第四节 海水中可溶性无机磷

海水中可溶性无机磷是海洋浮游植物生长所必须的成分之一，学者曾进行过较深入广泛的研究。影响海水中可溶性无机磷(以下简称磷)的含量及分布变化主要是生物、化学和物理等过程。当浮游植物大量繁殖时，磷能被消耗殆尽，有机体分解，可使生，海水垂直对流可将底层再生的磷带到上层，陆地径流也会将大量的磷带之再入海洋。本调查区包括南黄海和东海的北部区域，水系复杂(见第二章)。致使调查区水体中磷的含量及分布变化；亦较复杂，呈现明显的地区性和时间性，反映了浅海区域的特征。     

海水中可溶性无机硅

海水中可溶性无机硅(以下简称硅),是海洋浮游植物所必须的营养盐之一,尤其是对硅藻类浮游植物、放射虫和硅质海绵,硅更是构成机体不可缺少的组分。在海洋浮游植物中硅藻占很大部分,硅藻繁殖时摄取硅使海水中硅的含量下降。浮游植物死亡下沉分解又释放出硅,使海水中硅的含量再生。另外放射虫也能排泄出二氧化硅,硅质死亡迅速释放二氧化硅进入海水中。总之硅的含量对于海洋生物产量具有直接和间     

第五节 海水中可溶性无机硅

海水巾可溶性无机硅(以下简称硅)，是海洋浮游植物所必须的营养盐之一，尤其是对硅藻类浮游植物、放射虫和硅质海绵，硅更是构成机体不可缺少的组分。在海洋浮游植物中硅藻占很大部分，硅藻繁殖时摄取硅使海水中硅的含量下降。浮游植物死亡下沉分解又释放出硅，使海水中硅的含量再生。另外放射虫也能排泄出二氧化硅，硅质死亡迅速释放二氧化硅进入海水中。总之硅的含量对于海洋生物产量具有直接和间接影响，由此可知生物活动使海水中硅的含量随季节呈现周期性变化。     

胶州湾中汞的含量及其形态的分布规律

1987年5月、9月和1988年1月调查了胶州湾表层海水、浮游植物和表层沉积物中汞含量。溶解无机汞含量的变化范围为0.63—4.4ng/dm~3,溶解总汞含量的变化范围为2.5—40ng/dm~3,浮游植物含量变化范围为1.1—25ng/g(湿重)。测定结果表明,胶州湾中汞含量和分布规律与浮游植物的盛衰和陆地迳流有关。有机汞和COD之间存在着线性关系,溶解无机汞含量随叶绿素a含量增加呈指数下降,表明浮游植物对汞的富集及其在海水中形态的转化起着十分重要的作用。     

胶州湾海水中无机氮的分布与富营养化研究

根据2003年112月胶州湾海区12个航次海水无机氮等的调查资料,分析了该海域生态环境中无机氮的分布特征及时空变化,评价了水质的富营养化状况。结果表明,测区全年溶解无机氮的平均含量为17.70μmol／dm^3。在4个季节中,溶解无机氮以NO3-N的含量为最大,占58．2％,是氮主要存在形态,其中秋季含量最高,占溶解无机氮的64．74％。无机氮分布从东北部高含量区域向湾内及湾口方向呈逐步递减趋势。溶解无机磷的年平均含量为0．49μmol／dm^3,表层海水4个季节中N／P比平均为39．41,胶州湾海水中的磷相对于氮是匮乏的。据营养状态指数划分,胶州湾的东、北岸海域属富营养化区,夏、秋两季可能受到赤潮的严重威胁。     

利用水色遥感资料估算河口近岸水域叶绿素及悬浮泥沙含量的研究

海水中悬浮物质的组成及其数量分布状况与海水的理化特性、声的传播以及海洋生产力均有密切关系。因此,进行海水中浮游植物叶绿素含量及悬浮泥沙含量的调查研究是十分必要的,不同水域的海水中含有不同数量的浮游植物和悬浮泥沙。     

海水中超低含量活性磷酸盐的Mg(OH)2共沉淀法测定研究

活性磷(正磷酸盐)是海洋浮游植物生长所必需的物质基础[1-8],磷的生物可利用性直接影响全球的初级生产力水平.磷在特定的海洋环境中还可能限制固氮作用,成为限制海洋初级生产力的重要因素[1,3,6].海水中磷酸盐含量的测定也是海洋污染调查的重要指标之一[4,9].农业和工业废水中磷的过度排放导致河口和近岸海水富营养化,引起浮游植物异常繁殖,造成“赤潮”现象[4].因此,海水中磷的准确测定对深入理解生物地球化学过程及海洋环境保护具有重要理论和实际意义[4-6,9].磷钼蓝分光光度法是海水中活性磷的经典测定方法,检测限为324 nmo1/dm3[5],但在一些寡营养盐海域,例如在南海、地中海     

九龙江河口区营养盐分布特征及其影响因素分析

根据2009、2010年"丰水期"和"枯水期"四航次九龙江河口混合区的调查资料,且结合历史资料对营养盐含量及分布特征、周日变化特征进行了统计和相关分析,研究了九龙江流域营养盐输入海洋的变化过程,探讨九龙江河口营养盐伴随潮汐变化,以及河口混合过程中的生物地球化学行为。调查期间溶解无机氮、硅和磷含量的平面分布呈现出由径流冲淡水高值向河口外海端递减的变化趋势;在涨潮时,河口区感潮段高溶解无机氮、硅、磷营养盐的陆源冲淡水与低溶解无机氮、硅、磷营养盐外海水相遇,随着外海水的侵入,外海水的作用逐渐加强,在稀释混合过程中呈现出无机营养盐逐步降低的变化趋势,退潮时则相反;营养盐在这复杂的河口过程中往往表现出在水动力的作用下稀释混合是主要过程,无机氮和活性硅酸盐在河口稀释混合过程中呈现保守性特征,活性磷酸盐在河口转移(补充)过程的行为复杂化,呈现缓冲作用为主。     

广东南澳岛大型海藻龙须菜与浮游植物对营养盐的竞争利用

广东南澳岛近海是我国龙须菜养殖的重要基地。为了探究龙须菜养殖对藻华防治的贡献,分别于2016年3月、5月和6月在广东南澳岛北部海域不同养殖功能海区进行采样,研究龙须菜养殖前后海水中营养盐含量和结构的变化,分析不同粒径的浮游生物对有机营养盐的水解利用,探讨龙须菜养殖对浮游植物竞争利用营养盐和生长产生的影响。结果表明,研究海区水质较清洁,无机氮磷含量较低,春季至夏季,随着龙须菜和浮游植物生物量增加,溶解无机磷(dissolved inorganic phosphorus,DIP)浓度不断下降,至6月南澳海区成为磷限制海域。在5月龙须菜生长高峰期,龙须菜养殖区和龙须菜鲍鱼混养区的DIP浓度显著低于鲍鱼区和非养殖区,龙须菜养殖区的叶绿素a浓度明显低于其他区域,亮氨酸氨肽酶(leucine amino peptide,LAP)和碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,AP)活性显著升高,表明龙须菜养殖区浮游植物受到较为明显的营养胁迫。而龙须菜收割后,该养殖区的叶绿素a含量则显著上升,甚至高于其他区域。该结果表明在南澳岛海域,龙须菜养殖通过营养竞争关系(尤其是磷)抑制浮游植物的生长,大规模龙须菜养殖可能有助于抑制有害藻华的发生。     

渤海无机氮的分布

各种无机氮是浮游植物的基本营养物质，其含量多寡直接影响着海洋初级生产者的数量。在天然海水中，氮含量一般较低，因而在一定程度上它们常是浮游植物的限制因素之一。 渤海水产资源丰富，是我国重要渔场之一，因此对其生原要素的研究实属必要。为配合该水域水产生产农牧化的研究，本文根据多年(1959, 1960, 1983)的资料，通过讨论无机氮含量分布、百分组成及N/P 比值的变化特征，对该水域氮素生物环境作了评价。     

氮、磷对大亚湾大鹏澳海区浮游植物群落的影响Ⅰ .叶绿素a与初级生产力

根据2005年4-5月(春季)、8月(夏季)和11月(秋季)对大亚湾大鹏澳海区表层的现场调查结合营养盐加富实验,探讨了不同季节硝态氮(NO-3)、脲氮(urea)和无机磷(PO3-4)等营养元素对该海区浮游植物叶绿素a含量与初级生产力及它们的粒级结构的潜在影响.调查海区表层海水叶绿素a含量在近岸养殖区较高,季节变化不明显,但其粒级结构有较大的季节差异;初级生产力的平面分布与叶绿素a含量在春、秋季均较一致,其粒级结构与叶绿素a的粒级结构在春季基本一致,但在秋季有较大差异.实验结果表明, NO-3、urea和PO3-4对该海区浮游植物叶绿素a、初级生产力及它们的粒级结构有不同的潜在影响,并存在季节差异.尽管磷被认为是该海区浮游植物生长的主要限制因子,结果显示氮(NO-3或urea)对浮游植物生长仍有潜在限制作用,其中NO-3和urea作为不同氮源的潜在影响有明显区别.     

厦门西港引发有害硅藻水华磷的阈值研究

1995年10月,在厦门市国家海洋局第三海洋研究所的陆基水池中,应用海洋围隔生态系实验技术,研究了在无海流、盐度等因子干扰的情况下,磷的形态、分布及其与浮游植物生物量的相关性。结果表明,海水中的可溶性无机磷（DIP）随时间里指数函数减少。浮游植物生物量主要与可溶性无机磷密切相关：[Chl－a]=A×e-B[PO4],这种相关的浮游植物生物量表现2d左右的滞后现象。还探讨了限制浮游植物增殖的DIP的最低浓度为0．3－04μmol／L,从DIP表现浓度估算浮游植物可能达到的最大生物量为[Chl－a]=10mg／m3,并由此估算出引发中肋骨条藻赤潮的DIP的阈值为1．2μmol／L,作为赤潮预测预报的参考。     

珠江口淇澳岛红树林区海水中营养盐和叶绿素a研究初探

2004年4月对珠江口淇澳岛红树林区进行现场调查,分析该区域营养盐和叶绿 素a浓度分布特征,并对两者之间的相关性进行探讨,研究结果表明该区域营养盐及 叶绿素a浓度均较高;而且靠近岛屿、红树植物分布较多的区域,溶解无机氮(DIN) 含量要低于距离岛屿较远、红树植物较少的区域;相关性分析表明叶绿素a与无机氮 化合物之间相关性较好,与磷(PO4-P)、硅(SiO3-Si)之间却无明显相关,说明无机氮 化合物与浮游植物和初级生产力之间关系密切,氮元素及其循环对红树林生态系统 可能起着重要的作用．     

湛江湾海水富营养化水平和浮游植物多样性分析

根据2007年8月的水质调查数据,并结合历史调查资料,对湛江湾海水富营养化水平和浮游植物多样性以及相互关系进行了探讨.结果表明:湛江湾各站位营养状态指数(E)均>1,海水富营养化异常严重;氮磷比例严重失去平衡,北部海域氮磷污染比南部海域氮磷污染严重,北部海域赤潮控制因子为磷,南部海域赤潮控制因子为氮;近十年来,营养状态指数呈现不断上升趋势,原因可能是湛江湾海水无机磷含量迅速上升所至,营养状态指数水平分布呈现由北向南、由湾内向湾口逐渐减少的趋势.湛江湾浮游植物种类多样性指数(H′)变化范围为1.45～3.4,平均值2.42±0.31,均匀度变化范围为0.48～0.89,平均值为0.67±0.02,浮游植物种类多样性指数(H′)和均匀度J水平分布类似,呈现由北向南、由湾内向湾口逐渐减少的趋势,湛江湾浮游植物种类多样性差异较大;浮游植物种类多样性指数(H′)和均匀度J与营养状态指数的分布总体上成正相关关系.     

长江口及邻近海域枯季水质生态模拟研究

将一个由水动力、粘性泥沙和水质生态模型搭建的综合模拟系统应用于长江口及邻近海域,采用枯季(11—4月)平均水文气象条件设置并驱动模型。将模拟结果与2003年3月观测资料及其他历史资料进行比对发现,模拟结果总体上很好地再现了研究海区枯季温度、盐度、悬浮泥沙、无机氮、无机磷等生态水质要素的水平和垂直分布趋势,说明模型可反映研究海区的水动力、泥沙和水质生态的关键过程。模拟结果中,DIN的分布趋势呈现出"近岸河口高、外海低"的特点,长江口和钱塘江口附近含量最高;DIP的高浓度区不仅仅在长江口及杭州湾,在浙江近海其它区域的浓度值也较高;浮游植物量最大的区域位于舟山以东海域。另外,3个条件响应数值试验表明,枯季长江口及邻近海区无机氮和无机磷均处于富余状态,尤其是无机氮,即使在陆源输入减半的情况下,仍然富余,没有被浮游植物充分利用;研究区域的高质量浓度悬浮泥沙通过限制光照强度控制着浮游植物的生长。     

2001-2002年柘林湾大量营养盐的时空分布

2001年5月—2002年5月在粤东大规模增养殖区柘林湾及湾外附近海域布设19个测站,对大量营养盐及相关的理化、生物因子进行每月一次的周年调查。结果表明,调查海域大量营养盐的平面分布呈由湾内向湾外、近岸向离岸递减的基本格局,而湾内则表现为西部高于东部的趋势。与外界水体的交换能力、周边地区的陆源排污及湾内海水增养殖业的结构是决定拓林湾营养盐平面分布格局的3个主要因素。调查海域溶解性无机氮、磷、硅的年平均值分别为25．92、1．07和37．61μmool／L,与上一周年调查相比,氮的含量略有上升,而磷、硅的含量分别下降了45．1％和37．0％。调查海区无机营养盐的周年变化基本上表现为单峰型。受2001—2002年度厄尔尼诺现象的影响,2002年春季海区的地表径流明显减少,盐度显著升高,由此造成了海区无机营养盐在这一期间的显著低值,这应是海区磷、硅含量比上一周年显著下降的主要原因。浮游植物生长的限制因子从上一周年的氮限制转变成本周年的磷限制(85．0％),可能是厄尔尼诺现象引起磷含量显著下降的原因,也可能是海区富氮趋势的表现。     

莱州湾西南部海域及其毗邻河流水体营养盐的分布特征及长期变化趋势

根据2012年9月对莱州湾西南部海域及其毗邻10条河流的调查结果,以及近30年来关于莱州湾海域表层水营养盐的调查资料,报道了各条河流和近海海域的营养盐状况及该海域营养盐的长期变化趋势,结果表明:(1)10条主要调查河流的总溶解态氮(TDN)平均含量在1.82~10.66mg/L之间,其中有8条河流超过河流总氮劣五类水质标准,6条河流硝态氮(NO3-N)含量高于氨氮(NH4-N)。(2)所调查的5个近海断面中小清河口近海断面、虞河口近海断面及溢洪河口近海断面的DIN平均含量超过海水无机氮第四类水质标准;除小清河口近海断面外其余近海断面活性磷(PO4-P)含量均属一类海水水质。(3)部分断面营养盐含量在河口混合区淡水端升高,可能与咸淡水混合动力作用相关;莱州湾西部区域营养盐含量高于南部区域,南部的堤河氮、磷含量极高;原油开采活动可能是影响附近水体中营养盐含量及形态的重要因素。(4)从20世纪80年代初至90年代中期,莱州湾表层水无机氮平均含量经历了由低到高的变化,到90年代后期已属劣四类海水水质;无机磷平均含量在该时段呈降低趋势,但到90年代后期也保持在较高水平,随后又波动下降。(5)所调查的莱州湾近海区域整体处于磷限制潜在富营养状态;氮磷摩尔比(N∶P)在所考察的大部分时段内高于Redfield阈值(16),净营养盐收支呈磷减少而氮增加的总体变化趋势,近年来磷限制程度有所减缓。     

台湾海峡中、北部沉积物中磷的存在形态

本文讨论了磷的5种存在形态及其分布规律,海洋沉淀物中磷是以有机磷(Po_(rg))、和无机磷(p_(Inorg))形式存在,有机磷是有机质的组成部分,无机磷又分为钙结合磷(P_(Ca))、铝结合磷(P_(Al))、铁结合磷(P_(Fe))和可溶性磷(P_(sol))。 本海区P_(Ca)占总无机磷含量的90%,P_(Al),P_(Fe)与有机碳(C_(Org)),Cu,Zn含量呈正相关,P_(Sol)含量与氧化还原环境有关,还原条件下含量增大。     

莱州湾营养盐与浮游植物多样性调查与评价研究

利用莱州湾4个航次调查的资料,分析了1989年6月、8月和2001年6月、9月莱州湾海水中营养盐浓度、Chl—a含量和浮游植物多样性的变化。研究发现这12a来莱州湾海水中总无机氮和活性磷酸盐含量在升高,而浮游植物的多样性在下降;海水中的活性磷酸盐含量是Chl—a和浮游植物多样性的主要影响因子。     

钦州湾磷营养状态与浮游植物的碱性磷酸酶活性分析

碱性磷酸酶(Alkaline phosphatase,AP)是浮游植物在磷胁迫的情况下诱导表达的一种酶,其作用是能够将溶解有机磷(Dissolved organic phosphate,DOP)水解成浮游植物可以直接利用的正磷酸盐形式,因此碱性磷酸酶活性(Alkaline phosphatase activity,APA)可用来指示海区浮游植物的磷胁迫状态。本研究以2015-2016年钦州湾4个航次(春季、夏季、秋季、冬季)的调查资料为依据,研究了钦州湾海域表层无机及有机磷的空间分布特征、APA的分布及其与磷营养之间的调控关系。调查期间,钦州湾海域春季、夏、秋、冬的单位叶绿素APA的平均值分别为20.42±5.32 nmol/μg Chl a/h,138.17±94.32 nmol/μg Chl a/h,142.60±72.60 nmol/μg Chl a/h和29.48±18.52 nmol/μg Chl a/h。经分析,APA与无机磷之间存在显著的负相关(P0.05),与N/P呈极显著负相关(P0.01),该海区APA可以反映钦州湾浮游植物的磷胁迫水平。海区氮磷比平均值在除春季外的三个季节均高于35,存在潜在的磷限制,浮游植物在夏季和秋季遭受较严重的磷胁迫。夏季和秋季浮游植物大量表达AP,由此推测DOP可能在钦州湾浮游植物生物量的维持甚至赤潮发生期间的磷补给上起着重要作用。