海南岛南北近岸海湾浮游生物对尿素的生物可利用性比较研究

2011年1~4月,分3个航次对海南岛北部海口湾和南部陵水新村湾的尿素浓度和浮游生物脲酶活性开展调查研究,结合相关理化环境因子,比较分析海南岛南北部近岸海湾冬、春季尿素的可利用性及对浮游植物群落的影响。结果表明,冬季(1~2月),北部海口湾尿素浓度范围(以N计,以下同)为0.93~4.13μmol/L,显著高于南部陵水新村湾0.38~2.05μmol/L。春季,海南岛南北部尿素浓度均有所升高,平均占总溶解态氮源的含量由冬季的5%~7%增加到24%~30%,变化显著,表明尿素是海南岛近岸海湾不可忽视的氮源。海南岛南北部海湾冬季大部分浮游生物样品脲酶活性低于检出限。春季,海口湾平均脲酶活性为44 nmol/(L·h)±23 nmol/(L·h),呈现近岸入海口水体高于离岸的特征;南部海湾平均脲酶活性升高到21 nmol/(L·h)±10 nmol/(L·h),新村湾养殖区水体的脲酶活性高于陵水湾。水温和浮游植物细胞丰度是影响海南岛脲酶活性冬、春季变化的重要因素。冬季,海口湾浮游植物细胞丰度显著低于陵水新村湾;春季,海口湾浮游植物细胞丰度增长到5.09×106个/L±7.45×106个/L,冬、春季变化显著。海南岛南北部硅藻和甲藻细胞丰度冬、春季的变化均与硝酸盐和DIP负相关,而与脲酶活性和水温正相关,尿素在不同程度上影响南北部细胞丰度的变化。     

大亚湾海域营养盐与叶绿素含量的变化趋势及其对生态环境的影响

分析了近20a来大亚湾海域营养盐和叶绿素a含量的时空变化规律及其对生态环境的影响.结果表明:大亚湾海域水体中NH3N、NO3N、NO2N、PO4P、SiO3Si、DIN、叶绿素a的多年平均含量分别为1.73±0.89、1.55±0.86、0.30±0.25、3.57±1.55、0.33±0.35、22.03±9.40μmol/dm3和2.47±1.28μg/dm3.自1991年以来,水体中活性磷酸盐的含量有较大幅度的下降,溶解态的无机氮的含量则上升,活性硅酸盐的含量变化较小.大亚湾大部分水体属于贫营养水平,养殖海区水体属于中营养水平.大亚湾海域水体的N/P平均值为21.69±19.38.浮游植物的生长从过去的氮限制转变为现在的磷限制.大亚湾海域营养盐含量和结构的改变,已对该海湾生态系统产生了一定的影响,如浮游植物的小型化和渔获量的大幅下降等.     

2011年春季东海赤潮高发区尿素分布特征及影响因素

2011年春季(3-5月)在东海赤潮高发区硅藻和甲藻赤潮暴发及演替过程中进行了3个航次的现场调查,通过对调查资料的分析,对该海域尿素的含量变化、平面分布特征及影响因素进行了初步探讨。结果表明:调查海域尿素的含量在检出限~6.32μmol/L范围内,平均浓度为(1.33±0.84)μmol/L,是该海域一种重要的溶解有机氮组分。其中,在DIN中所占比例8.73%~18.04%,在DON中所占比例5.63%~15.73%。赤潮的暴发对尿素含量和分布影响较大,能够影响并控制该海区尿素的实际浓度水平和分布特征。其中,硅藻赤潮暴发前后尿素和DIN含量下降百分比分别为36.67%和49.88%,甲藻赤潮暴发前后尿素和DIN含量下降百分比分别为8.78%和28.97%。硅藻赤潮期,尿素的高值区和叶绿素高值区一致,其含量明显高于正常海区;甲藻赤潮期,叶绿素的高值区对应着尿素低值区,赤潮区内尿素含量普遍降低至1μmol/L以下,尿素是一种能够被研究海区甲藻类浮游植物吸收利用的有效氮源。在调查海域大规模硅藻和甲藻赤潮暴发和演替期间,尿素的平面分布上未呈现明显的近岸低、远岸高的分布特点,与盐度数值没有明显的相关性,该时期陆源输入不是影响该海域尿素分布的主要因素。     

大亚湾浮游植物粒级结构和种类组成对淡澳河河口水加富的响应*

人类活动引起的营养物质输入导致大亚湾出现海水富营养化、赤潮频发和生物多样性下降等生态问题。为探究陆源输入影响下大亚湾湾顶淡澳河输入对湾内浮游植物粒级结构和种类组成的影响, 2016年10月在大亚湾进行了原位观测和培养试验。原位观测结果显示, 淡澳河口的总溶解态氮、磷浓度分别达到85.3μmol·L^-1和1.5μmol·L^-1。加富培养试验结果表明, 淡澳河河口水加富对总叶绿素a (Chl a)和总浮游植物丰度有显著促进作用, 并导致浮游植物粒级结构由小粒级Chl a (0.7~20μm)占主导; 浮游植物丰度中甲藻比例升高, 主要种类为锥状斯氏藻(Scrippsiella trochoidea)和原甲藻(Prorocentrum spp.)。同样, 尿素加富也促进了浮游植物群落中小粒级Chl a和甲藻的比例增加, 且主要甲藻种类与河口水加富结果一致。无机氮、磷同时加富促进了总Chl a和浮游植物总丰度增加, 而对浮游植物粒级结构和甲藻丰度则没有明显影响。对照河口水和氮、磷营养盐加富试验结果, 说明河口水携带的溶解性有机氮源可能是导致大亚湾浮游植物群落小型化, 促进甲藻生长的关键营养盐形态, 其携带的无机氮、磷同时促进总浮游植物丰度增加。本研究结果表明有机形态营养组分对大亚湾富营养化和有害藻华可能产生重要影响。     

秋季东海二甲基硫和二甲巯基丙酸内盐浓度分布及降解速率研究

于2013年10~11月现场测定了东海中二甲基硫(DMS)及其前体物质二甲巯基丙酸内盐(DMSP,分为溶解态DMSPd和颗粒态DMSPp)的含量,研究其水平分布特征、DMSPp的粒径分布及DMSPd的降解速率,并对DMS的海-气交换通量进行了探讨。研究结果表明,表层海水中DMS、DMSPd和DMSPp的浓度平均值分别为(4.84±0.40)、(5.84±0.93)和(13.01±0.52)nmol·L-1。海水中DMSPd的降解速率在2.59~16.36nmol·L-1·d-1之间,平均值为(6.78±0.84)nmol·L-1·d-1。调查海域范围内,小型浮游植物(20μm)是DMSPp和叶绿素a(Chl a)重要贡献者。此外,秋季东海表层海水DMS的海-气交换通量为0.66~31.73μmol·m-2·d-1,平均值为(11.63±0.71)μmol·m-2·d-1。     

大亚湾澳头海域硅藻、甲藻的数量变动及其与环境因子的关系

于1997年7月-1998年6月采集大亚湾澳头海域水样,根据《海洋监测规范》分析调查方法,研究了硅藻和甲藻的数量变动及其与环境因子之间的关系,共鉴定出浮游植物198种,其中硅藻98种,甲藻83种。结果表明,大亚湾浮游植物细胞密度较高,年平均细胞密度为424．7cells／ml,最高细胞密度为6689．8cells／ml,硅藻为浮游植物的主要类群。调查期间共发生藻类水华7次,硅藻可在全年各季节发生水华,而甲藻水华仅在春季发生。硅藻水华的消退与N的大量消耗有关,而甲藻水华对P消耗较大。结果表明,大亚湾合适的温度、盐度、气象条件、丰富的硅酸盐含量及N、P等营养盐的及时补充是大亚湾浮游植物数量高和水华频繁发生的主要原因,同时风、流等物理因素对藻类的聚积作用对水华的发生也有一定的促进作用。     

南海中南部溶解态铝初探:促进甲藻生长?

2011年11月28日至2012年1月12日期间,通过对南海18°N至5°N海域25个站点78个溶解态铝样品的采集分析及所获得的浮游植物数据,首次研究报道了南海中南部海域溶解态铝的空间分布特征,探讨其与浮游植物群落结构之间的关系。结果表明,表层海水中溶解态铝平均含量138.3±39.1nmol·L-1,呈现陆架高、海盆和岛礁区低的水平分布特点;表层浮游植物共57属132种,分别属于硅藻门38属72种,甲藻门18属58种,蓝藻门1属2种,细胞总丰度在(0.75~21.09)×103cell·dm-3之间,表层溶解态铝的分布与甲藻总丰度(n=22,r=0.55,p0.01)具有显著的正相关性。就垂直分布而言,溶解态铝在0~100m水深内变化剧烈,在100~300m深度范围内,溶解态铝变化不明显,200m处稍有增加;溶解态铝的垂直分布与营养盐相关性不显著,与叶绿素a浓度(n=16,r=0.58,p0.05)、浮游植物总丰度(n=16,r=0.59,p0.05)和甲藻总丰度(n=15,r=0.69,p0.01)显著正相关,推测冬季溶解态铝对南海甲藻生长具有一定促进作用。     

厦门海域尿素的时空分布特征及其影响因素

2016年8月(夏季)、10月(秋季)和2017年1月(冬季)、5月(春季)于厦门海域开展的4次水质调查,探讨了该海域尿素的时空分布特征及其环境影响因素。结果表明:厦门海域表层尿素态氮平均含量表现为夏季春季秋季冬季,其值分别为3. 06±1. 09、2. 64±0. 82、2. 30±1. 43、1. 67±0. 79μmol/dm~3。底层尿素态氮平均含量表现为春季夏季秋季冬季,其值分别为3. 13±0. 95、2. 70±1. 25、1. 65±0. 80、1. 56±0. 88μmol/dm~3。厦门海域尿素分布总体呈现出河口、内湾高于外部海域的分布格局;由厦门海域尿素含量的时空分布特征及其与环境要素相关性分析结果表明,厦门海域尿素的时空分布不仅受陆地径流输入和陆源排污的影响,还有可能受到海水养殖、海洋生物活动以及潮流的影响,这些影响因素共同调控着厦门海域尿素的时空分布格局。在春季,尿素是厦门海域可利用氮源的重要组成成分,尤其是在大嶝海域。     

南黄海与长江口海域夏秋季营养盐分布特征及影响因素

根据2013年6月与11月的夏、秋两季南黄海与长江口北部海水中DIN、PO~(3-)_4-P、SiO~(2-)_3-Si的调查结果,分析了该海域营养盐的浓度状况、季节变化和分布特征,初步探讨了影响该海域营养盐时空变化的主要因素。结果表明,DIN、PO~(3-)_4-P浓度总体符合国家第一类海水标准,其中夏季DIN浓度(5.56±3.43)μmol·L~(-1),PO~(3-)_4-P浓度(0.27±0.27)μmol·L~(-1),SiO~(2-)_3-Si浓度(8.40±6.24)μmol·L~(-1),秋季DIN浓度(7.28±4.09)μmol·L~(-1),PO~(3-)_4-P浓度(0.44±0.32)μmol·L~(-1),SiO~(2-)_3-Si浓度(17.60±9.36)μmol·L~(-1)。调查海域各营养盐的含量均呈明显的季节性变化和垂向变化,表现为秋季普遍高于夏季,底层普遍高于表层。该海域营养盐平面分布的取决于陆源径流与季节性外海海流的强弱竞争,当长江冲淡水的外扩较强时,南黄海营养盐平面分布整体呈现由沿海岸向外海逐渐降低的趋势;当黄海冷水团与外海海流较强时,其分布呈现由外海向沿海岸逐渐降低的相反趋势。     

磷酸盐、硝酸盐组成对海洋赤潮藻生长的影响

应用 1次培养实验方法研究了不同组成磷酸盐 (PO4- P)和硝酸盐 (NO3 - N)对新月菱形藻、旋链角毛藻和中肋骨条藻 3种海洋赤潮藻生长的影响。结果表明 ,L ogistic生长模型可以很好地描述不同组成 PO4- P和 NO3 - N条件下 3种海洋赤潮藻生长状况 ,其中拟合相关系数 R2 =0 .95± 0 .0 3。进一步研究表明 ,3种海洋赤潮藻均存在营养盐生长阈值 C*PO4,C*NO3 ,在本文实验条件下新月菱形藻的 C*PO4为 1.72μmol· L-1,C*NO3 为 4 0 .4 2μmol· L-1;旋链角毛藻的分别为 2 .0 7μmol· L-1和 4 4.76 μmol· L-1;中肋骨条藻的分别为 1.13μmol· L-1和 30 .2 6 μmol· L-1。当 PO4- P,NO3 - N初始浓度分别小于其营养盐生长阈值 C*PO4,C*NO3 时 ,随其初始浓度增加会促进 3种赤潮藻生长 ,但当初始浓度大于营养盐生长阈值时 ,随营养盐初始浓度增加反而会逐渐限制其生长。这表明 3种海洋赤潮藻都存在 1个适宜其生长的 (N∶ P) 最佳值 ,其中新月菱形藻的 (N∶ P) 最佳值 =2 0∶ 1,旋链角毛藻的 (N∶ P) 最佳值 =19∶ 1,中肋骨条藻的 (N∶ P) 最佳值 =32∶ 1。