南海北部上层海水关键水质因子的监测与分析

对南海北部水域33个站位上层海水(水深200m以上)的温度、盐度、无机营养盐(包括NO3N、NO2N、NH3N、活性硅酸盐、活性磷酸盐)、溶解氧、pH、叶绿素a等水质理化因子进行现场监测和实验室分析,并对这些参数进行主成分的统计分析与关键水质因子筛选,进而阐述温度的空间分布规律及其内在联系。结果表明,统计分析得到的3个主成分可以解释大约70%的总体方差。主成分1中温度、溶解氧、pH、硝酸盐等参数之间的联系最为紧密,而温度最高的特征分值说明海水的温度是南海北部水体最为关键的水质因子,海水的温热结构决定着其他水质参数的分布模式和变化特点。南海北部海水中的活性磷酸盐、活性硅酸盐以及硝酸盐等无机营养盐都与海水的温度、溶解氧和pH具有较大的相关性;而主成分2含有叶绿素a和亚硝酸盐2个参数,代表海水中浮游植物生长状况的叶绿素a与海水中的亚硝酸盐具有明显的线性关系。说明南海北部海水中藻类生长和海水中亚硝酸盐的水平具有很高的相关性。     

滦河口邻近海域夏季海水叶绿素a时空分布特征及其影响因素

根据2012~2014年4个月份滦河口邻近海域的海洋监测资料,分析了海水叶绿素a的时空分布状况。利用多元线性回归方法,以叶绿素a为因变量,筛选出水深、pH值、DO、COD、活性磷酸盐、亚硝酸盐、铵盐7个影响显著的关键环境因子,建立了最优的多元线性回归统计模型;利用单因子相关性分析结果,进一步证明了海水叶绿素a与众多的海水环境因子表现出多元相关性,说明水体中浮游植物的生长繁殖是众多环境因子综合作用的结果。     

长江口及其邻近海域叶绿素a分布特征及其与低氧区形成的关系

于2013年3月和8月研究了长江口及其邻近海域叶绿素a的分布特征,并对环境因子和长江冲淡水对浮游植物生物量分布的影响进行了探讨。结果表明,叶绿素a浓度在丰水期较高,平均值为5.18μg/L,最高值达32.05μg/L,现场海水出现变色现象;与同期历史资料对比分析,发现该海域叶绿素a浓度呈现出波动增长趋势。丰水期与枯水期叶绿素a的相对高值区均位于冲淡水的中部,122.5°E~123°E之间;丰水期在调查海域出现溶解氧低值区与低氧区,最低值仅为0.64 mg/L;发现低氧区出现位置北移、面积扩大和溶解氧最低值下降的趋势。底层溶解氧低值区分布与表层叶绿素高值区大致吻合,表明低氧现象与表层浮游植物的生长和现存量密切相关,在跃层存在的水体中表层浮游植物的大量繁殖易造成底层低氧区的出现。     

东太平洋表层海水中添加氮、磷的现场培养实验

借助"中国首次环球科学考察"航次,在东太平洋表层海水进行了添加氮、磷的现场培养实验。现场记录了实验水体温度的变化,用分光光度法对水体硝酸氮和活性磷酸盐浓度进行了检测,并用荧光法分析了水体叶绿素a浓度。结果表明,氮的添加会引起水体中叶绿素a浓度短期内快速增大,同时伴随硝酸盐浓度的显著降低,而单独添加P对水体中叶绿素a浓度影响并不显著;水体中N/P比值与叶绿素a浓度、N/P比值与浮游植物生长速度、温度与叶绿素a浓度以及温度与浮游植物生长速度之间均缺乏相关性。因此认为,在东太平洋实验海区表层海水中添加氮会引起浮游植物快速爆发,而磷的添加并不能刺激浮游植物快速生长,水体N/P比值和水体温度都不能单独控制浮游植物群落的生长。     

印度洋海水营养盐添加模拟实验中浮游植物生长的营养盐限制作用

借助"中国首次环球科学考察航次",在印度洋海区进行了N、Fe、N+Fe以及N+Fe+P的营养盐添加模拟实验。通过对实验过程中水体营养盐浓度、叶绿素a(Chl-a)浓度以及温度等参数进行分析,探讨了添加不同营养盐对该实验海区浮游植物生长的影响。结果表明,N的添加会引起浮游植物的快速爆发,而单独添加Fe并不能刺激浮游植物快速生长,N、P联合作用对浮游植物生长的影响远远大于单独N的作用。另外,在实验海区浮游植物优先利用海水中的硝酸盐,在硝酸根耗尽后,海水中可被利用的P会促进浮游植物的生长。实验过程中水体N/P比值的变化同叶绿素a浓度以及浮游植物生长速度(R)没有可对比性,而且N/P比值与后两者之间的相关性都差,所以认为水体中N/P比值并不能单独决定浮游植物生长。此外,实验水体温度同Chl-a浓度和R值之间相关性分析表明,水体温度虽对浮游植物生长有重要作用,但不能控制浮游植物生长。     

夏季南海北部浮游植物对上升流与羽状流的响应

文章建立了基于真实场驱动的三维物理—生态耦合模型, 利用模型定量分析了夏季南海北部上升流和羽状流过程对浮游植物生物量空间分布的影响程度及作用机制。首先, 利用2006—2008年卫星遥感数据及2006与2008年夏季观测数据对模型进行了验证, 结果表明, 模型能较好地再现夏季南海北部上升流和羽状流过程, 较好地反映出浮游植物的空间分布特征。模拟分析结果显示, 夏季南海北部浮游植物主要分布在50m等深线以内。琼州海峡东部海域和汕头海域浮游植物垂向分布较为均匀, 上升流的贡献均达到90%以上, 表层水平平流输送是浮游植物主要的汇, 生物过程是浮游植物的源。珠江口和汕尾海域浮游植物存在表层和次表层两个高值区, 羽状流贡献35%~40%, 主要促进表层浮游植物生长, 而上升流贡献60%~65%, 主要促进中底层浮游植物的生长。粤西海域上升流对浮游植物的贡献占92%, 主要促进中底层浮游植物生长, 而表层浮游植物浓度极低。整体上, 夏季南海北部上升流和羽状流主要是通过输送营养盐的方式影响浮游植物的生长。上升流对营养盐的输送作用是向岸方向的爬升输送和平行于等深线的沿岸流输送共同作用的结果。跃层的存在改变了营养盐的垂向输送过程, 是导致上升流和羽状流过程对不同水层浮游植物贡献差异的关键因素之一。整体而言, 夏季南海北部浮游植物空间分布差异是以上升流、羽状流主导, 环流—营养盐—生物过程共同作用的结果。     

南海不同海区叶绿素a和海水荧光值的垂向变化

本文根据1985—1990年的实测资料,探讨南海某些海区叶绿素a和海水荧光值的垂向变化特征及其与某些环境因子的关系。结果表明,南海南部、东沙群岛附近(夏季)、巴士海峡西部和台湾海峡南部海区的叶绿素a和荧光值的垂向变化曲线以单峰型为主,次表层出现较高值,认为与温跃层、营养盐和溶解氧的垂直梯度有关。采用最小二乘拟合法,得出南海南部和东沙群岛附近海区叶绿素a和荧光值的垂向变化计算公式。     

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。     

胶州湾水质自动站周边水质及运行效果分析

据2016年胶州湾水质自动监测的数据结果,分析了水质变化趋势,并统计和评价其水质超标情况。结果表明:2016-04—11水质自动站海域溶解氧质量浓度和pH的日均值均达到二类海水水质标准,达标率为100%;活性磷酸盐年均值为0.023 mg/L,无机氮年均值为0.154 mg/L,以硝酸盐为主(64.9%);无机氮和活性磷酸盐超标率均为16.7%,而且集中在降雨量较大的8月、9月,营养盐指标超标基本与海泊河的淡水输入有关;叶绿素a质量浓度与溶解氧、pH和浊度呈显著正相关,浮游植物光合作用对该海域表层海水的水质参数影响较大;自动站监测和人工监测的营养盐在年际变化上呈现较一致的趋势,说明运用水质自动站监测该海域的营养盐变化趋势较为准确。     

红海湾水域溶解氧、pH值、盐度和营养盐分布特征及相互关系研究

通过１９９８年６月对广东省红海湾海水养殖水域环境因子的调查,阐述了海水中溶解氧、盐度、ｐＨ值和营养盐的分布特征及其变化规律,并讨论了它们之间的相互关系,结果表明,溶解氧及海水ｐＨ值随温度由北（除１５￣１７号站）向南（除６号站）增高而增高。同时证实了光合作用是导致溶解氧含量和ｐＨ值增高的主要原因。而营养盐与盐度呈密度的负相关,浮游植物总量随营养盐由北向南降低而明显增高。     

Distribution of phytoplankton in the East China Sea and the southern Yellow Sea in spring in relation to environmental variables and dimethylsulfide compounds

The coastal ecosystems are highly sensitive to climate change and are usually influenced by variations in phytoplankton communities and water physiochemical factors. In the present study, the phytoplankton community, chlorophyll a（Chl a） and their relationships with environmental variables and dimethylsulfide（DMS） and dimethylsulfoniopropionate（DMSP） were investigated in spring 2017（March 24 to April 16） in the East China Sea（26.0°–33.0°N, 120.0°–128.0°E） and southern Yellow Sea（31.0°–36.0°N, 12...     

南海水体三项无机氮含量的垂直变化特征及与其他环境要素的相关性

据南海环境调查资料,研究了南海水体NO3-N、NO2-N、NH4-N、DIN含量及无机氮组成的垂直变化规律．结果表明：NO3-N、NO2-N、NH4-N、DIN含量范围和均值分别为0．00～43．9,12．32;0．00～1．69,0．07;0．17-14．87,1．32;0．35～45．92,13．73μmol／dm^3．其含量分布与垂直变化特征与深海、大洋的相似,表明南海水是太平洋的变性水体．NO3-N、DIN含量的垂直分布跃层出现于75～500m间,夏季的跃层强度分别为6．61X10-’、6．68×1012Ixmol／（dm’·m）,冬季的均为5．65×10^-2μmol／（dm^3·m）;NO2-N含量的最大值多出现于75～100m之间,NH4-N含量的最大值出现在0m层．在浮游植物活动较旺盛的真光层中,NH4-N为无机氮的主要存在形态（平均占比为64．4％）．真光层以下NO3-N为无机氮的主要存在形态（平均占比≥90．8％）．对三项无机氮含量与其他生源要素、水文因子的相关分析结果表明,NO3-N含量与PO4-P、TDP、TP、SiO3-Si、S均呈显著正相关,与pH、DO、O2％、t则呈显著负相关．     

大鹏澳海水鱼类网箱养殖区水环境的时空变化及营养状态分析

通过2009年10月—2010年7月对深圳大亚湾大鹏澳网箱养殖区、网箱外0.5km(对照区1)和网箱外2km(对照区2)等3个区域的现场调查,阐明了海水中温度、盐度、pH、溶解氧(dissolved oxygen,DO),化学需氧量(chemical oxygen demand,CODMn)、叶绿素a(Chl a)和营养盐等水质因子的时空分布特征及相关性,并评价了海区的营养状态。结果表明,与两个对照区域相比较,大鹏澳网箱养殖对海水中的CODMn、Chl a和SiO3-Si的影响不明显,对DO、pH、PO4-P、NO2-N、NH4-N、总氮(total nitrogen,TN)和总磷(total phosphorus,TP)的影响相对较大,其中对NH4-N的影响已经扩散到了网箱外0.5km区域。网箱养殖区在冬季和春季是中营养水平,而夏季则是富营养水平。总体来说,大鹏澳网箱养殖区水质有恶化的趋势,必须采取一定的有效措施对网箱区环境进行合理调控。     

Distributions of chlorophyll a and carbon fixed strength of phyto-plankton in autumn of the southern Huanghai Sea waters

1IntroductionRecently,the increasing carbon dioxide(CO2)in the atmosphere is viewed by many as perhaps themost serious global environment problemfacing man-kind.Numerous studies and surveys aiming at theglobal CO2flux therefore,have been made to esti-mate…     

Comparisons of surface Chl a and primary productivity along three transects of the southern South China Sea,northern Java Sea and eastern Indian Ocean in April 2011

Results are presented about the changes in chlorophyll a density, carbon fixation and nutrient levels in the surface waters of three transects of the southern South China Sea (SCS), northern Java Sea (...     

2013年夏季黄、渤海颗粒有机碳分布及来源分析

本文根据2013年夏季黄、渤海海域航次获得的颗粒有机碳(particulate organic carbon, POC)、叶绿素a(chlorophyll a, Chl a)和总悬浮颗粒物(total suspended particles, TSP)数据,结合同步获得的水文环境参数,综合探讨该区夏季POC时空分布特征,以及在不同温盐深水团中POC的主要影响因素。结果表明:在整个研究区POC的浓度范围为102.3～1850.0 μg/L,平均值为(383.7±269.6) μg/L,分布呈现出近岸高、远海低、表层低、底层高的特征。苏北外浅滩海域和北黄海东北区域的10 m层和底层为POC高值区,苏北外海域受到陆源输入、沿岸流混合作用和浮游植物光合作用的影响,POC上下混合均匀且浓度高;南黄海中部因受黄海环流的影响,水体中浮游植物生产力水平低,POC浓度较低。在垂直分布上,近岸海域受陆源输入和再悬浮影响POC浓度高,上下混合均匀;在南黄海和北黄海中部受到黄海环流和黄海冷水团的控制,浮游植物生产力水平低,POC浓度低。对不同温盐水团中POC的影响因素分析发现,在高温低盐水团中,POC受浮游植物初级生产和陆源输入的共同影响;在温盐适中区真光层海水中,浮游植物的初级生产是POC的主要来源;底层的冷水团区,POC主要来源为上层海水中颗粒物的沉降和底层再悬浮作用。     

冬季东海及南海北部海域初级生产力和新生产力的初步研究

采用14C与15 N核素示踪方法,于2008年12月—2009年1月对东海和南海北部海域的初级生产力和新生产力的分布进行了研究,并对其环境制约机制进行了初步探讨。结果表明:调查海域叶绿素a质量浓度在空间分布上呈近岸高、外海低,表层高、真光层底部低的分布趋势。东海海域的积分初级生产力(IPP)和积分新生产力(INP)均低于南海北部海域,f比值为东海海域>南海北部海域,东海海域新生产力(NP)对初级生产力(PP)的贡献大于南海北部海域。浮游植物对氨盐的吸收速率(ρNH4)显著大于对硝酸盐的吸收速率(ρNO3)(P<0.05)。水柱平均新生产力与环境参数的相关性分析结果表明,营养盐是影响冬季调查海域新生产力的主要因素,温度和盐度为次要因素。     

2011年南黄海辐射沙脊群海域浮游植物种类组成和密度的时空变化

于2011年2～12月,在南黄海辐射沙脊群海域设置6个采样站位,每逢双月份调查1次,研究该海域浮游植物密度及优势种的时空变化.调查共获得浮游植物87种,以硅藻种类最多.浮游植物密度呈周年双峰变化,分别在4月和8月成峰,4月峰值最大,水样浮游植物平均密度为1.59×104cells/dm3,网样浮游植物平均密度为2.71×106cells/m3,8月峰次之,水样浮游植物的平均密度为1.28×104cells/dm3,网样浮游植物平均密度为7.38×105cells/m3;浮游植物密度在2月和4月,北高南低,6月和8月中部高,外围较低,10月和12月南部高北部低.2月和4月,中肋骨条藻（Skeletonema costatum）为第一优势种,6月和12月虹彩圆筛藻（Coscinodiscus oculus-iridis）为第一优势种,8～10月琼氏圆筛藻（Coscinodiscus jonesianus）为第一优势种,枯水期（2月）铁氏束毛藻（Trichodesmium thiebautii）在局部海域形成优势.     

北极楚科奇海北部特征水团对浮游植物空间分布的调控

通过楚科奇海北部–加拿大海盆西侧交接地带的生态调查,我们发现0～150 m海域水体中以融冰水(MW,0～20 m)、白令海夏季水(s BSW)和阿拉斯加沿岸流(ACW)等水团为主。水温和营养盐变化与水团息息相关,物理–生化的耦合作用进一步影响了浮游植物分布和群落结构。叶绿素a浓度最大值多位于约50 m深、富含营养盐的s BSW和ACW暖水团中。sBSW和ACW中分别以小型(占比约74%)和微微型(占比约65%)浮游植物为主。藻华初期,溶解无机氮(DIN)虽呈相对限制状态,但仍高于浮游植物生长所需阈值。双单元混合模型显示：浮游植物对氮去除明显,氮吸收量与叶绿素a浓度呈正比,且在温度略高的ACW水团中氮吸收量高于s BSW水团。在北极变暖、波弗特流涡增强以及ACW和sBSW营养盐补给下,该区域的浮游植物的叶绿素a浓度(均值：(0.327±0.163)mg/m³,范围：0.04～0.69 mg/m³)与历史数据相比有所提高。这将增加北极海区的碳吸收通量,有利于其作为碳汇区的发展。