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。     

营养盐在东海春季大规模赤潮形成过程中的作用

为研究营养盐在东海大规模赤潮形成过程中的作用,分别于2004,2005年春季在东海赤潮爆发前进行了2个航次的海上调查。调查结果显示:DIN,PO4-P,SiO3-Si浓度分别高达15,0.55,15μmol.L-1以上,调查海域整体上处于富营养化状态;受陆源输入影响,调查区域营养盐分布呈现出近岸高、外海低,等值线走向与岸线基本平行的特点。同2004年相比,2005年春季调查海域营养盐高值区明显外扩,营养盐水平整体升高:其中DIN浓度升高9%、PO4-P升高18%、SiO3-Si升高60%,硅磷比上升60%,硅氮比上升了47%。研究结果表明,较高的营养盐浓度水平,较高的硅酸盐含量以及较高的硅磷比、硅氮比值是2005年春季优先爆发大规模硅藻赤潮的重要原因之一。     

2018—2019年庙岛群岛海域营养盐分布及限制特征

文章依据2018 年8月、10月及2019年4月、6月庙岛群岛海域4个航次的调查资料，分析该海域不同月份DIN、PO4-P、SiO3-Si的平面分布及限制特征。结果表明：庙岛群岛海域DIN浓度范围为0.82~95.14 μmol/L，平均值为5.27 μmol/L，在2018年8月最高；PO4-P浓度范围为未检出至2.12 μmol/L，平均值为0.19 μmol/L，在2018年10月最高；SiO3-Si浓度范围为0.25~48.93 μmol/L，平均值为5.38 μmol/L，在2018年8月最高；总体而言，庙岛群岛海域夏季营养盐浓度较高，春季营养盐相对匮乏。庙岛群岛海域2018年8月、10月和2019年6月为PO4-P限制，2019年4月为SiO3-Si和PO4-P限制；PO4-P限制使海域初级生产力受到一定限制，对海水养殖业造成一定影响；SiO3-Si浓度低不利于硅藻生长，从而间接助长甲藻繁殖，因而庙岛群岛海域春季易引发赤潮。     

黄河下游营养盐浓度、入海通量月变化及“人造洪峰”的影响

于2009年至2011年在黄河下游采集溶解及颗粒态营养盐样品,分析了黄河下游各形态营养盐的浓度变化及营养盐入海通量,结果表明各形态氮的浓度多呈丰水期低、枯水期高,溶解无机氮是溶解态氮的主要存在形式;受黄河高悬浮颗粒物含量的影响,磷以颗粒态占绝对优势,而溶解态磷以溶解无机磷为主要存在形态;生物硅的含量平均约占硅酸盐与生物硅之和的20％,硅的浓度丰水期高于枯水期.颗粒态磷与生物硅的含量与悬浮颗粒物含量呈正相关.营养盐的组成具有高氮磷比、高硅磷比、低硅氮比的特点.近年来黄河下游溶解无机氮浓度显著升高而溶解无机磷变化不大,硅酸盐的浓度有所下降.黄河下游水沙通量、营养盐入海通量有明显的季节变化,丰水期占全年总入海通量的42％～84％.调水调沙期间,各营养盐的浓度和组成均有明显变化,氮的浓度、DIN/PO4-P下降,磷与硅的浓度、SiO3-Si/DIN、SiO3-Si/PO4-P升高,颗粒态营养盐的比例明显增加.短期内大量水沙及营养盐入海通量对黄河口及渤海生态系统产生重要影响.     

荣成湾营养盐的时空分布特征及其影响因素分析

根据2009年2月、5月、8月、11月4个航次的调查数据,分析了荣成湾水体的溶解无机氮(DIN)、磷酸盐(PO4-P)、硅酸盐(Sio3-Si)的时空分布特征及其影响因素,并对荣成湾营养盐的潜在限制进行了讨论.结果表明,荣成湾营养盐含量及分布与养殖海带的生长周期有着紧密的联系:海带生长初期(11月)营养盐含量较高,营养盐的平面分布呈近岸高外海低的变化趋势,NO3-N为DIN的主要成分;海带生长后期(5月份)水体营养盐含量较低,DIN分布趋势与11月份基本一致,PO4-P表现为湾中部较高,近岸和湾外较低,NO3-N和NHL-N是DIN的主要成分;海带收获后期(8月份)营养盐含量极低,DIN呈近岸浓度低外海浓度高的变化趋势,PO4-P和SiO3-Si则呈近岸高外海低的变化趋势,DIN主要以NH4-N为主.荣成湾水体浮游植物生长在春、秋和冬季基本不受营养盐的限制,夏季主要受到P的限制,基本不受N、Si的限制.     

北黄海夏季冷水团营养盐贡献的估算

根据2006年北黄海夏季航次调查资料,初步估算夏季冷水团及整个调查海区的水体体积,进而分别计算两者的营养盐总量,并在此基础上估算夏季冷水团区营养盐对调查海域的贡献.结果表明冷水团作为营养盐的高值区,以仅占调查海区总体积23.7％的体积分数,达到了对DIN、PO4-P和SiO3-Si分别为46.3％、63.9％和32.1％的贡献率,尤其是PO4-P的贡献量,更是达到海区总量的一半以上,充分体现出其营养盐贮库,特别是PO4-P贮库的特性.在水体层化减弱、消失的季节,冷水团对整个水体的营养盐是极大的补充.     

黄河口附近海域营养盐特征及富营养化程度评价

根据 2005 年 5 月、8 月 2 个航次对黄河口附近海域 33 个站点(38 °02′00 ″ ～ 37 °20′00 ″N, 119 °03′24 ″ ～ 119 °31′00 ″E)的海水化学调查资料,研究了该海域的活性硅酸盐(SiO3-Si)、活性磷酸盐(PO4-P)和无机氮(DIN)等营养要素的特征及富营养化水平.结果表明,营养盐的高浓度区域分布在黄河口南部海域,8 月 SiO3-Si 和 PO4-P 的浓度高于5月,而 DIN 的浓度则相反.表层海水 SiO3-Si 和 DIN 的浓度与表层海水盐度都呈显著负相关性(P<0.01),DIN 与 COD 呈显著正相关性(P<0.01).黄河口附近海域DIN:P值5月为136,8月为 54.3,为磷限制性营养状态.黄河口附近海域富营养化指数(EI)的平均值大于1,黄河口南部海域富营养化现象严重,COD 和 DIN 是造成海域富营养化的主要因子.     

长江口及邻近海域浮游植物现存量的上下行控制分析

利用2010—2011年度3个季节的调查资料以及广义相加模型(GAM)分析,研究了长江口及邻近海域浮游植物现存量(以叶绿素a浓度表征)的上下行控制作用。调查结果显示,在叶绿素高值区,三航次营养盐含量均比整个海区平均值偏低,且春季呈现三季节最低的磷酸盐(PO4-P)和硅酸盐(SiO3-Si)浓度(平均值分别为0.48和8.96μmol/L)以及最高的氮磷比(DIN/P为43.3),为该海域春季甲藻赤潮频发提供了有利条件。夏季叶绿素高值区的硅氮比(Si/DIN)相对整个调查区较高,而春季和秋季却相近,这与夏季藻华种类主要是硅藻相一致。春、夏两季叶绿素高值区的悬浮物浓度(TSS)在时空比较上均显著低值。浮游动物高值区分布与叶绿素高值区分布虽不完全重合,但有交叉或两者相邻。GAM模型分析结果显示,各环境因子变化对长江口及邻近海域叶绿素变化的贡献可达70%以上,且主要影响因子为盐度和营养盐,而与TSS、浮游动物生物量和温度三因子的直接相关性不显著(p0.05)。受长江冲淡水的影响,盐度与DIN、PO4-P、SiO3-Si、TSS等因子间存在显著的相关关系(p0.001),说明盐度对叶绿素变化的影响可能体现了营养盐和光照条件等因子的作用。上述研究结果表明,在长江口及邻近海域,营养盐的上行效应是浮游植物现存量的主要控制作用,而光照条件和浮游动物生物量与浮游植物现存量虽然在时空分布上存在一定的联系,但非决定性控制因素。     

2007年春、秋辽东湾北部营养盐及影响因素

根据2007-05(春)和2007-10(秋)辽东湾北部海域营养盐的实测数据及相关同步观测资料,对该海域水体营养盐的分布、营养结构及其主要影响因素进行分析.结果表明:调查海域春、秋均以DIN最为丰富,其次SiO3-Si,PO4-P相对较少.春季DIN和SiO3-Si表底层浓度均略高于秋季的,而PO4-p浓度则略低于秋季的.春、秋3种营养盐浓度最高值均位于辽河口附近海域,而最低值则均位于葫芦岛以东近岸海域,河口区营养盐的浓度普遍高于非河口区的.此外,营养盐表层平均浓度均高于底层的.调查海域表底层各项营养盐分布趋势较为一致,春季各营养盐呈现“S”型走向的分布特征,而秋季在双台子河口存在向南延伸的高浓度营养盐水舌,并呈现弯钩状.春、秋季各营养盐浓度均高于浮游植物生长的阈值.按照化学计量限制的评估方法,春季绝大部分海域属于磷限制,而秋季仅部分海域属于磷限制,且主要集中在辽河口与双台子河口附近海域.此外该海域2个季节N/P平均为66,比1998年的43又升高55％,已经远远大于16,Si/P和Si/N持续降低,整个海域营养盐结构失衡比较严重.人类活动导致陆源营养盐输入是辽东湾北部海域营养盐的主要来源,也是其水体营养结构失衡的关键原因所在,而调查期间的环流状况以及淡咸水的物理混合作用则是影响辽东湾北部海域营养盐浓度、分布趋势的另外2个关键因素.     

春、秋季北黄海生源要素的平面分布特征

根据春季和秋季对北黄海2个航次的调查数据,分析了北黄海春秋两季节生源要素的平面分布特征,并简要讨论了其成因.结果表明:(1) 春季北黄海DIN,PO4-P,SiO3-Si的平均浓度分别为(3.46±2.66),(0.18±0.17)和(3.29±3.06)μmol·dm-3,含量较低;到秋季则分别升高至(6.45±3.64),(0.40±0.24)和(7.64±3.84)μmol·dm-3;DO则表现出了相反的变化,秋季较低,春季为秋季的1.42倍.(2) 春季DIN,PO4-P,SiO3-Si在各个层次的分布趋势较为类似,表层和10 m层表现为北黄海中部低,近岸较高,30 m层以下则在冷水团盘踞区及海域东部有高值.DO表层和10 m层变化趋势不显著,但在30 m以下表现出与营养盐相反的分布规律.秋季,DIN,PO4-P,SiO3-Si在各个层次分别具有相同的分布趋势,表层和10 m层表现为北黄海中部低,近岸较高,30 m层以下则在冷水团盘踞区含量较高.而DO由表到底都表现出与营养盐相反的趋势.     

厦门海域营养盐含量和比率变化及其对浮游植物群落的影响

于2010年8月和10月对厦门海域营养盐和浮游植物等开展了两个航次的调查,目的在于研究该海域营养盐含量和比率变化及其对水采浮游植物群落的影响.各化学和生物要素的采集、保存和分析按照《海洋调查规范》或《海洋监测规范》的相关方法进行.研究结果表明,厦门海域浮游植物生长的营养盐限制性因子与1998年的研究结果比较,依然为PO4-P,而SiO3-Si含量和DIN含量相对充足.各项营养盐含量与盐度都有较明显的负相关性,其中保守性最明显的是DIN,而PO4-P与盐度的相关性相对最低.此外,8月份鉴定到的甲藻门种类和生物量明显高于10月份.本文认为,目前厦门海域营养盐比率变化的主要压力为N/P摩尔比率失衡.随着人为输入氮源的增加,在富氮的九龙江口及其邻近海域,极易发生中肋骨条藻赤潮,该藻的生物量与NO3-N和SiO3-Si含量的相关性十分明显.研究发现,厦门甲藻/硅藻生物量的比值与NO3-N和N/P摩尔比率有一定的正相关性,可能预示着该海域无机氮含量的增加及其引起的N/P摩尔比率增大会促进甲藻门种类的生长.并且浮游植物Shannon生物多样性指数可作为反映厦门海域富营养化较好的生物指标.     

胶州湾营养盐及富营养化特征

根据2003—2004年在胶州湾的调查资料,探讨了该湾营养盐及其富营养化状态。通过spss12.0统计分析营养盐和各理化因子之间的两两相关性,认为溶解无机氮、活性磷酸盐和活性硅酸盐之间有一定程度相似的生物地球化学过程,且外源性营养盐是其主要的来源。频数分析显示,胶州湾硅酸盐浓度控制了SiO3-Si/PO4-P和SiO3-Si/DIN的比例,此二者多数情况下小于其各自的化学计量平衡。冬季营养盐和叶绿素a的消长关系及浮游植物赤潮优势种数量变化分析说明,硅酸盐的含量对调查海域赤潮的发生发展和消退起着重要的控制作用。这些表明,SiO3-Si是胶州湾浮游植物生长的潜在限制因子,特别是冬季。利用Matlab建立了人工神经网络富营养化评价模型,结果认为带有SiO3-Si因子的评价结果更好地反映了胶州湾的富营养化状况。     

长江口区营养盐的分布特征及三峡工程对其影响

在长江口海区,长江冲淡水、台湾暖流、黄海冷水等多种水系混合、交汇,错综复杂。对河口营养盐分布变化规律的研究,将为河口环境和生态变化提供可靠的依据,营养盐作为长江口这一世界著名渔场的化学物质基础具有重要意义。本文通过对长江口及其附近海域的周年观察,讨论了各种营养盐(包括磷、硅和氮)的时空变化规律和它们在河口的转移过程,估算了营养盐的年输出量,并提出了长江流量和营养盐输出量之间的关系,初步预报了三峡工程对长江口营养盐可能产生的影响。     

大窑湾海域水化要素分布及相关关系的探讨

本文依据大窑湾的环境调查资料为基础，系统地阐述了水体中化学要素ｐＨ、盐度、透明度、ＤＯ、ＣＯＤ、ＴＯＣ、浊度、悬浮物、ＮＨ４－Ｎ、ＮＯ２－Ｎ、ＮＯ３－Ｎ、ＰＯ４－Ｐ、ＳｉＯ３－Ｓｉ、Ｃｕ、Ｐｂ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ａｓ、Ｈｇ、Ｃｒ、硫化物、六六六、石油等分布规律。诸要素主要是在潮流水动力支配下，形成扩散带。各要素中仅有无机氮和ＰＯ４－Ｐ两项含量超标，其余要素含量范围都是处于海水正常浓度水平，属于一类海水水质。文章并对各要素进行相关关系分析。     

北黄海典型断面生源要素四季变化的研究

在2006年7月至2007年10月对北黄海两个典型断面4个航次调查的基础上,分析并讨论了两断面上生源要素的分布情况及其四季变化.结果表明DO的含量与饱和度自春至冬,呈现先降低后升高的趋势,在秋季降至最低点;而PO4-P和DIN的含量,亦是先减小后增大,其浓度的极低值出现在夏季;SiO3-Si的季节变化趋势有所不同,自春季至冬季,它呈现逐渐增大的变化趋势.此外,自春季开始形成,至秋季消亡的黄海冷水团是海区中部重要的营养盐贮库.     

2009年秋季闽江下游及闽江口水域叶绿素a含量的分布特征及其与环境因子的关系

根据2009年11月在闽江的多学科综合调查结果,探讨了闽江下游及闽江口水域chl-a含量的分布特征及其与环境因子的关系.chl-a含量分布呈闽江上游水域较低(平均值为3.17μg/dm3),南北两港最高,而后向闽江口逐渐降低的趋势.大樟溪发生水华,chl-a含量高达170μg/dm3,南港chl-a含量最高值为71.4μg/dm3,北港chl-a含量最高值为67.6μg/dm3.闽江北港高含量chl-a区内存在一个低pH、低含量DO区;而南港chl-a含量与盐度、PO4-P含量、DIN含量呈十分显著的负相关关系,与pH、DO含量呈显著的正相关关系;马尾至闽江口水域chl-a含量与盐度、pH、DO含量则呈十分显著的负相关关系,与DIN含量、SiO3-Si含量呈十分显著的正相关关系.北港和南港的高含量chl-a区,分别与北岸福州市污水排放及南部大樟溪高含量chl-a的输入密切相关.     

舟山渔场及其邻近海域水团的季节特征

根据2001年夏季和2002年冬季两次现场调查所收集的CTD和营养盐资料,利用模糊聚类分析法,对舟山渔场及其邻近海域水团的季节特征进行了分析.结果表明,舟山渔场及其邻近海域水团的配置、分布范围、温盐特性和营养盐含量都有明显的季节特征.其中,冬季在全海域共有3个水团(江浙沿岸水、台湾暖流表层水和黄海混合水),而夏季则存在4个水团(江浙沿岸水、台湾暖流表层水、台湾暖流深层水和黄海混合水);冬季,江浙沿岸水的分布范围较小,温度偏低,盐度略高,营养盐偏高,而夏季,其分布范围较大,温度偏高,盐度偏低,营养盐偏低;冬季,台湾暖流表层水北伸最强,厚度最厚,温度最低,盐度最高,硅酸盐和硝酸盐偏高,而夏季,则北伸最弱,厚度最薄,温度最高,盐度最低,硅酸盐和硝酸盐偏低;台湾暖流深层水是一个季节性水团,它含有较丰富的营养盐;黄海混合水的分布范围和营养盐含量也都呈现出明显的季节特征.     

北黄海大鹿岛海域营养盐分布特征

根据１９９０年７月辽宁省海岛调查资料，本文讨论了北黄海大鹿岛海水营养盐（ＰＯ４－Ｐ，ＳｉＯ３－Ｓｉ，ＮＯ３－Ｎ，ＮＨ４－Ｎ，ＮＯ２－Ｎ）分布特征，并对海域环境质量作了初步评价。