山东近岸黄海海域初级生产力的时空分布变化研究

于2006年8月(夏季)、2006年12月(冬季)、2007年4月(春季)、2007年10月(秋季)对山东黄海近岸初级生产力的分布进行了4个航次的调查,并对其时空分布特征进行了分析.结果显示:(1) 调查海域春、夏、秋、冬4个航次的初级生产力平均值分别为808.798,372.23,324.717和246.146 mg·m-2·d-1,春季的初级生产力最高,冬季的最低.(2) 春、夏、秋季初级生产力的变化在水平方向上总体呈现出近岸高于远岸的分布特征,而冬季的变化趋势正好相反;在垂直分布上,4个航次初级生产力均以相对海平面光强30%～10%的水层为最高,其中夏季初级生产力分层现象明显,春、秋、冬季各水层间的差异不显著.(3) 环境因子的变化对初级生产力的作用不同,利用同化指数法求得的初级生产力比14C同位素示踪法测得的数值高出1～70倍.     

东北季风期海南岛三亚湾初级生产力分布特征及其影响因素

根据2006年10月和2007年1月的监测资料,对三亚湾在东北季风初始期和盛行期初级生产力的分布特征及其受水体环境的影响因素进行了分析。三亚湾秋、冬季表层潜在初级生产力平均值分别为6.81mgC·m-3·h-1和7.47mgC·m-3·h-1;水柱初级生产力平均值分别为504.96mgC·m-2·d-1和495.33mgC·m-2·d-1。东北季风期间,三亚湾水体垂直混合作用加强,层化现象减弱,水动力过程和营养盐等环境因子是该海湾初级生产力分布特征和季节变化的重要调控因素;其中冬季较高的DIN分布对表层初级生产力有潜在促进作用,而水体扰动增强、真光层深度下降则导致水柱初级生产力低于秋季。三亚河口近岸水域秋、冬季均为营养盐、叶绿素a及初级生产力的高值区,其中表层潜在初级生产力在秋季和冬季分别达到了45.80mgC·m-3·h-1和39.27mgC·m-3·h-1,表明调查期间三亚河营养盐输入对近岸水体浮游植物初级生产过程的显著影响。     

2011 年春、夏季黄、东海叶绿素a和初级生产力的时空变化特征

依据2011年春、夏两季黄、东海调查资料,分析了叶绿素a和初级生产力的空间分布和季节变化特征,并分析了主要影响因素。南黄海、东海北部春季叶绿素a平均含量为74.83mg/m2,夏季为23.84mg/m2,春季明显高于夏季。春季大部分海域叶绿素a含量垂直分布均匀,夏季则出现较为明显的分层现象,在次表层出现最大值。初级生产力水平春季为993.9mgC/(m2.d),夏季为1274mgC/(m2.d),与1984—1985年相比有所升高。春季高值区出现在黄海中部及长江口附近海域;夏季高值区主要分布在山东半岛南岸近海海域、长江口外的黄、东海交界海域以及浙江省沿岸海域。春季整个调查海区叶绿素a浓度与磷酸盐浓度呈显著负相关,与氮磷比呈显著的正相关性,表明黄、东海春季磷酸盐可能成为浮游植物生长的一个限制因子。     

北黄海二甲基硫(DMS)的海-气释放及其对气溶胶中非海盐硫酸盐的贡献

根据2006年7～8月和2007年1月对北黄海进行的大面调查,分析研究了夏冬季表层海水中二甲基硫(DMS)的浓度分布和海-气交换通量.研究表明:表层海水以及大气中DMS浓度季节变化明显,夏季平均值分别是冬季的3.2和3.7倍.相关性分析显示,海水中DMS和Chl a浓度存在明显的相关性,说明浮游植物生物量是影响DMS浓度分布的1个重要因素.利用Liss和Merlivat公式(LM86)估算了北黄海夏冬季DMS的海-气交换通量,其平均值分别为7.31和4.98 μmol·m-2·d-1.另外,根据测定的大气中甲基磺酸盐(MSA)和非海盐硫酸盐(Nss-SO2-4)的浓度及比例,估算出夏冬季北黄海生源硫释放对气溶胶中Nss-SO2-4的贡献比例分别为10.1%和2.8%.此结果表明北黄海大气中Nss-SO2-4主要来源于人为排放.     

珠江口浮游植物叶绿素a和初级生产力的季节变化及其影响因素

基于2014—2015年4个季节的现场调查数据,系统阐述了珠江口水域浮游植物叶绿素a和初级生产力的空间分布和季节特征,并结合环境因子进行了分析。结果表明:研究水域表层年平均叶绿素a浓度和初级生产力分别为3.77mg·m~(–3)和27.86mg C·m~(–3)·h~(–1),季节变化均为春季夏季秋季冬季。径流量是珠江口浮游植物空间分布的主要驱动因素,并且浮游植物的旺发与河口盐度锋面的位置密切相关。径流较小的季节,由于珠江口外营养盐浓度较低,叶绿素a浓度高值区出现在内伶仃洋水域;随着径流量的增加,叶绿素a浓度高值区随盐度锋面向珠江口外移动,而口门附近浮游植物生长受光限制和径流稀释影响并未出现高值。初级生产力的空间分布趋势与浮游植物叶绿素a相似,二者之间存在显著的正相关关系。研究还表明:夏季,珠江口外由于浮游植物旺发消耗了大量营养盐,磷酸盐浓度被耗尽使其成为浮游植物生长的限制因子;冬季,光限制和低温可能是造成浮游植物初级生产力较低的原因。与以往研究结果对比,珠江口初级生产力处于中间水平,浮游植物碳同化系数年平均值为7.51mg C·(mg Chl a)~(–1)·h~(–1),河口固碳水平为261.52g C·m~(–2)·y~(–1)。     

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)。     

秋季东海二甲基硫和二甲巯基丙酸内盐浓度分布及降解速率研究

于2013年10~11月现场测定了东海中二甲基硫(DMS)及其前体物质二甲巯基丙酸内盐(DMSP,分为溶解态DMSPd和颗粒态DMSPp)的含量,研究其水平分布特征、DMSPp的粒径分布及DMSPd的降解速率,并对DMS的海-气交换通量进行了探讨。研究结果表明,表层海水中DMS、DMSPd和DMSPp的浓度平均值分别为(4.84±0.40)、(5.84±0.93)和(13.01±0.52)nmol·L-1。海水中DMSPd的降解速率在2.59~16.36nmol·L-1·d-1之间,平均值为(6.78±0.84)nmol·L-1·d-1。调查海域范围内,小型浮游植物(20μm)是DMSPp和叶绿素a(Chl a)重要贡献者。此外,秋季东海表层海水DMS的海-气交换通量为0.66~31.73μmol·m-2·d-1,平均值为(11.63±0.71)μmol·m-2·d-1。     

黄海海区的叶绿素α和初级生产力

本文是对70年代末以来我国在黄海西部海区进行的叶绿素a及初级生产力调查和研究的综述。内容包括叶绿素a水平分布,垂直分布。粒径大小分级,初级生产力的季节变化,山东近岸初级生产力,浮游植物量子产值及光利用效率,初级生产力模式及利用遥感法估算叶绿素a等。结果显示,黄海初级生产力有明显季节变化,春季最高,冬季最低;高生产力区位于长江口外海及黄海北部;大部份海区年平均值在200～500mg·m~(-2)。d~(-1)(以碳计)之间,平均值在425mg·m~(-2)·d~(-1)左右。     

北黄海水体的226Ra和228Ra

用锰纤维富集-射气法测定了北黄海海水中的镭同位素226Ra和228Ra,研究了该海域水体中镭同位素的含量和分布.研究结果表明北黄海水体夏季226Ra的比活度为1.80～4.35 Bq/m3,平均值为3.06 Bq/m3;冬季226Ra的比活度为2.08～5.20 Bq/m3,平均值为3.28 Bq/m3.北黄海夏季228Ra的比活度为3.85～25.60 Bq/m3,平均值为10.60 Bq/m3;冬季228Ra的比活度为3.14～15.60Bq/m3,平均值为7.66 Bq/m3.该数据范围和中国近海其他海域、孟加拉湾、泰国昭披耶河口、濑户内海等海域相近.北黄海东北部海域,渤海海峡靠近山东半岛的海区和中北部海区表层镭同位素活度较高.C1断面镭同位素的分布特征从镭同位素的方面证实了渤海海峡水交换表现为北进南出特征这一结论的正确性.226Ra和228Ra的垂直分布较为复杂,大部分站位呈现出底层活度变高的趋势,其他少数站位呈现出中间层活度高的分布特征,不同来源的镭同位素输入至该海域形成了这样的分布特征.     

北黄海水体的^224 Ra

用锰纤维富集-射气法测量了北黄海水体的^224 Ra,研究了该海域夏季和冬季2个季节^224 Ra比活度及其垂直分布,并对其进行了比较研究．北黄海夏季^224 Ra 比活度为0．24—3．48Bq／m2,平均值为1．14Bq／m2;冬季^224 Ra比活度为0．37～6．68Bq／m2,平均值为0．94Bq／m2．北黄海的表层水有3个^224 Ra 高值区,分别位于东北部海域、渤海海峡南部和北黄海中北部海区．30m水深将^224 Ra比活度的垂直分布分成上层和下层2层．在0～30m水层,夏季,随着水深增加^224 Ra比活度逐渐增加,比活度变化较小;冬季部分站位由表层向下^224 Ra比活度逐渐降低．30m水深以下,^224 Ra比活度随着水深的增加而增加,而且变化幅度较大．由^224 Ra比活度的垂直分布得出该海域的垂直涡动扩散系数为2．5～43．5cm2／s,夏季北黄海冷水团中心海域底层溶解态化学物质输运补给到上层所经历的时间为9～15d左右．     

胶州湾及周边海域大气和海水中N_2O和CH_4的分布及海气交换通量

分别于2006年8月,12月和2007年4月,10月采集胶州湾及周边海域大气和海水样品,对氧化亚氮(N2O)和甲烷(CH4)浓度进行了测定,并设置1个连续站进行24 h连续观测.结果表明:大气中N2O春、夏、秋、冬的平均浓度(体积分数)分别为(3.17±0.03)×10-7,(3.24±0.15)×10-7,(3.19±0.02)×10-7和(3.08±0.25)×10-7;大气中CH4春、夏、秋、冬的平均浓度(体积分数)分别为(1.89±0.04)×10-6,(1.79±0.04)×10-6,(2.09±0.21)×10-6和(2.01±0.09)×10-6.胶州湾表、底层海水中N2O和CH4的浓度和饱和度表现出明显的季节变化,其中N2O浓度和饱和度冬季最高,春、秋季次之,夏季最低;CH4浓度和饱和度夏季最高,冬季最低.利用Liss and Merlivat(1986)公式和Wanninkhof(1992)公式估算出胶州湾海域N2O的年平均海-气交换通量分别为(11.16±14.15)和(22.42±27.56)μmol m-2·d-1;CH4分别为(7.75±6.19)和(17.76±14.84)μmol m-2·d-1.胶州湾大部分海域表层海水中N2O和CH4呈过饱和状态,是大气中N2O和CH4的净源.     

2008年夏季西北冰洋观测区叶绿素a和初级生产力粒级结构

对2008年夏季在西北冰洋172°～143.6°W的楚科奇海及其北部海区对粒度分级叶绿素a和初级生产力现场观测资料,对观测区的空间分布特征进行了研究.结果表明,观测海区表层叶绿素a浓度为0.013～19.367 μg/dm3,平均值为0.677士2.2661 μg/dm3,次表层水叶绿素a浓度高于其它水层.水柱叶绿素a...     

2008年夏季白令海粒度分级叶绿素a和初级生产力

2008年7月我国第三次北极科学考察中在白令海不同区域设立BR断面、NB断面和BS断面,对200 m以浅海水进行叶绿素a浓度和初级生产力的现场观测,对部分观测站进行微型、微微型光合浮游生物的粒级结构分析,结果表明,在白令海叶绿素a和初级生产力区域性特征明显,深海海盆中BR断面表层叶绿素a浓度为0.190～0.976μg...     

The size-fractionated chlorophyll a and primary productivity in the Bering Sea during the summer of 2003

1Introduction Thephytoplanktonistheprimaryproducerofor- ganicsubstancesintheoceanandplaysanimportant roleinthesubstancecycleandenergyconversionof marineecosystem.Chlorophyllaconcentration(Chla) isanimportantindexmanifestingthelightenergy-au- totrophicbiomassinthesea.Primaryproductivityre- flectstheabilitytoconvertinorganiccarbonintoor- ganiccarbonbythephytoplanktonintheocean.Both Chlaandprimaryproductivityaretheimportantcon-tentsbeingstudiedinthemarineecosystemaswellas theimportantfoundationa…     

长江口邻近海域透明胞外聚合颗粒物浓度和沉降速率研究

透明胞外聚合颗粒物（Transparent exopolymer particles,TEPs）在海洋中分布广泛,其沉降被认为是海洋中生物碳沉降的途径之一。本研究于2011年春季和夏季调查了长江口邻近海域TEPs的浓度和沉降速率,并且估算了其碳沉降通量。研究发现,TEPs浓度春季介于40.00~1040.00 μg Xeq L^-1,平均值为209.70±240.93 μg Xeq L^-1;夏季介于56.67~1423.33 μg Xeq L^-1,平均值为433.33±393.02 μg Xeq L^-1。两个季节,TEPs在水华站位的浓度明显高于非水华站位。相关性分析表明,TEPs与水体叶绿素a浓度呈显著正相关性,表明在调查区浮游植物是TEPs的主要生产者。TEPs沉降速率在春季介于0.08~0.57 m d^-1,平均值为0.28±0.14 m d^-1;夏季介于0.10~1.08 m d^-1,平均值为0.34±0.31 m d^-1。经估算,TEPs碳沉降通量春季介于4.95~29.40 mg C m^-2 d^-1,平均值为14.66±8.83 mg C m^-2 d^-1;夏季介于6.80~30.45 mg C m^-2 d^-1,平均值为15.71±8.73 mg C m^-2 d^-1。TEPs的碳沉降通量可以占到浮游植物碳沉降通量的17.81%~138.27%。水华站位TEPs的碳沉降通量明显高于非水华站位,这是由于水华站位较高的TEPs浓度及沉降速率所致。本研究表明,TEPs的沉降在长江口邻近海域是碳沉降的有效途径,在相应的碳沉降相关研究中应该被考虑进来。     

东海区叶绿素a和初级生产力季节变化特征

依据2008年春季(5月)、夏季(8月)、秋季(11月)和2009年冬季(2月)的现场调查结果,分析了东海区叶绿素a、初级生产力的平面分布、垂直分布和季节变化的特征,并探讨了其影响因素。结果表明,四个航次叶绿素a浓度分别为1.33、0.93、1.61和0.65 mg/m3,秋季春季夏季冬季。春季、夏季和秋季最大值均出现在0—10m水层,冬季最大值出现在底层。叶绿素a浓度远海年季变化较小,近岸区和垂直分布年季变化较大。四个航次初级生产力平均为375.03、414.37、245.45和102.60 mg/(m3 h),夏季秋季春季冬季。叶绿素a浓度和初级生产力水平均高于历史同期值。鱼外渔场的年平均初级生产力最大,海州湾渔场最小。通过分析叶绿素a和环境因子的相关性表明,叶绿素a与浮游植物显著正相关;春季和秋季的低温以及春季和夏季的低盐比较适合浮游植物的生长;活性磷酸盐可能是限制春季和秋季叶绿素a的重要因素。     

Nitrogen fixation driven by mesoscale eddies and the Kuroshio Current in the northern South China Sea and the East China Sea

N₂ fixation rates (NFR, in terms of N) in the northern South China Sea (nSCS) and the East China Sea (ECS) were measured using the acetylene reduction assay in summer and winter, 2009. NFR of the surface water ranged from 1.14 nmol/(L·d) to 10.40 nmol/(L·d) (average at (4.89±3.46) nmol/(L·d), n=11) in summer and 0.74 nmol/(L·d) to 29.45 nmol/(L·d) (average at (7.81±8.50) nmol/(L·d), n=15) in winter. Significant spatio-temporal heterogeneity emerged in our study: the anticyclonic eddies (AE) (P<0.01) and the Kuroshio Current (KC) (P<0.05) performed significantly higher NFR than that in the cyclonic eddies or no-eddy area (CEONE), indicating NFR was profoundly influenced by the physical process of the Kuroshio and mesoscale eddies. The depth-integrated N₂ fixation rates (INF, in terms of N) ranged from 52.4 μmol/(m2·d) to 905.2 μmol/(m2·d) (average at (428.9±305.5) μmol/(m2·d), n=15) in the winter. The contribution of surface NFR to primary production (PP) ranged from 1.7% to 18.5% in the summer, and the mean contribution of INF to new primary production (NPP) in the nSCS and ECS were estimated to be 11.0% and 36.7% in the winter. The contribution of INF to NPP (3.0%–93.9%) also decreased from oligotrophic sea toward the eutrophic waters affected by runoffs or the CEONE. Furthermore, we observed higher contributions compared to previous studies, revealing the vital roles of nitrogen fixation in sustaining the carbon pump of the nSCS and ECS.     

湛江湾真光层深度与初级生产力的时空变化及其影响因素

基于2016-2017年4个季节航次数据,分析了湛江湾真光层深度与初级生产力的时空变化特征及其影响因素。结果表明,湛江湾真光层深度平均值为(6.95±3.17)m,空间变化比季节变化明显,K_d(PAR)与浊度存在显著的正相关关系,建立的线性回归模型R²为0.73(p<0.01),表明悬浮颗粒物对湛江湾真光层深度的影响占主导地位。利用VGPM模型得到初级生产力(以碳计)的平均值为(639.53±427.95)mg/(m²·d),其时空特征与真光层深度基本保持一致,真光层深度比叶绿素a浓度更能解释初级生产力的时空分布模式。     

夏季琼州海峡表层海水二氧化碳分压时空变化

采用船载海?气CO₂连续观测系统于2011年和2014年夏季在琼州海峡开展了现场观测,分析研究了表层海水二氧化碳分压(pCO₂)时空变化及其影响因子。2011年和2014年夏季pCO₂分别为(516±29) μatm和(533±15) μatm,海?气CO₂交换通量分别为(8.4±1.7) mmol/(m2·d)和(4.5±0.4) mmol/(m2·d),均是大气CO₂的强源,高于相邻及相似海域,主要受控于东口海域上升流和海峡中部狭管效应。2011年夏季东口上升流增大pCO₂的同时也促进了浮游植物繁殖,光合作用吸收水体CO₂,降低了pCO₂,而且受其影响,西口口门附近叶绿素a和溶解氧含量陡增,pCO₂突降。2014年夏季东口海域上升流较弱,且观测海域垂直混合作用显著,pCO₂和溶解氧分布特征与2001年夏季明显不同。海峡中部狭管效应造成水体输运速率大、混合作用强,浮游植物“来不及”生长,pCO₂较高。