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.     

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。     

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。     

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.     

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。     

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。     

2008年黄海浒苔绿潮爆发区营养盐浓度化及分布特征

根据2008年7月22-26日和8月5-14日2个航次对黄海浒苔绿潮爆发区的调查数据,研究了调查海域营养盐的浓度变化和分布特征.结果表明,第2航次NH4-N的平均浓度为0.34 μmol/L,低于第J航次,第2航次NO3-N、PO4-P和SiO3-Si的平均浓度分别为4.63 μmol/L、0.39 μmol/L和6....     

夏季东海微表层与下层海水营养盐的分布特征研究

于2014年5月15日—6月13日对东海海水营养盐(DIN(溶解无机氮)、SiO_3~(2-)-Si、PO_4~(3-)-P)的水平和垂直分布进行了调查分析,并讨论了其影响因素。结果表明,在研究区域,无论是微表层还是表层,海水营养盐受陆地径流的影响近岸浓度较高。受黑潮次表层水涌升的影响,远海部分站位营养盐出现高值;受陆地径流的影响,长江口断面表层营养盐浓度自西向东递减,底层可能受有机质分解及富含营养盐沉积岩的溶解影响导致营养盐浓度较高。不同营养盐在微表层的富集因子计算结果表明,除PO_4~(3-)-P外,微表层对SiO_3~(2-)-Si、NO_2~--N、NO_3~--N、NH_4~+-N和DIN都产生明显的富集作用,富集因子中位数介于1.05~1.19之间。DH2-1站位的营养盐周日变化结果表明,藻类通过光合作用使得NH_4~+-N、PO_4~(3-)-P、SiO_3~(2-)-Si浓度降低,NH_4~+-N的光化学氧化和硝化作用使NO_2~--N与NO_3~--N浓度变高;DIN中NH_4~+-N对控制藻类细胞丰度起着重要作用。     

溶解无机态营养盐在渤海沉积物-海水界面交换通量研究

了解无机态营养严在渤海沉积物-海水界面交换速率、通量基控制因素,于2002-08-06~08-24,应用船基沉积物培养方法,现场测定了硅酸盐(SiO3-Si)、磷酸盐(PO4-P)和溶解无机氮(DIN)在沉积物-海水界面上的交换速率(νN)和交换通量(FN)。结果显示,νSiO3-Si变化范围为2 220~4 317μmol.m-2.d-1,平均为3 466μmol.m-2.d-1,νPO4-P为0.4~77μmol.m-2.d-1,平均为39μmol.m-2.d-1,νDIN为667~2 167μmol.m-2.d-1,平均为1 308μmol.m-2.d-1,其中NH4-N和NO3-N的贡献分别为48%和47%左右。进一步分析表明,νSiO3-Si主要由溶解和扩散2个过程控制,前者决定于沉积物黏土矿物含量和含水率,后者决定于营养盐浓度和温度。νPO4-P主要由在以黏土为主的细颗粒和氢氧化铁上的吸附-解吸和扩散过程控制,前者分别决定于沉积物粒度和上覆水中DO浓度,而后者决定于间隙水与上覆水之间的浓度差。结果表明,FSiO3为2.59×1013mmol,FPO4为2.95×1011mmol,FDIN/SE为8.62×1012mmol。这样,为维持夏季渤海初级生产力,沉积物交换过程可提供大约65%的SiO3-Si、12%的PO4-P和22%的DIN,远远高于以河流径流为主的陆源排放。     

春季北黄海表层海水中溶解游离氨基酸的分布与组成研究

于2007年4月用高效液相色谱法分析北黄海42个站位表层海水中溶解游离氨基酸(DFAA)浓度的分布特征及组成。本次调查还分析了Chl a的浓度分布以及DFAA与Chl a之间的关系。结果表明:北黄海表层海水中DFAA浓度的变化范围为0.19～1.15μmol·L~(-1),平均浓度为(0.52±0.24)μmol·L~(-1);Chl a的浓度变化范围为0.24～4.76μg·L~(-1),平均值为(1.02±0.81)μg·L~(-1)。总体看来含量最多的个体氨基酸分别为丝氨酸、天门冬氨酸、甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸,它们占DFAA含量的70.7%;而在高Chl a浓度与低Chl a浓度站位间DFAA的组成存在较大差异。本次调查发现DFAA与Chl a浓度间存在一定的相关性(R=0.344,n=42,P0.05)。     

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。     

白令海东陆架区 生源硫化合物的时空特征变化

基于2012年和2014年中国北极科学考察航次白令海现场调查数据,分析白令海东陆架区二甲基硫(DMS)及其前体物质β-二甲基硫巯基丙酸内盐(DMSP)的空间分布特征和年际变化。结果显示,白令海东部陆架区DMS浓度呈自西向东递减的趋势,浓度平均值由2012年0.80 nmol·L~(-1)(范围为0.11～2.27 nmol·L~(-1))增加至2014年1.33 nmol·L~(-1)(范围为0.07～4.49 nmol·L~(-1))。DMSP浓度的空间变化与DMS不一致,高值区位于断面东部,主要受近岸阿拉斯加沿岸流以及育空河淡水输入的影响。2012—2014年,溶解态DMSP(DMSPd)和颗粒态DMSP(DMSPp)浓度平均值分别从4.21 nmol·L~(-1)、16.83 nmol·L~(-1)提高至14.94 nmol·L~(-1)、49.77 nmol·L~(-1),应是冷水团范围缩减以及浮游植物群落变化所引起的。DMS浓度同温度、c_(PO~(3-)_4)、c_(SiO~(2-)_3)显著相关,而DMS和DMSP浓度同无机氮浓度、盐度均存在显著相关性。表层海水DMS和DMSPd的生物生产速率均高于消费速率,且呈现出东高西低的趋势,原因是温度影响了微生物代谢活动。2014年的生产和消费速率均高于2012年的,主要由于表层海水DMS和DMSPd浓度升高和水团的年际变化。2012年和2014年表层海水中DMS微生物消耗速率平均值分别为13.66 nmol·L~(-1)·d~(-1)和33.87 nmol·L~(-1)·d~(-1),海-气通量平均值分别为3.66μmol·m~(-2)·d~(-1)和5.33μmol·m~(-2)·d~(-1),表层海水DMS通过海气扩散去除的周转时间分别是微生物消费的7.4和5.7倍。白令海东部陆架区表层水体中微生物消费是比海气释放更重要的DMS去除途径。     

近10年涠洲岛周边海域表层海水营养盐含量变化特征

根据2004~2013年间涠洲岛邻近海域共30个航次的营养盐监测结果,分析了涠洲岛邻近海域海水中营养盐的组成和变化特征.结果表明:无机氮(DIN)和活性磷酸盐(PO3-4-P)浓度的季节变化特征均为冬季秋季夏季,Si O2-3-Si各季节浓度差别不大.受陆源输入的影响,无机氮年际变化幅度比较大,整体上呈现上升趋势,NO-3-N与DIN的变化趋势基本相似,且对无机氮的贡献最大;Si O2-3-Si和NH+4-N呈现出逐渐下降的趋势,其中Si O2-3-Si下降趋势比较明显;PO3-4-P则呈现先增加后下降的趋势.营养盐化学计量比以及浮游植物生长营养盐限制因素分析结果显示,涠洲岛邻近海域主要属于磷限制,整个海域处于贫营养化程度.近10年来涠洲岛邻近海域海水中的Si/N逐年降低,N/P先降低后增加,这种变化趋势可能会导致浮游植物种群的变化.     

北黄海西部海区营养盐季节变化及其影响因素探讨

根据2006-07-2007-10对北黄海4个航次调查资料,分析并讨论了北黄海西部海区营养盐四季变化及其影响因素。DIN,PO4-P和SiO3-Si的浓度从春季到冬季逐渐升高。春、夏、秋季营养盐底层浓度均远远大于表层的,冬季营养盐各层浓度相近。黄海冷水团是影响北黄海西部营养盐季节变化的主要因素,黄海暖流和鸭绿江水的输入对北黄海西部营养盐季节变化影响不显著;受北黄海跃层的影响,北黄海西部海区营养盐浓度除冬季外,垂直方向均呈现出分层现象,表层浮游植物吸收营养盐,使表层营养盐浓度低于底层的。     

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.     

2014年山东近岸海域海水氮磷营养盐含量特征及富营养化评价

本文依据2014年山东近岸海域海水春夏秋三个航次的营养盐监测数据,采用单因子指数、富营养化指数和潜在性富营养化评价等3种方法分析和评价了山东近岸海域的海水营养盐含量特征和富营养化时空变化特征。结果表明,调查海域的DIN和PO_4-P含量劣于第四类海水水质标准的站次比例分别为7.1%和0.5%,各营养盐空间分布离散程度较大,总体趋势为山东北部海域的含量高于南部。NO_3-N是DIN的主要存在形式,春夏秋三个季节DIN、PO_4-P和SiO_3-Si的含量变化基本呈春季至夏季降低、而后秋季再升高的趋势。调查海域呈富营养化(E≥1)的站次占总监测站次的14%,83.3%的站次的N/P30,氮磷营养盐结构失衡,磷限制为山东近岸海域营养盐结构的主要特征。应加强富营养化海域监测,特别关注营养盐严重失衡区域。     

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。