夏冬季三沙湾海水营养盐含量的时空变化特征及与环境因子的相关性

根据2012年8月和2013年1月对三沙湾海域开展的海域水质现场连续调查数据,阐述了无机氮和活性磷酸盐含量时空变化特征及其与环境因子的相关性.结果表明,三沙湾海域夏冬季无机氮含量范围分别为0.059～1.669、0.569～0.940 mg/dm^3,均值为0.582、0.676 mg/dm^3,活性磷酸盐含量范围分别为0.036～0.071、0.050～0.070 mg/dm^3,均值为0.056、0.060 mg/dm^3.无机氮和活性磷酸盐含量的高值区出现在陆源径流入海区及大量网箱养殖区,总体呈湾顶向湾口递减趋势,氮磷含量表层高于底层,冬季高于夏季,大部分海域都超过第四类海水水质标准.根据CN/CP比值评价结果显示,三沙湾大部分海域浮游植物的生长为氮限制.相关性分析表明,三沙湾海域无机氮与硝酸盐含量相关性极显著（r=0.989）,表明硝酸盐是无机氮的主要存在形态;无机氮还与盐度（r=-0.923）和温度（r=0.939）有极显著的相关性,论证了沿岸径流对三沙湾营养盐的输入有重要影响.活性磷酸盐与铵盐、亚硝酸盐含量存在显著的正相关.本次调研结果为三沙湾海域富营养化研究提供基础数据.     

大鹏湾海水中各形态无机氮的分布变化

依据香港特别行政区环境保护署于1999—2007年106个航次的调查资料,并结合国家海洋局南海分局于1998—2007年10个航次的调查资料,简要描述和分析大鹏湾中海水各形态无机氮含量平均分布的变化。结果表明,由于受到香港和深圳的陆源排放的影响,氨氮含量在吐露港西部和沙头角海区明显偏高。大鹏湾香港海区全层海水中可溶性无机氮(dissolved inorganic nitrogen,DIN)各组分的平均百分含量高低顺序为氨氮>硝酸盐>亚硝酸盐,而氨氮、硝酸盐和亚硝酸盐的多年平均含量分别为0.041、0.019和0.007mg.L-1。在夏季,外海高盐水入侵导致底层水中的硝酸盐含量明显高于表层水中的硝酸盐含量。调查期间氨氮含量航次均值的年际变化呈较明显下降趋势,而硝酸盐和亚硝酸盐含量航次均值的年际变化不大。     

江苏近岸海域表层海水中营养盐组成、分布及季节变化特征

根据2014~2015年江苏近岸海域4个航次现场调查资料,分析探讨了该海区表层海水的溶解无机氮(DIN)、活性磷酸盐和硅酸盐含量及分布特征,并对江苏近岸海域表层水质进行富营养化评价。海区全年表层DIN平均浓度均符合国家4类海水水质标准,表层活性磷酸盐平均浓度均符合国家二类海水水质标准。DIN表现为冬季夏季秋季春季。NO_3-N在4个季节均为DIN的主要存在形态,NO_2-N的比例随水温的升高而呈上升趋势。灌河口和江苏海域南端启东嘴处为营养盐高值区,而海州湾是营养盐低值区。江苏近岸海域在夏季基本处于磷限制潜在性富营养。而秋季北部海域基本处于磷限制潜在性富营养,南部海域处于中度营养及富营养状态;冬季海州湾基本处于磷限制潜在性富营养,其余海域处于中度营养及富营养状态,春季海区整体呈现中度营养及富营养状态。     

2013年夏季渤海环境因子与叶绿素a的空间分布特征及相关性分析

通过对2013 年7 月渤海海域26 个站点温度、盐度、营养盐及叶绿素a（Chla） 浓度的空间分布特征及其相关性进行了分析,发现：受渤海水深和夏季陆源河流输入影响,近岸水域表现出明显的高温、低盐与高营养盐特征,且垂直变化特征不显著;在水深较深的辽东湾湾口和渤海海峡,海水呈现明显的层化现象,表层水温高于中底层,而表层盐度与营养盐浓度则低于中底层。营养盐结构分析表明,渤海夏季磷酸盐浓度存在显著的绝对与相对限制,而受河流输入影响,硅酸盐的相对限制得到显著缓解。表层Chl a浓度的高值区位于滦河及复州河河口附近海区,中层与底层的高值区则出现在滦河与黄河口附近。Chla浓度与环境因子的相关性分析表明,盐度、磷酸盐与硅酸盐的浓度、氮磷比、氮硅比是影响Chl a浓度空间分布的重要因素,且温度还影响到Chl a浓度的垂直分布。     

广西铁山港附近海域营养盐分布及其季节变化

通过3个航次的调查,分析了2008年枯水季、丰水季和平水季广西铁山港附近海域无机氮、活性磷酸盐和活性硅酸盐的分布特征及营养盐结构特征,探讨该海域营养盐季节变化及其影响因素。结果表明,铁山港附近海域无机氮的浓度范围为1.03~44.99μmol/L,活性磷酸盐浓度为0.03~1.57μmol/L,活性硅酸盐的浓度为7.86~102.14μmol/L。高浓度的营养盐主要分布在铁山港湾内及靠岸站点,营养盐的浓度均从铁山港湾口向北海南部海域呈递减的趋势。无机氮、活性磷酸盐和活性硅酸盐显现了相近的季节变化特征,即枯水期到丰水期浓度增加之后从丰水期到平水期浓度降低。该海区无机氮主要以硝酸盐氮和氨氮占最主要比重,枯水期和丰水期以硝酸盐氮为主而平水期以氨氮为主。海区N/P和Si/P较高,表明该海区N限制减弱而P限制加重。铁山港营养盐的季节变化主要受到径流等输入的影响,浮游植物的消耗也可能是其季节变化的原因之一。     

三门湾海域4、7月营养盐分布及其稀释效应

利用2005年4、7月三门湾海域26个站位的两次水化学要素调查资料,描述了表层盐度和营养盐平面分布特征,对营养盐和盐度进行相关分析,并探讨了24 h连续站的营养盐变化规律,结果表明:(1)表层硝酸盐、硅酸盐浓度基本呈东低西高分布,磷酸盐的分布规律不明显。(2)7月硝酸盐、磷酸盐平均浓度比4月低,而硅酸盐、亚硝酸盐平均浓度比4月高,氨平均浓度在4、7月无显著变化。(3)4、7月表、底层的硝酸盐、硅酸盐、亚硝酸盐浓度均为湾内高湾口低,且与盐度呈显著的负相关,表明在调查时间内受强潮汐作用的三门湾海域呈现出硝酸盐、硅酸盐的保守稀释效应,磷酸盐稀释效应则表现不明显。(4)7月25-26日连续站(29°06′33″N、121°39′03″E,三门湾中部猫头山嘴附近,水深为27-34 m)24 h盐度变化与潮汐变化几乎一致,硝酸盐、硅酸盐浓度与盐度变化呈显著负相关。硝酸盐、硅酸盐的浓度变化可以指示海水与淡水的稀释与混合效应。     

杭州湾营养盐时空分布特征及其影响研究

文章基于2015年1—12月杭州湾海域12个航次的调查资料,对杭州湾海域营养盐溶解无机氮(DIN)和活性磷酸盐(PO_4~(3-))的月度时空分布特征及其影响进行了探讨。结果表明,杭州湾表层海水DIN和PO_4~(3-)含量空间分布月际间变化明显,其变化受湾内、沿岸径流输入和长江冲淡水影响显著。杭州湾海域12个月DIN含量均超第四类海水水质标准,硝酸盐氮(NO_3~-)占DIN的94%及以上。N/P值处于较高水平,内湾(IB)和外湾(OB)的N/P值季节性变化幅度比中湾(CB)大,海湾生态系统对磷的变化敏感。营养盐-盐度对研究区域的水体混合状况有明显的指示作用,杭州湾营养盐的分布主要受物理混合作用所控制,浮游生物活动对营养盐分布的影响相对较小。     

2011年夏秋季辽东湾营养盐分布及环境容量研究

利用2011年夏季和秋季辽东湾海域水质现场调查资料,讨论了整个辽东湾海域氮、磷营养盐的分布特征,进而通过计算富营养化指数(EI)和氮磷比(N/P)对辽东湾富营养化现状进行了评价,并估算了无机氮和活性磷酸盐的环境容量。结果显示,无机氮(DIN)和PO4-P浓度均呈现出河口大于远海、底层大于表层、秋季大于夏季的特征。夏秋季海水EI值均大于1,富营养化状况较为严重;海水N/P值大于16,营养盐结构严重不平衡,浮游植物生长处于显著的磷限制状况。整个辽东湾PO4-P环境容量仍有剩余,DIN环境容量夏季仅有极少余量,秋季已无余量,需对DIN的入海负荷进行大力削减。     

渤海硝酸盐氮和亚硝酸盐氮季节循环分析

根据1985－1987年期间19个月份的断面调查资料分析，莱州湾、渤海湾是硝酸盐氮浓度较高的海域，辽东湾、渤海湾是亚硝酸盐氮浓度较高的海域。硝酸盐氮浓度冬季最高，夏季最低；亚硝酸盐氮浓度秋季最高，春季最低。硝酸盐氮浓度的季节在莱州湾、渤海湾海域最大；亚硝酸盐氮浓度的季节变化在辽东湾最大。在分析海域，秋季硝酸盐氮浓度表、底层差异最大；夏季平均亚硝酸盐氮浓度表、底层差异最大。海洋生物化学过程是引起渤海硝酸盐氮和亚硝酸盐氮浓度季节变化的主要原因。渤海硝酸盐氮和亚硝酸盐氮基本维持着准平衡态季节循环，底层硝酸盐氮和亚硝酸盐氮准平衡态季节循环比较稳定，表层的季节循环容易受到其他因素的影响发生变异。     

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。     

夏季东、黄海沉积物中甲烷的分布和沉积物-水界面通量

沉积物释放是海洋环境中甲烷(CH_4)的重要来源。通过2013年7月和8月两个航次,对东、黄海泥质区沉积物中CH_4浓度的垂直分布和沉积物-水界面通量进行了研究。结果表明,除个别站位外,黄海沉积物(50 cm以浅)中CH_4的浓度变化范围在0.2～1.0μmol/L之间,长江口及浙闽沿岸附近的沉积物中CH_4浓度则要更高(1.0～2.0μmol/L),而东海东部海域沉积物中CH_4浓度波动范围为0.2～3.0μmol/L。总体来说,东、黄海沉积物中CH_4浓度偏低,这可能与观测到的高浓度硫酸盐(20 mmol/L)有关。通过整柱密室培养实验估算出东、黄海沉积物-水界面CH_4释放速率在0.64～2.12μmol/(m2·d)之间,东、黄海沉积物CH_4释放总量为6.7×108 mol/yr;但采用菲克定律估算的CH_4扩散通量则要比现场培养的结果低2～5倍,表明不同的方法在估算沉积物-水界面CH_4通量上还具有一定的不确定性。     

波浪和太阳短波辐射对渤、黄海夏季温度垂直结构的影响

基于普林斯顿(POM)模式,采用不同的垂直混合方案并考虑太阳短波辐射的作用,对渤海、黄海夏季垂直热结构进行了数值试验。试验结果表明,夏季波浪混合控制着渤海、黄海上混合层的形成,加入波浪混合能明显改善陆架浅海的夏季温度垂直结构。太阳短波辐射对渤海、黄海夏季上层垂直热结构有一定的作用,研究夏季海洋上层垂直热结构应该包括太阳短波辐射的影响,特别是对于水深相对较深的黄海。     

The distinguishing of the Ob and Yenisei waters in the desalinated lenses of the Kara Sea in 1993 and 2007

In 1993 and 2007 when the expeditions of the Shirshov Institute of Oceanology were performed in the Kara Sea, a significant part of its aquatic area was occupied by lenses of desalinated water. The fresh-water is supplied by the runoff of the Ob and Yenisei rivers, as well as by meltwaters. The report considers the features of the freshwater chemical transformation in the sea. It is shown that the contribution of meltwaters is small in the highly desalinated lenses (with salinity below 15‰) and the freshwater is supplied by the riverine runoff. It is also shown that, under definite conditions, it is possible to determine the relative shares of the Ob and Yenisei waters using the chemical parameters (the silicon and alkalinity). The data of 1993 when two lenses as such were found in the sea were confirmed; at that, the waters of the Yenisei and Ob rivers were prevailing in the western and northeastern lenses, respectively. In 2007, one lens was found in the treated area of the sea. It is shown that the chemical characteristics of the freshwater in the lens appeared to be sufficiently different from those of the Ob river but similar to the Yenisei river’s characteristics according to the data of 1993. A map of the Ob’s and the Yenisei’s water spreading over the sea’s aquatic area is presented.     

Primary production and chlorophyll distributions in the subtropical and tropical waters of the Atlantic Ocean in the autumn of 2002

In October and November 2002, high and relatively high values of the chlorophyll a concentration at the sea surface (C _chl) were observed in the English Channel (0.47 mg/m³), in the waters of the North Atlantic Current (0.25 mg/m³), in the tropical and subtropical anticyclonic gyres (0.07–0.42 mg/m³), and also in the southwestern region of the southern subtropical anticyclonic gyre (usually 0.11–0.23 mg/m³). The central regions of the southern subtropical anticyclonic gyre (SATG) and the North Atlantic tropical gyre (NATR) were characterized by lower values of C _chl (0.02–0.08 mg/m³ for the SATG and 0.07–0.14 mg/m³ for the NATR). At most of the SATG stations, the values of the surface primary production (C _phs) varied from 2.5 to 5.5 mg C/m³ per day and were mainly defined by the fluctuations of C _chl (r = +0.78) rather than by those of the assimilation number (r = +0.54). The low assimilation activity of phytoplankton in these waters (1.3–4.6 mg chl a per hour) pointed to a lack of nutrients. An analysis of the variability of their concentration and the composition of photosynthetic pigments showed that, in the waters north of 30° N, the growth of phytoplankton was mostly restricted by the deficiency of nitrogen, while, in more southern areas, at the majority of stations (about 60%), the phosphorus concentrations were the minimum. At the low concentrations of nitrates and nitrites, ammonium represented itself as a buffer that prevented planktonic algae from extreme degrees of nitric starvation. In the tropical waters and in the waters of the SATG, the primary production throughout the water column varied from 240 to 380 mg C/m² 30° per day. This level of productivity at stations with low values of C _chl (<0.08 mg/m³) was provided by a well-developed deep chlorophyll maximum and a high transparency of the water. The light curves of photosynthesis based on in situ measurements point to the high efficiency of utilizing the penetrating solar radiation by phytoplankton on cloudy days.     

2008年夏季白令海和北冰洋异养浮游细菌丰度与分布特征

利用2008年夏季我国第3次北极科学考察资料,基于流式细胞技术,对白令海北部陆架区的微微型浮游植物丰度、细胞大小(碳含量)、色素浓度的分布特征进行了分析,并对该类群的环境适应性进行了研究。结果表明,微微型浮游植物中仅含聚球藻和真核藻,其丰度范围分别为0.14×106 2.69×106和0.23×106-12.49×106个/dm3。聚球藻的叶绿素a和藻红蛋白含量、微微型真核藻的叶绿素a含量与类群丰度以及微微型真核藻的类胡萝卜素含量与细胞大小间均存在同向变化趋势。两类藻偏向于喜温嗜淡型,更适合在寡营养环境中保持较高的丰度,但能在高营养盐浓度下形成相对较高的碳含量。越接近陆地,细胞越小,丰度越大,碳含量及FL2/FL3越低;所处层位越深、纬度越高,则细胞越大,碳含量及FL2/FL3越高。北极气温升高和径流量的增加有利于陆架区微微型浮游植物类群丰度的增加。     

Relationship between the path of the Kuroshio in the south of Japan and the path of the Kuroshio Extension in the east

A relationship between paths of the Kuroshio and Kuroshio Extension (KE) is investigated, using the satellite-derived altimetry dataset of 1993–2008. When the Kuroshio takes the nearshore nonlarge meander path or typical large meander path and resultantly goes through the deeper channel (about 2500 m) of the Izu-Ogasawara Ridge, the KE path adopts a relatively stable state with the two quasi-stationary meanders. On the other hand, when the Kuroshio takes the offshore nonlarge meander path and then passes over the shallower part of the Ridge (about 1000 m), the KE path tends to be convoluted, i.e., an unstable state.     

黄海、渤海沉积物中生物硅的测定及存在问题的讨论

硅是水生态系统中构成生物群落的重要元素[1].海洋中硅主要来源于河流输入(4.2±0.8)×1014g/a和热液喷发(1.9
.77;10)×1014g/a[2].另外冰川风化、低温海底玄武岩风化、沉积物的成岩作用和大气沉降亦是其来源之一[3].沉积物中的生物硅又称生物蛋白石(简称蛋白石),指化学方法测定的无定形硅的含量,主要由硅藻、放射虫、硅鞭毛虫和海绵骨针组成.沉积物中蛋白石的积累反映了生产力在时间和空间尺度的变化[4,5].对于生物硅的测定,至今已提出了许多种方法.其中最灵敏、应用最广泛的是化学提取法[6,7].