大亚湾浮游植物粒级结构对温排水和营养盐输入的响应*

大亚湾核电站温排水对其邻近海域的生态效应日益突出。文章结合现场调查和室内模拟实验, 研究了夏季和冬季大亚湾海域沿温排水温度梯度的浮游植物粒径结构特征, 探讨了营养物质的输入可能对其产生的影响, 以期深入了解浮游植物对升温以及富营养化作用的响应机制。结果表明, 适温条件对浮游植物的生长起促进作用, 在极高温(36.0℃)环境下则产生抑制作用, 在排水口邻近高温区夏季和冬季浮游植物叶绿素a含量均呈较低分布。交互模拟实验发现不同季节浮游植物对于温度和营养盐的敏感性存在差异, 夏季营养盐对浮游植物生长的促进作用比温度明显, 冬季温度的作用则更为显著。现场观测和模拟实验均显示, 水温升高和营养盐加富均可造成小粒级浮游植物 (<20μm)所占比例的增加; 因此, 升温和营养盐输入均可能导致浮游植物粒级结构呈小型化趋势, 并对食物网能量流动与物质循环、生态系统的结构稳定性以及海洋渔业的产量造成潜在影响。     

模拟升温和营养盐加富对大亚湾浮游生物群落代谢的影响*

文章结合模拟升温和营养盐加富, 于2016年8月和2017年1月研究了夏季和冬季大亚湾海域浮游生物群落代谢特征, 以期深入了解浮游生物对升温和富营养化作用的响应机制。结果表明: 升温和营养盐输入均会影响浮游生物总初级生产力(GPP)和群落呼吸率(CR), 且GPP对环境的响应更敏感。夏季GPP除在培养前期(24h)极高温条件下受到显著抑制外, 营养盐输入的影响比温度的影响作用更显著; 而冬季GPP和CR受升温效应的影响显著(p<0.05)。总体看来, 升温效应和营养盐输入均能影响浮游生物群落碳代谢平衡, 导致海洋生态系统的稳定性降低, 进而影响海洋生物多样性以及渔业资源产出的数量和质量。     

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.     

乳山湾及其邻近海域不同季节浮游植物生态学特征研究

基于2016年5月至2017年2月山东省乳山湾和丁字湾临近海域浮游植物和水质参数的采样数据,开展了浮游植物季节变化及其与环境因子关系的研究。研究表明:4个季节共鉴定出浮游植物6门119种,其中,硅藻83种,占总种数的69.7%,为该海域浮游植物主要类群;甲藻32种,占26.9%;金藻、蓝藻、裸藻和隐藻各1种,各约占0.8%。水采和网采浮游植物的细胞丰度存在季节差异,夏季和冬季明显高于秋季和春季,季节变化呈典型的双峰模式。春、秋季浮游植物丰度受营养盐浓度和结构控制,其高值区与营养盐浓度的低值区分布基本一致;秋季多样性指数和均匀度指数均较高,而优势度均最低,表明该海域在秋季具有更高的生态系统稳定性和可调节性。本研究对浮游植物季节性差异进行了比较并对其与环境因子关系进行了分析,为探究乳山湾及其邻近海域的浮游植物的分布特征及演变趋势提供了依据。     

胶州湾东北部养殖海域夏季营养盐分布特征及其对浮游植物生长的影响

以2000年夏季胶州湾东北部养殖海域(女姑山)的现场调查为基础,结合前3年的调查结果和相关的历史资料,对该海域夏季营养盐含量分布特征及其对浮游植物生长的可能限制因子进行了分析和探讨。研究结果表明,胶州湾东北部典型养殖海域夏季表层水体各种营养盐含量高于胶州湾全湾夏季及全年的平均值,铵氮是总溶解态无机氮的主要组成形态,硝态氮次之。该海域的环境因素适宜浮游植物的生长,相关分析显示:叶绿素a与pH及DO呈显著正相关,与PO4、SiO3、NH4、DIN呈负相关。通过分析营养盐对浮游植物生长的限制因素发现,该海域各种营养盐含量相对较高,无机氮不会成为浮游植物生长的限制因素,磷酸盐有限制的可能性,而浮游植物生长受控于硅酸盐的几率最大。     

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.     

渤黄海营养盐结构及其潜在限制作用的时空分布

根据2006-2007年4个季节的现场调查资料,分析探讨了渤海和黄海营养盐结构分布变化特征及其对浮游植物生长的潜在的限制状况.结果表明,渤黄海水体 Si/N/P 比值均偏离 Redfield 比值,季节变化明显;春夏冬季 N/P和 Si/P比值由近岸向远岸海域递减,高值区主要分布在黄河口、鸭绿江口及苏北近岸,秋季上层水体N/P和Si/P比值的分布趋势有所不同,高值区主要分布在南黄海的中部海域.受陆源输入的影响,近岸特别是河口区 N/P和 Si/P比值均较高,温跃层的生消变化和生物活动调控着黄海中部海域营养盐结构的变化.渤黄海浮游植物生长主要受P的潜在限制,部分季节受N、Si的潜在限制;营养盐限制状况存在着明显的时空变化及不同营养盐的同时或交替限制的现象.     

利用特征色素研究长江口海域浮游植物对营养盐加富的响应

于2009年5月和11月,在长江口邻近海域通过现场营养盐加富实验,研究了浮游植物对营养盐添加的响应。应用高效液相色谱技术分析培养样品中的特征色素组成,通过CHEMTAX软件估算了硅藻、甲藻、隐藻、定鞭藻、金藻、绿藻、青绿藻和蓝藻8个浮游植物类群对叶绿素a生物量的贡献(μg/L)。加富实验结果显示:不同海区或同一海区不同季节的浮游植物生长对营养盐响应不尽相同,这与培养实验水样采集时浮游植物所处的N、P限制状态有着密切的关系。营养盐的加富不仅能够促进浮游植物生物量的增加,也可能引起浮游植物的群落结构的变化。不同浮游植物类群对营养盐添加的敏感性不同,培养实验开始后营养盐的输入使得硅藻在竞争中取得了优势,硅藻所占比重明显上升;但随着培养的进行,营养盐逐渐消耗,一些在低营养条件下竞争能力强的浮游植物类群比如甲藻、蓝藻、隐藻等对生物量的贡献逐渐上升;同时,培养海水中初始浮游植物群落组成对营养盐加富后群落结构的变化有着重要的影响。     

胶州湾营养盐限制的上行效应研究

在许多水体生态系统中，浮游植物的生长受到营养盐可利用性的调控(Howarth，1988)。在一定的浓度范围内，营养盐对浮游植物的生长有促进作用，但如果营养盐浓度过低，则会对浮游植物的生长产生限制作用，过高则有毒理作用。 由于人类活动的影响，导致大量富含N、P的工业与生活污水排放入海水中，造成沿岸海水的富营养化。营养盐本底含量的增加对沿岸海水中浮游植物群落的组成影响巨大(Durate，1995)。Pedersen等(1996)指出，在沿岸海洋生态系统中，富营养化的结果会促进生长快速、生活周期短的藻类的丰度与生产力迅速增加，而生长缓慢的藻类由于在竞争中处于劣势，其丰度则可能下降。 在海洋生态系统中，用瓶子培养实验和化学计量法所得出的营养盐限制结论经常出现差异。溶解营养盐的浓度被最早用来指示营养盐的限制性，这些主要基于一些负的实验证据，例如，当磷酸盐仍然可测时，溶解硝酸盐已经检测不到 (Nixon et al.，1983)，暗示N可能比P更限制浮游植物的生长。但是在营养盐浓度无法检测得到的情况下，仍然有许多浮游植物种类对N、P有很高的亲和能力，因此藻的生长并未受到营养盐的限制。本实验应用是瓶子培养实验，该方法的优点是现场操作，光照和温度条件与现场基本一致，通过生物方法来反应营养盐的限制作用，结果可信度较高。本论文研究的目的是观察胶州湾浮游植物对营养盐添加的响应效果，以期对胶州湾营养盐限制研究提供有价值的科学信息。     

胶州湾营养盐限制浮游植物生长的初步模拟现场实验研究

于1998年8月至1999年2月，有胶州湾采用现场添加营养盐的实验方法初步研究了硝酸盐，磷酸盐，铁，硅酸盐对浮游植物生长的限制作用。分级叶绿素a的结果显示，在1998年夏季，氮（N）或单独，或与磷（P）同时限制浮游植物的生长；在1998的秋季则可能是N与P共同对浮游植物群落产生调控作用，而在1999年冬季，硅（Si)则是首要的限制浮游植物生长的营养元素。     

胶州湾营养盐限制的上行效应研究

在许多水体生态系统中,浮游植物的生长受到营养盐可利用性的调控(Howarth,1988)。在一定的浓度范围内,营养盐对浮游植物的生长有促进作用,但如果营养盐浓度过低,则会对浮游植物的生长产生限制作用,过高则有毒理作用。 由于人类活动的影响,导致大量富含N、P的工业与生活污水排放入海水中,造成沿岸海水的富营养化。营养盐本底含量的增加对沿岸海水中浮游植物群落的组成影响巨大(Durate,1995)。Pedersen等(1996)指出,在沿岸海洋生态系统中,富营养化的结果会促进生长快速、生活周期短的藻类的丰度与生产力迅速增加,而生长缓慢的藻类由于在竞争中处于劣势,其丰度则可能下降。     

营养盐对浮游植物生长上行效应机制的研究进展

生态学上的所谓上行（Ｂｏｔｔｏｍ ｕｐ）效应是指非顶级营养级生物的下一营养级食物供给或营养盐供给。海洋生态学中通常所说的上行效应主要指的是营养盐供给对浮游植物种群数量变动的影响。１海洋生态系统中可能对浮游植物生长有调控作用的营养元素浮游植物的生长受到营养盐的调节。在一定的浓度范围内 ,营养盐对浮游植物的生长有促进作用 ,但如果营养盐浓度过低 ,则会对浮游植物的生长产生限制作用 ,过高则有毒害作用。Ｒｅｄｆｉｅｌｄ１９３４ ,１９５８年指出 ,海洋中颗粒物质的组成基本保持Ｃ∶Ｎ∶Ｐ＝１０６∶１６∶１这样一个原…     

加拿大海盆北部营养盐限制作用研究

利用2008年夏季中国第三次北极科学考察获得的营养盐、叶绿素a、温度和盐度等数据资料,结合现场营养盐添加实验的结果讨论西北冰洋加拿大海盆北部营养盐对浮游植物生长的限制作用。结果表明:由于融冰水稀释作用,加拿大海盆B80站约20m深度存在较强的盐跃层,阻碍了水体上下混合。较低浓度的溶解无机氮(DIN)和硅酸盐(分别为0.31μmol/L和0.94μmol/L)以及严重偏离Redfield比值的N/P、N/Si比值(分别为0.42和0.32)表明加拿大海盆表层水体存在N和Si限制。根据现场营养盐加富实验各培养组叶绿素a浓度变化、营养盐吸收总量差异和浮游植物种群结构,进一步表明氮是北冰洋海盆首要限制营养盐,而Si则抑制了硅质生物的生长。同时,较小的硝酸盐半饱和常数(Ks)证明即使在营养盐充足的情况下北冰洋海盆浮游植物生长速率也处于较低水平。计算得到各培养组营养盐吸收比例(N/P比值)均大于Redfield比值,可能是培养实验过程中以微型、微微型浮游植物为主,硅藻等小型浮游植物为辅造成的。     

南沙群岛海域营养盐分布的研究

海洋中的营养盐是海洋浮游植物生长所必需的物质基础。营养盐、光照和温度是初级生产力的主要影响因素。海水中不同的营养组成和浓度比，不但会影响生物生产力，同时会对浮游植物的群落结构产生调节作用，影响着海洋生态系统的结构。因此，作为了解海洋生态系统生产过程的关键过程，海洋中的营养盐状况和循环研究，越来越得到生态学家的重视。诸多的研究表明，海洋中影响浮游植物生长的限制因子一般为Ｎ或Ｐ ,在中国沿海则主要是Ｐ的限制［１］。南沙群岛海域位于南海的南部，作为典型的热带海区，其营养盐状况与我国的温带地区是不同的。作…     

调水调沙后黄河口邻近海域浮游植物群落响应特征

为研究黄河调水调沙对邻近海域浮游植物群落的影响,2013年7月在黄河第16次调水调沙事件后,开展了水文、化学与生物综合调查。研究结果表明,黄河口邻近海域温度、营养盐浓度整体呈现由河口向离岸区域逐渐递减的分布趋势,盐度呈现由河口向离岸区域逐渐递增的分布趋势,显示了黄河水输入的影响程度。叶绿素a与营养盐浓度在空间分布上呈现出较好的对应关系,在黄河口偏渤海湾侧明显高于偏莱州湾侧,且近河口区明显高于离岸区。营养盐结构分析表明,黄河口邻近海域普遍存在磷酸盐(DIP)的绝对和相对限制;但黄河水沙输入在局部站位缓解了硅(DSi)限制。浮游植物群落结构的空间变化显著受到盐度的影响,在受黄河水输入影响显著的C、D、E断面,蓝藻与绿藻的生物量比例明显增高;影响相对较弱的断面则以硅藻、甲藻为主。浮游植物群落结构与环境因子的主成分分析结果表明,DSi、DIP和盐度是影响该海域浮游植物空间变化的关键环境因子。甲藻、蓝藻与绿藻群落受盐度变化的影响程度明显大于硅藻群落;但甲藻群落对营养盐结构的敏感性低于硅藻、蓝藻和绿藻群落。     

2010-2011年胶州湾叶绿素a与环境因子的时空变化特征

2010年4、6、8、10月和2011年1、3月在胶州湾开展了6个航次的综合调查,研究了表层海水温度、盐度、营养盐和叶绿素a浓度的时空变化特征。调查期间,总无机氮(DIN)、磷酸盐(PO4)和硅酸盐(SiO3)多呈现东北部湾边缘高,而湾内和湾口低的空间分布特征。季节变化表明,DIN和PO4主要受养殖排放、河流径流输入和浮游植物生长消耗的影响,呈现初夏和秋季高,夏末和冬季低的特点;而SiO3主要受河流径流输入和浮游植物消耗的影响,呈现夏、秋高,而冬、春低的特点。营养盐浓度和结构分析表明,胶州湾存在PO4和SiO3的绝对和相对限制;SiO3限制尤其严重,是控制胶州湾浮游植物生长的主要环境因子。SiO3和PO4的限制主要表现在冬季,几乎遍布整个海湾;夏季降水可有效缓解海域的SiO3限制。叶绿素a浓度呈现春、夏季高,秋、冬季低的季节分布,温度、营养盐浓度与结构和季节性贝类养殖活动是控制胶州湾叶绿素a浓度时空分布的关键因素。     

长江口区浮游植物营养限制因子的研究 Ⅱ.春季的营养限制情况

1999年5月在长江口及周围海域进行了环境调查,通过对该海域的浮游植物、叶绿素、营养盐、温度、盐度等进行分析,并结合现场实验和室内模拟实验,对本海域浮游植物的营养限制状况进行了研究.调查期间受冲淡水流量、流向和水体垂直分层的影响,冲淡水影响的范围和磷限制的范围相对于1998年11月均有所扩展.现场对26号站的加富实验直接证实了磷的限制作用;室内对26,41号站位的营养加富实验也均证实了磷限制的结论.根据浮游植物的需求和营养盐的补充情况,将该海区划分为:近河口区、冲淡区、台湾暖流影响区和黄海沿岸流影响区.本次调查处在春季水华的结束阶段,因而浮游植物的数量和种类数比1998年11月偏低.     

长江口及邻近海域冬夏季浮游植物营养限制及其比较

2001年7月27日至8月11日,2002年1月8~19日在长江口及邻近海域进行了浮游植物限制因子测定的现场培养实验.结果显示:在近长江口透明度低于1 m的海域,冬季和夏季浮游植物的生长均受到光的限制.调查海域范围内夏季高浮游植物生物量海区主要集中在舟山渔场和长江口以北两个区域,盐度范围在28~31.冬季高浮游植物量海区向东南方向移动.夏季浮游植物的生长按照受限情况划分为4个区域:Ⅰ.近河口光限制区;Ⅱ.磷潜在的限制区;Ⅲ.氮、磷潜在限制过渡区;Ⅳ.氮潜在限制区.冬季划分为3个区域:Ⅰ.近河口浮游植物光限制区;Ⅱ.磷潜在限制区;Ⅲ.非营养潜在限制区.     

基于Landsat-8数据的田湾核电站温排水分布研究

为研究潮汐变化对连云港田湾核电站邻近海域温排水时空分布与变化规律的影响,利用Landsat-8热红外数据,构建基于劈窗算法的温度反演模型,结合潮汐数据分析田湾核电站邻近海域的温排水分布规律。得出结论:基于Landsat-8数据的劈窗算法温度反演模型应用在田湾核电站邻近海域温排水的监测效果较好;潮汐运动直接影响田湾核电站温排水的时空分布与扩散方向,并呈现一定的规律性。本文的研究方法为核电站温排水常规性监测提供了一定的技术参考。     

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。