长江口营养盐结构特征及其对浮游植物的限制

根据2013年5月、11月两个航次的调查资料,分析了长江口营养盐浓度及其结构的分布变化,并探讨了营养盐对浮游植物的限制情况。长江口营养盐分布存在季节差异:口门外NO3-N、NO2-N浓度均为春季高秋季低,PO34-P、3SiO2-Si、NH4-N浓度则秋季高春季低,口门内除NO2-N外,NO3-N、PO34-P、SiO23-Si、NH4-N浓度均为秋季高于春季。NO3-N、PO34-P、SiO23-Si浓度从近岸向外海逐渐降低,NO2-N、NH4-N浓度分布规律不明显。NO3-N是DIN的主要存在形态,其占DIN的比例为春季95%、秋季83%。春季、秋季DIN/P均高于16,表现出长江口过量的DIN输入,春季Si/DIN基本小于1,秋季Si/DIN大于1。春季由于硅藻的局部生长使DIN/P异常升高、Si/DIN异常降低,秋季西北部海区受苏北沿岸流影响,呈低DIN/P值和高Si/DIN值分布。受含过量DIN、SiO23-Si的长江冲淡水的影响,春、秋季均表现为PO34-P潜在相对限制。春季由于浮游植物的大量吸收,局部出现PO34-P、SiO23-Si的绝对限制。当同时考虑绝对限制和潜在相对限制时,春季15.38%的站位受PO34-P限制,限制情况较上世纪90年代更为突出。     

近4年来象山港赤潮监控区营养盐变化及其结构特征

根据2002—2005年4—9月份象山港赤潮监控区表层海水营养盐(Si,N和P)监测基础资料,分析、探讨了监控区水域的营养盐变化及其结构特征。分析结果表明:4年来,监控区水质富营养化严重,DIN的污染程度明显高于PO4-P;Si,N和P营养盐含量的空间波动程度存在明显的年际差异;SiO3-Si,PO4-P和NO3-N含量的月变化特征主要受港湾内藻类等浮游植物的生命活动和陆源径流的共同影响;NH4-N含量的月变化特征受鱼类新陈代谢强弱的影响。4年来NH4-N的含量略有升高,NO3-N和SiO3-Si的含量均有所降低,而NO2-N和PO4-P的含量则保持稳定;SiO3-Si/PO4-P比值略有所减小,NO2-N/DIN,NH4-N/DIN,NO3-N/DIN,DIN/PO4-P和SiO3-Si/DIN的比值均保持稳定。4年来整个监控区DIN一直处于热力学平衡状态,NO3-N量占DIN的83.77%～97.23%,是该海域DIN的主要存在形式,PO4-P一直是该海域初级生产力的主要潜在限制性因子。SiO3-Si/DIN<1,与DIN相比,SiO3-Si略显不足。     

钦州湾营养盐的分布特征及影响因素

利用2008-2009 年4个航次的调查资料,研究了钦州湾海域营养盐的分布变化特征。结果表明,钦州湾营养盐分布 呈显著的季节变化。NO3-N和NO2-N 夏季含量最高,NH4-N和PO4-P 含量冬季最高,夏季最低,秋季DIN 的形态以NH4-N 为主,而夏季则以NO3-N为主。CN /CP 夏季>春季>秋季>冬季,该海域春季和夏季浮游植物生长受P 限制。NO3-N 和NO2-N 的平面分布基本呈现钦州湾内向湾外逐渐降低的分布规律,径流输入是影响其分布的主要因素,在外湾余流作用对其分布规 律影响显著,NH4-N和PO4-P平面分布规律则受到外海环境因素的影响。经与历史资料对比,DIN 和CN/CP呈逐年代大幅上 升的变化趋势,钦州湾营养盐结构已从N缺乏到P缺乏转变。     

香港近岸海域营养盐结构特征及其对浮游植物生长的影响

本文利用2000年3月至2001年5月在香港近岸牛尾海海域(Porter Shelter, Hong Kong)14个航次的现场调查数据, 对水体中营养盐组成结构和叶绿素a含量进行了分析研究。结果表明, 该海域表层和底层水体中溶解无机氮(DIN, 包括NO3?-N+NO2?-N, NH4+-N)平均浓度范围分别为1.24—9.72mol/L及1.30—7.49mol/L, 均表现为冬季最高、秋季最低。不同季节表层水体中PO43?-P浓度范围为0.14—0.46mol/L, 夏季平均浓度最底; 底层 PO43?-P浓度变化不大, 但夏季仍低于其他季节。不同季节表层和底层水体中SiO32?-Si的变化趋势基本相似, 平均浓度范围分别为7.80—18.47mol/L 和8.13—16.87mol/L, 均在冬季最高, 其它季节差别不大。叶绿素 a分析结果显示, 表层水体高生物量大多出现在夏末秋初季节(如8月份), 春季(4月份)次之; 底层水体叶绿素 a秋季最高, 夏季次之。进一步分析了该海域营养盐对浮游植物生长的可能限制因子, 结果表明表层水体春季呈现氮–磷协同限制的可能性、夏季磷限制较明显, 秋季表现为显著的氮限制。底层水体春、夏季呈现氮–磷协同限制的趋势, 秋季也表现为明显的氮限制。冬季磷酸盐浓度相对氮、硅的含量较低, 但各种营养盐相对于浮游植物生长的最低阈值都比较丰富, 所以, 冬季表、底层水体中营养盐对浮游植物的生长均不形成限制因素。另外, 除了夏季表层水体外, 其它季节该水域浮游植物生长受溶解无机硅限制的可能性较少。     

莱州湾营养盐空间分布特征及年际变化趋势

基于2004-2014年期间,在莱州湾5月及8月开展的22个航次调查结果,研究了莱州湾营养盐的时空分布特征及年际变化趋势。研究发现:莱州湾溶解态无机氮(DIN)、可溶性磷酸盐(PO_4-P)、可溶性硅酸盐(SiO_3-Si)高值区主要出现在莱州湾西南近岸尤其是小清河口海域,小清河及邻近区域陆源输入是影响莱州湾营养盐空间分布的主要因素。2004-2014年莱州湾DIN中位值变化范围8.14~53.98μmol/L,尽管2004年以来莱州湾DIN浓度呈现降低的年际变化趋势,但仍然高于历史数据。硝酸盐是DIN的主要形态,贡献了DIN组成的83%,亚硝酸盐和铵盐的含量占比分别为7%和10%。莱州湾PO_4-P年际变化呈下降趋势,中位值变化范围为0.03~0.49μmol/L。SiO_3-Si中位值变化范围8.5~52.9μmol/L,8月份年际变化呈下降趋势。小清河营养盐入海通量与莱州湾营养盐含量年际波动具有较好的吻合性,是影响莱州湾营养盐年际波动的重要因素。莱州湾DIN/PO_4、SiO_3/DIN、SiO_3/PO_4中位值变化范围分别为:78.9~1112.4、0.2~2.2、40.2~442.5,其中DIN/PO_4、SiO_3/PO_4年际变化呈升高趋势,SiO_3/DIN年际变化趋势不明显。2004-2014年调查期间,莱州湾存在严重的磷限制及季节性的硅限制,营养类型由20世纪80、90年代的贫营养转变为磷限制潜在性富营养,且磷限制的程度呈加剧趋势。     

山东近海溶解态无机营养盐的分布特征研究

根据2006年8月、12月和2007年4月、10月山东近海海区4个航次海水中溶解无机营养盐等的调查资料,分析了该海域5种溶解无机营养盐(包括PO4-P,NO3-N,NO2-N,NH4-N,SiO3-Si)的平面分布和时空变化特征.结果表明,5种营养盐在胶州湾内出现高值,平面分布整体上呈现沿岸浓度高、外海浓度低的趋势;根据绝对限制和相对限制法则,春季和夏季P为限制因子,秋冬季营养盐结构发生变化,由缺P向缺Si转变;SiO3-Si浓度随季节变化逐渐增加,其他营养盐浓度在春季和夏季较低,秋季达到最大值.秋冬季溶解无机营养盐周日变化受潮汐影响明显.     

胶州湾大沽河口潮滩水体N、P营养盐的时空分布

根据2009年2、5,8和11月对大沽河口潮滩水体N、P营养盐浓度、盐度、溶解氧含量和大型底栖动物的调查,研究了大沽河口潮滩N、P的时空分布特征。结果表明,DIN在冬、春,秋季以NO3-N为主,其次为NO2-N和NH4-N。在夏季,NO3-N、NO2-N和NH4-N在DIN中所占比重相当。N/P比值在夏季接近Redfield比值,在其它季节偏高。NO3-N浓度在冬季较高、夏季偏低;NO2-N浓度的季节变化不明显;NH4-N浓度在夏季较高、冬季偏低;PO4-P浓度在夏季较高、秋季偏低。NO3-N、NO2-N和PO4-P浓度主要自河道向东西潮滩递减,从近岸向湾内递减;NH4-N浓度无显著平面分布趋势,但在夏、秋季的西潮滩较高。NO3-N、NO2-N和PO4-P的分布主要受大沽河淡水注入的影响,同时在夏季受到浮游植物的吸收作用的显著影响,而NH4-N的分布则可能主要受到潮滩贝类等底栖动物NH4-N排泄作用的影响。潮滩在冬、春季为P中等限制潜在性富营养,在夏季为中等营养,在秋季为P限制潜在性富营养。     

长江口最大浑浊带及邻近水域营养盐的分布特征

根据2003年11月~2004年8月4个航次的调查数据,探讨了长江口最大浑浊带及邻近水域营养盐的分布特征。结果表明,营养盐浓度一般随盐度的增加而减小,不同营养盐表现出不同的平面分布和季节变化特点。最大浑浊带所处地理位置、水动力状况、高悬浮体含量以及生物活动等决定了营养盐分布不同于整个调查水域。与整个调查水域相比,最大浑浊带营养盐浓度更高;无机N的硝化作用进行得更为充分;高的DIN/PO4-P和SiO3-Si/PO4-P比(远高于Redfield比),相对低的SiO3-Si/DIN比等。透明度是最大混浊带浮游植物生长的主要限制因素。营养盐在河口的转移除了海水稀释作用外,还有部分的生物转移以及受悬浮体-沉积物系统的影响,特别是PO4-P。在最大浑浊带,富营养化现象更为严重。     

深澳湾海水养殖区水化因子的动态变化与水质量评价

通过2007年1—12月连续12个航次对深澳湾内网箱养殖区、太平洋牡蛎养殖区以及龙须菜-太平洋牡蛎混养区域等不同养殖水体每月一次的监测结果,分析了该养殖海区NH4-N、PO4-P等主要水化因子的时空分布规律,并利用营养状态质量指数对深澳湾水体进行了水质量评价。结果表明,深澳湾水域NH4-N、PO4-P的空间变化情况与地理位置和养殖活动有着很大的关系。湾外的S1站由于具有良好的水体交换条件,因此调查期间S1站的NH4-N、PO4-P在整个海区均为最低值;网箱养殖区的S5站受人为活动的影响较大,故该水域的NH4-N、PO4-P在整个海区内最高;S3站的低NH4-N、低PO4-P与其所养殖的龙须菜对营养盐的吸收有关,而同样是龙须菜养殖区的S2站,由于其所处位置水体较浅且正好位于两股海流的汇集处,水动力条件较好,因此S2站的NH4-N的含量较S3高一些。NH4-N、PO4-P的时间变化主要与养殖活动的季节性有关,如在龙须菜生长旺盛的春夏季节,水体中的NH4-N、PO4-P就处于一个较低的水平;而在9—11月,整个海区内的养殖以太平洋牡蛎与石斑鱼为主,因此这一季节的高氨高磷主要与养殖过程中的投饵有关。DIN组成中以NO3-N为主,占到了DIN总量的73.5%,其次是NH4-N,为21.0%。在整个调查期间,深澳湾整体水质良好,5个站点均达到了国家海水水质二类标准,12个月份中有9个月份的DIN和PO4-P达到了国家二类水质要求。营养状态质量指数分析结果显示,深澳湾养殖区各个监测站位的海水营养状态综合指数均处于2—3之间,属于P限制型中度营养。     

北黄海夏秋季营养盐时空变化趋势及影响因素分析

基于2013年7月(夏季)和11月(秋季)北黄海调查以及历史数据,对营养盐结构时空特征及变化趋势深入分析。结果表明:调查海域营养盐受洋流输入(残留)、冷水团温跃层、扰动混合及生物吸收利用等因素影响,呈现夏季低秋季高和上层低底层高的时空特征。夏季,DIN、PO_4-P和SiO_3-Si含量分别为(3.06±2.12)、(0.15±0.13)和(1.55±2.06)μmol/L,DIN主要组分为NO_3-N(52%)和NH_4-N(43%)。表层和10 m层(T16℃)存在DIN和P限制的站位分别达26.7%、66.7%和6.7%、33.3%,而SiO_3-Si在各水层均有低于阈值(2μmol/L)站位,限制状况严重。秋季受扰动以及矿化分解影响,DIN、PO_4-P和SiO_3-Si含量分别为(7.70±2.77)、(0.41±0.20)和(11.57±4.64)μmol/L,较夏季分别升高2.5、2.7和7.5倍,且DIN主要组分变为NO_3-N(80%)。DIN/P(21.88±8.93)和Si/P(33.83±20.38)比值较高,P潜在限制明显。夏季营养盐从渤海海峡、北黄海到山东半岛东部南黄海断面呈现逐渐升高的趋势,而秋季则呈现渤海海峡最高,北黄海最低的特征。北黄海受人类活动影响,1980年代以来PO_4-P和SiO_3-Si (2000年后)含量下降,DIN/P比值增高Si/P降低,使得北黄海营养盐结构呈从氮限制向硅磷限制变化趋势。