胶州湾营养盐的现状和变化

报道了１９９１年５月至１９９４年２月１２个航次胶州湾ＮＯ３－Ｎ，ＮＯ２－Ｎ，ＮＨ４－Ｎ，ＰＯ４－Ｐ和ＳｉＯ３－Ｓｉ的时空分布基本特征，６０年代于至９０年代的变化表明，胶州湾营养盐的浓度和分布已发生显变化。尤其从６０年代至８０年代，３０年来，胶州湾中东部水城ＰＯ４－Ｐ，ＮＯ３－Ｎ和ＮＨ４－Ｎ浓度分别增加２．２，７．３和７．１倍，ＴＯＮ浓度也增加了３．５倍，ＴＩＮ／ＰＯ４－Ｐ从１０增加至２４．２；Ｔ     

胶州湾营养盐浓度与结构的长期变化

依据自20世纪60年代以来胶州湾营养盐调查与研究资料,系统分析了近40余年来胶州湾营养盐浓度与结构的长期变化规律,以及2000年以后胶州湾营养盐浓度与结构的变化特征。结果表明,近几十年来胶州湾各项营养盐浓度都呈现增加趋势,但不同种类营养盐浓度变化的时期并不相同。氨氮浓度到2001年达到顶峰,随后呈现下降趋势。而亚硝酸盐...     

胶州湾营养盐结构的长期变化及其对生态环境的影响

根据 1 962年— 1 998年 81个航次的调查和历史资料 ,讨论了胶州湾营养盐及其结构的长期变化和对生态环境的影响。近 40年来 ,胶州湾无机N和P浓度分别增加了 3.9倍和1 .4倍 ,DIN/PO4 P摩尔比从 1 5 .9± 6.3增加到 37.8± 2 2 .9,SiO3 Si浓度保持在一个很低的水平。高的DIN/PO4 P比例和很低的SiO3 Si/PO4 P比例 ( 7.6± 8.9)及SiO3 Si/DIN比例 ( 0 .1 9±0 .1 5 )表明 ,胶州湾营养盐结构已经从比较平衡到不平衡。根据化学计量营养盐限制的标准 ,DIN和PO4 P作为胶州湾浮游植物限制因子的可能性已经减少或消失 ,SiO3 Si限制已经增加。营养盐结构的变化已经导致大型硅藻的减少和浮游植物优势种组成的变化 ,大型硅藻可能趋向于小型化。胶州湾生态系统的这些变化是人类活动影响的直接结果。     

胶州湾营养盐结构变化的研究

于１９８５年８月－１９８６年１２月和１９９１年５月－１９９３年１１地胶州湾表层海水营养盐的调查，根据Ｊｕｓｔｉｃ等建立的浮游植物生长的化学计量及可能营养盐限制因素标准，并结合海洋硅藻正常所需的Ｓｉ，Ｎ，Ｐ之间的原子比，用数学统计的方法研究了胶放湾表层海不营养盐结构，结果表明，含有丰富溶我机氮和磷的胶州湾，Ｓｉ：Ｐ的值有显著的下降，同时Ｓｉ：ＤＩＮ和ＤＩＮ：Ｐ的值也表现出下降的趋势，使胶州湾水域营养     

胶州湾水域的营养盐

本文根据1983-1986年胶州湾水域理化环境的调査资料,对胶州湾及临近水域硝酸盐、亚硝酸盐、氨氮、磷酸盐和硅酸盐的空间时间分布变化、主要来源及它们与其它环境因子的关系等作一些探讨。     

胶州湾营养盐的长期变化及其生态效应

依据改革开放40 a来胶州湾营养盐状况历史资料以及2018—2019年的现场调查,对胶州湾营养盐历史变化过程及其生态效应进行了系统分析。结果表明:营养盐的浓度变化大致以2008年为分界节点,在2008年前胶州湾溶解无机氮(DIN)浓度呈现持续上升趋势,而溶解无机磷(DIP)、活性硅酸盐(DSi)浓度则先略有减少后快速增加;2008年后胶州湾3种营养盐浓度均快速减少。营养盐限制状况由20世纪80年代初期的氮限制、20世纪90年代的硅限制转变为目前的磷限制。胶州湾Chl a年均质量浓度一直在3μg·L^-1上下波动但近年来则呈下降趋势,浮游动物生物量1994年后大幅度增加。分析发现,入湾营养盐通量的增加和海域面积缩小是2008年前胶州湾营养盐浓度增加的主要原因,而近十几年来胶州湾环境综合整治措施的大力实施则是氮、磷营养盐浓度减少的主要原因。2010年以前贝类养殖是控制胶州湾浮游植物生物量的主要因素,但近年来溶解无机磷浓度的减少和浮游动物生物量的增加是Chl a质量浓度呈下降趋势的主要原因。     

胶州湾生态环境分析预警系统——主要营养盐月际变化及其成为生物生长限制因素的概率计算

在胶州湾海洋生态环境GIS数据库的支持下，构筑了胶州湾主要营养盐硅、磷、氮的分析预警系统。该系统主要提供以下两大功能；（1）数据的显示、查询、更新和打印。（2）胶州湾内次月硅、磷、氮的预测值及硅、磷、氮成为抑制海洋浮游植物生长限制因素的概率计算。当上述概率超过了给定的阈值时，系统将发生警限。     

胶州湾海洋生态环境GIS数据库的构筑

胶洲湾海洋生态观测站（JERS）是我国生态系统网络（CERN）的野外观测站之一,自60年代以来至今近 40 a间,在胶州湾内及其附近海域中的 300个以上观测站点上,先后对100多个海洋物理（如水温、盐度、水色、透明度）、化学（如总氮、NO2、NO3、DON、NH3、SiO3、PO4-P）、地质（如悬浮体含量）、生物（如浮游生物、浮游动物、底栖生物、叶绿素、初级生产力）及生物污染（如大肠杆菌、石油降解菌、异氧细菌）等指标进行了监测,积累了大量数据资料。     

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。     

胶州湾沉积环境演变的分析

从剖析表征沉积环境演变的生物学、地质动力学以及地球化学指示因子入手,系统总结了近年来胶州湾沉积环境演变研究的进展,揭示了诸如有孔虫、沉积物粒度、生源要素、污染物及有机质等众多指示因子以及它们的相关组合与环境演变的关系。综合分析表明,胶州湾沉积速率较低,属于缓慢淤积的海湾,是一个典型的潮汐汊道系统。胶州湾的沉积环境演变分为4个阶段:陆相、三角洲沼泽相、海陆过渡相和海湾相。在过去的50 a中,特别是近20 a来,由于受人类活动与工业排污的影响,胶州湾的沉积环境发生了显著的变化,海域面积大大减少,陆源输入已经成为胶州湾沉积物的主要来源,沉积速率不断增加,局部海域特别是河口附近污染加重。这些变化都是通过各种生物、地质动力和地球化学因子来综合体现的。     

Factors influencing nutrient dynamics in the eutrophic Jiaozhou Bay, North China

We conducted studies of nutrients and water mass movements in a semi-enclosed bay in northern China to understand nutrient dynamics under varying tidal regimes. Four cruises were conducted under varying tidal regimes in Jiaozhou Bay, two at neap tide and one at spring tide in August and one at spring tide in October 2001. In addition to transect surveys, drift experiments and an anchor station were employed to show current and tidal effects. Samples for nutrient evaluation were taken from the five major tributary rivers in March (dry season) and August (flood season) of 2002 to estimate nutrient transport by rivers, and wastewater samples were collected to evaluate nutrients in wastewater discharge. Benthic nutrient fluxes were determined by (1) incubation of sediments with overlying seawater on board the boat and (2) calculated by Fick’s First Law from nutrient pore water profiles. Nutrient concentrations were high in the north, especially the northeast and northwest sectors, reflecting human activities. Jiaozhou Bay was characterized by high nitrogen, but low phosphorus and silica concentrations compared to Chinese coastal seas. Based on nutrient atomic ratios, the limiting elements for phytoplankton growth in Jiaozhou Bay were silica and phosphorus. The fluxes of nutrients between sediment and overlying water varied depending on the specific nutrient, the site and redox conditions. Benthic nutrient fluxes based on sediment incubations were all lower than the estimated diffusive fluxes, implying that the nutrients released from sediment pore waters were probably utilized by benthic microalgal and bottom-water primary production. A preliminary estimate of nutrient budgets demonstrated that riverine and wastewater inputs were greater than atmospheric deposition into Jiaozhou Bay, except that nitrate from wastewater inputs was less than atmospheric deposition. Concentrations of nitrogen and phosphorus increased while silica decreased in the last four decades, similar to other eutrophicated estuaries. The resulting shift in nutrient composition in Jiaozhou Bay affects phytoplankton composition, trophic interactions, and sustainability of living resources.     

胶州湾浮游植物多样性及其与环境因子的关系

2003年6月对胶州湾水域中的浮游植物进行了调查,根据所获得的资料分析了胶州湾水域中浮游植物分布规律及优势种的组成、浮游植物多样性分布及浮游植物与环境因子的关系,结果表明：胶州湾浮游植物细胞数量及多样性分布受西部陆源污染的影响很明显;浮游植物中在细胞数量上占优势的种类有中肋骨条藻、劳氏角毛藻、加氏星杆藻、锤状中鼓藻及扭鞘藻;由于各种原因浮游植物与环境因子的相关性不是很明显。     

Spatial distributions and seasonal variations of particulate phosphorus in the Jiaozhou Bay in North China

Based on the measurements of particulate phosphorus(PP) in the Jiaozhou Bay from May 2003 to April 2004,the spatial distribution,seasonal variation and biogeochemical characteristics of PP were investigated to understand the fates and roles of phosphorus in the Jiaozhou Bay ecosystem.The concentration of the total PP ranged from 0.07 to 2.09 μmol/dm3.The concentration of POP was from 0.01 to 1.83 μmol/dm3,with an average of 0.32 μmol/dm3,which accounted for 49.6% in total PP.The concentration of PIP was fro...     

近岸生态环境质量综合评价方法及其应用

在借鉴国外近岸海域生态环境质量综合评价方法的基础上,结合我国近海的生态环境特点和现有的海洋环境质量评价标准及资料状况,提出了一种适合我国近海特点的生态环境质量综合评价方法.该方法选取了生物学质量要素、水质要素、沉积物质量要素和生物体质量要素共4类评价指标,根据评价标准对各类指标进行赋分,最后集合4类评价指标得分,将近岸海域生态环境质量划分为优、良、中、差、劣共5个最终级别.将此方法应用于胶州湾海域,结果表明20世纪九十年代以来胶州湾生态环境质量基本维持在良/中级水平,且逐渐趋于好转.通过实际应用,证实了该方法具有一定的科学性和较好的可操作性.     

2001年夏季胶州湾浮游植物群落结构的特征

本文根据 2 0 0 1年 8月 2 0～ 2 2日期间对胶州湾海域进行的大面积调查资料 ,对浮游植物的群落结构进行了初步研究。结果表明 ,浮游植物群落主要由沿岸暖水性种类组成 ,以硅藻为主 ,还有少量的甲藻、金藻和绿藻。湾中央出现的种类最多 ,湾口其次 ,湾边缘最少。细胞数量的高值区出现在B断面和 A5站周围的水域 ,低值区出现 D断面和 E断面。此外 ,对群落多样性的研究表明 ,Shannon指数在湾北部的多数站位高于湾南部水域 ,在 D2和 B1站出现 2个低值区 ;Margalef指数在湾内东部和 D4站周围水域明显高于湾内西部和湾口水域 ;均匀度则在 B1和 D2站周围水域偏高。浮游植物群落同营养盐的相关分析表明 ,调查期氨盐和磷酸盐是影响浮游植物生长的主要营养盐 ,中肋骨条藻、浮动弯角藻和旋链角毛藻等几种优势种类决定了这一关系     

胶州湾浮游植物群落结构及其变化的初步研究

利用2003年胶州湾调查资料，分析了浮游植物群落结构及其与温度和营养盐的相关性。结果表明，胶州湾浮游植物群落主要由硅藻和甲藻组成，生态类型为近岸广布种、温带种和暖温带种以及少数暖水种。浮游植物数量一年中出现2次高峰期，主高峰出现在9月，次高峰出现在2月，低值期在7月和10月至翌年1月期间。浮游植物数量较近几年继续降低，尤其是峰值。浮游植物在春季以角毛藻、丹麦细柱藻、中肋骨条藻和冰河拟星杆藻为优势种群，夏季至秋初暖水性近岸种中华齿状藻、泰晤式旋鞘藻和广温性种星脐圆筛藻占优势地位，而秋季至冬初羽纹硅藻和派格棍形藻逐渐占优势地位，并一直持续整个冬季。溶解无机氮、硅酸盐和磷酸盐与硅藻丰度无明显相关性（R^2〈0．1）。中心硅藻丰度与溶解态无机氮呈线性负相关（R^2=0．4399），而与硅酸盐和磷酸盐无明显相关性（R^2〈0．1）。群落多样性指数与中心硅藻丰度和硅酸盐呈线性相关（R^2=0．3198和0．4443）。     

胶州湾湿地的退化影响因素与生态修复建议

在对胶州湾湿地退化现状进行分析和总结的基础上, 研究其退化表现和影响因素(自然因素、人为因素)。依据实际情况, 在管理层面和技术层面提出了胶州湾湿地的修复措施, 包括加大环保宣传力度, 提高生态安全意识; 加强综合管理手段, 建立完善法制法规; 探寻绿色生态路线, 推广植物修复手段; 建立浅滩湿地恢复与补水工程; 建立湿地自然保护区, 发展湿地生态旅游; 制定湿地总体规划, 开展广泛国际合作。