滤法分离了胶州湾表层和底层海水中游离单糖、寡糖和多糖,并测定了其含量比例和分子量.3种糖在表、底层水中的含量差异不大.表层海水中多糖分子量大于5000占24%,氯仿萃取碳水化合物中分子量大于10000占99%.表、底层海水中的游离单糖、寡糖和颗粒物中单糖组分均由8种单糖组成.其中,甘露糖、葡萄糖等占优势,并且表层海水中的含量高于底层.还探讨了颗粒有机物分解过程的动力学.     

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。     

胶州湾东部海水中氮的含量和分布

根据 1990年 11月到 1991年 8月胶州湾东部 4个航次的调查资料 ,讨论了各种氮的含量变化及分布情况 :溶解无机氮含量范围为 1.12～ 34 .8μmol/ dm3,年平均为 11.1μmol/ dm3。秋季硝酸氮为溶解无机氮的主要形式 ,占 68% ,平均为 11.2 μmol/ dm3。其他 3个季节氨氮含量最高。冬、夏两季溶解态有机氮含量分别占总氮的 69%和 66% ,是主要形态。其分布大致呈自东北向西南递减变化。     

桑沟湾和胶州湾沉积物耗氧率研究

为评价浅海海域底层在碳元素生物地化循环中的作用,采用现场取样培养法测定了黄海桑沟湾和胶州湾的沉积物耗氧率。桑沟湾5月和8月的沉积物耗氧率分别为15和24 mmol.m-2.d-1;胶州湾8月的沉积物耗氧率为18 mmol.m-2.d-1。回归分析表明,2个湾的沉积物耗氧率分别与沉积物表层的有机碳和总氮含量正相关。取呼吸商为0.8,得到桑沟湾底层对有机碳的矿化率占水层初级生产力的102%(5月)和67%(8月),胶州湾底层对有机碳的矿化率占水层初级生产力的28%(8月)。取桑沟湾颗粒有机碳的生物沉积速率为236 mg.m-2.d-1,得到底层对有机碳的埋置效率为40%(5月)和3%(8月),埋置的有机碳占水层初级生产力的69%(5月)和2%(8月);胶州湾颗粒有机碳的自然沉积速率为251 mg.m-2.d-1,底层对有机碳的埋置效率为32%(8月),埋置的有机碳占水层初级生产力的13%(8月)。     

胶州湾异养浮游细菌对磷的吸收作用及影响因素研究

为了解异养浮游细菌在磷的海洋生物地球化学循环和海湾富营养化中的作用,于2003年6月、8月和2004年3月采用现场调查和实验室培养相结合的方法,对胶州湾异养浮游细菌的无机磷酸盐吸收量、周转时间及影响因素进行了研究,结果表明,胶州湾异养浮游细菌对无机磷酸盐的吸收量在春、夏、冬季分别为4.34,2.13,0.89×10-2μg/dm3.h,周转时间分别为39.78,29.29,6.56d,水温和有机质含量是其主要限制因子,胶州湾春季异养浮游细菌与藻类可能存在对无机磷酸盐的吸收竞争。     

胶州湾沉积物中氮与磷的来源及其生物地球化学特征

通过对比分析和相关分析对沉积物中氮、磷含量、OC∶TN、TN∶TP进行了研究,探讨了胶州湾沉积物中氮、磷的来源及其生物地球化学特征.研究表明,胶州湾表层沉积物中总氮、总磷的变化趋势一致,即从湾内到湾外含量依次降低,其中总氮依次为0.41、0.25、0.20mg/g,总磷的含量依次为0.29、0.24、0.22mg/g.在整个柱状样中总氮、总磷平均含量的变化也和表层基本一致,有机氮在大部分层次占总氮的50%-70%,无机磷所占总磷的比例一般大于60%.根据沉积物OC∶TN比、氮、磷的垂直分布可以判断湾内和湾口沉积物中的氮主要是陆源的,海洋自生的氮分别占28.9%和13.1%,湾外的氮主要是自生的,海洋自生的氮占62.1%.与氮相比,磷主要是陆源的,但在湾外海洋自生磷的比例明显高于湾内.悬浮颗粒物的组成也证明了湾内沉积物中氮、磷主要是陆源的.沉积物中OC∶TN值的垂直变化也反映了近年来胶州湾物质来源的变化特征,即河流来沙急剧减少,沿岸倾倒垃圾不断增多,后者已经取代前者成为胶州湾主要的沉积物来源.另外,沉积物中TN和TN∶TP的垂直变化也和近年来胶州湾水体中营养盐含量的变化相一致.胶州湾不同地区氮、磷的沉积通量相差很大,湾口的沉积通量最大,而湾外的沉积通量最小;在表层沉积物中,氮的矿化速率高于磷,有机磷的矿化速率大于无机磷,但有机氮的矿化速率并不一定大于无机氮.OC、pH、Eh、Es等环境因素影响氮、磷的矿化,但在不同海区影响程度并不相同.     

胶州湾的生态环境演变与营养盐变化的关系

作为我国人为影响海洋研究与海洋学基础研究的典型海域，胶州湾历经90年的科学调查和研究，获得了系统的对胶州湾海洋学的认识。本文总结归纳了近年来胶州湾的生态环境变化状况、营养物质输入以及百年来生态环境演变的主要结果和结论。近年来，胶州湾海水呈现“高氮-低磷-低硅富营养化”状况较明显，浮游生物生物量有增加的趋势，输入到胶州湾营养物质的量巨大，总溶解态氮的年输入通量为6 945.4 t/a，其中无机氮、有机氮分别为4 453.1 t/a，2 492.3 t/a。点源和河流是总溶解态氮的主要输入方式，分别占无机氮输入通量的39%和20%，有机氮输入通量的31%和41%。总溶解态磷的年输入通量为160.6 t/a，其中无机磷的输入略高于有机磷，二者分别为88.0 t/a，72.6 t/a。河流和点源是无机磷的主要输入方式，分别占无机磷输入通量的40%和30%，而对于有机磷而言，河流是其主要的输入方式，可占其输入通量的51%，而地下水和点源也分别占输入通量的24%和15%，这些大量输入的营养物质对胶州湾生态环境变化起了关键作用。胶州湾百年来经历了三个阶段的演变，20世纪70年代以前，胶州湾受人为影响很小，其化学要素水平基本呈现“背景值”且比较稳定，从20世纪80年代起，胶州湾明显受到人为活动的影响，其沉积物中的化学组分持续增加，直到20世纪90年代中到2000年达到高峰，2000年后，由于环保治理措施的加强，沉积物中的化学组分呈明显降低趋势，基本稳定在较低的水平。     

日本真海带对硒的积累和生物转化

在海水中添加亚硒酸盐(Na₂SeO₃)及不同浓度的氮磷营养盐(NaNO₃+NaHO₂PO₄),研究海带对硒的积累,通过分离测定海带富硒前后各生化组分的含硒量来探讨硒的生物转化问题.结果表明天然海带含硒量(鲜重)为0.451~0.596μg/g,海带富硒最佳的Na2SeO₃浓度为200mg/dm3,培养56h后的富硒倍率约为50.在天然海带中,硒主要以有机态存在,有机硒占总硒含量的86.22%;在含有200mg/dm3NaO₂SeO₃的海水中培养56h后测得海带的总硒为24.481μg/g,其中有机硒含量为16.703μg/g,无机硒为4.714μg/g;在添加氮磷营养盐的含硒海水中,海带的富硒能力得到进一步的提高,在适宜的氮磷条件下(150mg/dm3NaNO₃和25mg/dm3NaHO₂PO₄)总硒含量达到33.649μg/g,而无机硒含量基本不变,为4.497μg/g,因此提高部分转化为有机硒,有机硒含量达到24.678μg/g.这说明海带具有通过自身代谢将无机硒转化为有机硒的较强的能力.     

Si在胶州湾沉积物-海水界面上的交换速率和通量研究

本文应用实验室培养法研究了 Si O3 - Si在胶州湾 1 6个站位沉积物 -海水界面上的交换速率。考虑培养时间、取样时间和间隔等因素 ,采用连续函数的方法计算了 Si O3 - Si交换速率。结果表明 ,Si O3 - Si在胶州湾沉积物 -海水界面上的交换表现为由沉积物向水体的释放 ,交换速率一般在因为 1～5mmol·m-2· d-1范围内 ,平均为 3.3mmol·m-2· d-1。高含量有机质沉积物 ,特别是生物扰动作用可以增大 Si O3 - Si交换速率。考虑胶州湾各种沉积物类型占胶州湾总面积的权重 ,Si O3 - Si在胶州湾沉积物 -海水界面上的交换通量为 1 .0 6× 1 0 9mmol·d-1 ,是河流输入量的 5.3倍 ,可提供浮游植物生长所需硅的 58%。     

胶州湾黄色物质反演模式建立及在黄、东海海域的适应性检验

利用胶州湾现场黄色物质吸收系数测量数据,建立了胶州湾水域黄色物质反演的三种统计模式。与Bricaud和Pegau所建立的模式进行比较发现,胶州湾黄色物质均值模式中的S值比Pegau和Bricaud模式中的S值要小近一倍。为了进一步检验所建模式的真实性、可靠性,利用2003年3月12日—4月6日在黄、东海海域(120°30′05″E,35°59′46″N—123°27′04″E,36°00′04″N;122°12′50″E,30°45′40″N—125°00′26″E,30°00′10″N)81个站点的现场数据分别对已建的胶州湾模式和国外相应模式进行了比较、验证。结果表明,用胶州湾400均值模式、440均值模式、Bricaud模式和Pegau模式获得的黄色物质吸收系数计算值与现场同步实测值的误差平均值分别为-14.37%、-35.20%,0.19%和19.95%。对比值进行计算,给出胶州湾400均值模式、440均值模式、Bricaud模式和Pegau模式计算值与实测值的平均比值分别为0.85012、0.63932、0.98180和1.17541。同时,也给出胶州湾海域S值的变化区间为0.00166≤S≤0.02403。分析认为,胶州湾400均值模式和Bricaud模式优于胶州湾440均值模式和Pegau模式,在黄、东海海域有较好的适应性。     

胶州湾沉积物中有机质的来源与组成及其对百年尺度环境变化的指示

The Jiaozhou Bay is characterized by heavy eutrophication that is associated with intensive anthropogenic activities. Four core sediments from the Jiaozhou Bay are analyzed using bulk technologies, including sedimentary total organic carbon(TOC), total nitrogen(TN), the stable carbon(δ~(13)C) and nitrogen(δ~(15) N) isotopic composition to obtain the comprehensive understanding of the source and composition of sedimentary organic matter and further shed light on the environmental changes of the Jiaozhou Bay on a centennial time scale.Results suggest that the TOC and TN concentrations increase in the upper core, having indicated a probable eutrophication process since the 1920 s in the inner bay and the 2000 s in the bay mouth. The TOC and TN concentrations outside the bay have also changed since 1916 owing to the variation of terrigenous input.Considering TOC/TN ratio, δ~(13) C and δ~(15) N, it can be concluded there is a mixture of terrigenous and marine organic matter sources in the study area. A simple two end-member(terrigenous and marine) mixing model usingδ~(13) C indicats that 45%–79% of TOC in the Jiaozhou Bay is from the marine source. The environmental changes of the Jiaozhou Bay are recorded by geochemical proxies, which are influenced by the intensive anthropogenic activities(e.g., extensive use of fertilizers, and discharge of sewage) and climate changes(e.g., rainfall).     

Heterotrophic bacteria of the Dapeng Bay in the South China Sea: community structure, abundance, and the relationships of culturablity with environmental factors

The community composition,abundance and culturablity of heterotrophic bacterioplankton in the Dapeng Bay of the South China Sea were investigated by morphological method,bacterial cultivation and biochemical methods over an annual cycle.Aeromonas and Pseudomonas were the predominant genera among the Gram-negative bacteria.The bacterioplankton abundance fluctuated from 2.07×10 8 to 2.44×10 9 cells/dm 3 ,and culturable bacteria abundance ranged between 0.1×10 6 and 16.07×10 6 CFU/dm 3 .The Culturablity of heterotrophic bacteria ranged between 0.01% and 1.31%.The relationship between bacterial culturablity and the environmental factors was also studied in different sites of the Dapeng Bay.Throughout the bay,a significantly positive relationship was evidenced between bacterial culturability and temperature,meanswhile bacterial culturability was significantly inversely related with salinity.The positive relationship was shown at the central bay while a negative relationship was observed at the bay mouth and there was no significant correlation at top bay between bacterial culturablity and chlorophyll a of sea water.A positive relationship was found between culturability and DIN all the bay,but DIP showed a significantly negative relationship with bacterial culturability only at the mouth of the bay.     

胶州湾大型底栖动物的丰度、生物量和生产量研究

为了研究胶州湾大型底栖动物的丰度、生物量和生产量,于2002年3月、6月、8月和12月,在胶州湾北部软底区、大沽河口、黄岛养殖区及养殖区邻域选取4个站位进行采样,对大型底栖动物进行了定量研究。共采到大型底栖动物138种,总平均丰度、平均生物量(湿质量)和年生产量(有机碳)分别为1 719个/m2,27 g/m2,2.2 g/(m2.a),初步估算,胶州湾大型底栖动物的总次级生产量为2.8万t/a。与渤海和南黄海大型底栖动物的丰度和生物量比较,丰度和生物量均低于这两个海域,但是胶州湾大型底栖动物的总次级生产量高于渤海。本研究对于了解胶州湾大型底栖动物现状及湾内养殖对大型底栖动物的影响具有重要的意义。     

胶州湾沉积物中氨基酸对有机质降解及细菌源贡献的指示作用解析

基于对胶州湾表层沉积物中总可水解氨基酸（THAA）的含量、组成、构型及分布特征的系统研究，通过氨基酸碳氮归一化产率（THAA-C%，THAA-N%）、降解因子DI、反应活性指数RI以及D型氨基酸占比（D-AA%，摩尔百分比）等指标结合碳氮比（TOC/TN）、碳稳定同位素（δ13C）探析了胶州湾沉积物中有机质的来源与降解状态，利用细菌源有机质及胞外肽酶活性（EEA）探讨了微生物在有机质迁移转化过程中的作用与贡献。结果表明，胶州湾表层沉积物中氨基酸平均含量为（7.60±3.64）μmol/g，在陆源与海源混合影响下，其水平分布呈现湾内高于湾外、湾内东部高于西部的特点，表明湾内东部陆源输入对沉积物THAA具有较高贡献。THAA-C%、THAA-N%、DI、RI以及D-AA%等指示因子均显示胶州湾表层沉积物中有机质的降解程度呈现湾外高于湾内、湾内东部高于西部的变化趋势，有机质来源、微生物活性与上覆水水深共同影响了有机质的降解程度。胶州湾表层沉积物中细菌源有机碳的贡献率为（29.35±18.73）%，其水平分布显示出湾内西部与湾外相近且高于湾内东部的特点。细菌胞外肽酶活性（EEA）平均为（0.81±1.31）nmol/（g·h）（以MCA计），整体分布趋势与细菌贡献率相反，呈现湾内东部高于湾内西部和湾外的特性。沉积物中有机质的不同海源、陆源占比决定了有机质的可降解性，而有机质的降解程度进一步影响了细菌源有机质的贡献与胞外肽酶活性。     

烟台四十里湾浮游植物群落的季节变化及其对环境的指示意义

2009年8,10,12月及2010年3月分别对烟台四十里湾的12个站位开展了四个航次的季节调查.研究发现浮游植物3门45属73种,其中硅藻46种,甲藻24种,褐胞藻3种.硅藻是构成调查区域浮游植物群落的主要类群.浮游植物种类与数量呈现出明显的季节变化特征.夏季(8月)物种数最多(57种),秋季(10月)次之(40种)...     

胶州湾大肠菌群丰度变化及对环境污染的指示

采用MPN计数法对胶州湾大肠菌群丰度进行7年（84个月）连续监测,结果表明,大肠菌群丰度的周年变化明显,全年最高丰度与最低丰度相差约2.2倍。胶州湾大肠菌群丰度自2005—2009年明显下降,降幅达67%,说明胶州湾环境质量有所好转。研究还发现大肠菌群丰度变化具有明显的区域特征,河口区最高,湾内区最低,差异近11倍。大...     

胶州湾铅-210比活度的分布模式及百年尺度的沉积速率

2006年6月在胶州湾采集柱状岩心并对岩心沉积物中铅-210比活度进行测试分析,结果表明,铅-210沿岩心的垂向分布具有两段、三段模式和异常的多段、倒置模式等。基于铅-210的CIC(constant initial concentration)计年模式和铯-137时标,并且结合历史海底地形对比,计算出近百年来胶州湾海域的现代沉积速率为1.49~24.96 mm/a,沉积通量为0.17~2.62 g/(cm2.a)。除沧口水道末端个别区域外,胶州湾多数区域(包含水道)的沉积速率较低,量级为100mm/a,湾内水道主要呈现出微淤甚至侵蚀,表明近百年来胶州湾沉积环境相对稳定,在可作为航道资源的湾内水道并未出现显著淤积。     

胶州湾夏季异养浮游细菌的时空变化规律及影响因素

2001年夏季对胶州湾异养浮游细菌在一个潮周期内的变化规律及影响因素进行了研究。结果表明,胶州湾异养浮游细菌数量的垂直分布特征是表层大于底层,表层平均8.99×109个/L,底层平均5.23×109个/L。胶州湾水体异养浮游细菌日变化幅度在表层水体较为明显,底层相对较小,但其变化规律均为最高值在小潮期而最低值出现在大潮期。浮游动物摄食、浮游植物光合作用产生的溶解有机物及水温和日光中的紫外辐射是影响胶州湾异养浮游细菌昼夜变化的主要因素,水交换是影响其日变化的主要因素。     

Distributions, sources and atmospheric fluxes of nitrous oxide in Jiaozhou Bay

The distributions, sources and atmospheric fluxes of nitrous oxide (N₂O) in the seawater of Jiaozhou Bay were investigated during four surveys in 2003 to evaluate this area as a source of N₂O to the atmosphere. N₂O concentrations in both the surface and bottom waters of Jiaozhou Bay showed obvious variability with both seasons and tidal cycles. Atmospheric fluxes of N₂O in Jiaozhou Bay showed seasonal and spatial variations, with the highest values occurring in summer and the lowest in winter. The annual emission of N₂O from the bay was estimated to be 1.09 × 10⁶–2.23 × 10⁶ mol yr⁻¹. N₂O in the water column of Jiaozhou Bay was found to come from several external sources including riverine water, sewage water and groundwater input, among which the riverine input was dominant while the groundwater input was rather limited. The spatial variation in distribution and atmospheric fluxes of N₂O in Jiaozhou Bay was influenced by the input of polluted river waters and sewage effluent along the eastern coast, which highlights the effects of human impacts on N₂O emission rates.     

珠江口海域春季富营养化现状与影响分析

随着珠江三角洲经济圈的迅速发展,珠江口海域环境污染日趋严重,于2014年春季对珠江口邻近海域进行环境现状调查,并通过因子分析法和聚类分析法就珠江口调查海域管辖城市和邻近区域的环境现状对珠江口海域环境污染的贡献率进行排序和分类.结果表明:珠江口调查海域营养盐污染较为严重,无机氮含量范围为0.213~1.963 mg/dm~3,平均值为0.888 mg/dm~3;活性磷酸盐含量范围为0.009~0.063 mg/dm~3,平均值为0.033 mg/dm~3.无机氮和活性磷酸盐在珠江口上游和中游均超过海水水质第四类标准,珠江口下游无机氮含量符合海水水质第四类标准,活性磷酸盐含量符合海水水质第二类标准.无机氮以硝氮为主,氨氮次之,亚硝氮含量最低.珠江口调查海域DIN/P变化范围为8.5~168.0,平均值为31.8;富营养化指数E变化范围为0.3~45.1,平均值为8.2,富营养化较为严重.来自广州、东莞、佛山、中山的四大口门排入的污染物对珠江口海域环境影响最大,其次是深圳西部海域沿岸和前海湾、深圳湾排入的污染物,最后是珠海、澳门和香港带入的污染物.从珠江口邻近海域环境现状对珠江口海域环境影响进行较为深入地分析和探讨,为珠江口海域环境的治理和修复提供一些意见和建议.