钦州湾丰、枯水期营养状况变化趋势及其影响因素

比较分析钦州湾1983—1984年及1996—1997年丰、枯水期水化学要素含量，论述该湾营养状况及其影响因素。研究表明，该湾水环境主要参数(S、pH和DO)均呈下降趋势，而相应的DIN、DIP、SiO3^-和COD则多呈上升趋势。相关分析表明，陆源水的物理混合过程是影响诸营养盐含量的主要因素，生物、化学作用次之；通过N：P、Si：N、Si：P原子比分析可知，该湾营养盐结构具有由明显N限制转变为明显P限制的规律，而Si呈富足状态。营养状态指数显示，该湾营养水平均呈上升趋势，但富营养型水域仅出现在1997年丰水期，其余季度月均保持明显贫营养型。     

铁山港湾水质状况发展趋势

铁山港湾是广西沿海受径流影响较小的海湾，也是“南珠”养殖的重要基地之一。本文通过1983－1984年和1996－1997年丰、枯水期对该湾的调查研究资料，在对该湾主要环境参数进行分析、讨论的基础上，运用营养状态指数法和水质指数法对该湾15a间的水质状况进行评价。结果表明：该湾15a间盐度呈相对稳定状态，pH,DO和COD变化不大，营养盐中N呈上升趋势，P则相反，Si随枯、丰水期变化而呈升、降趋势；但营养盐结构变化较大，显著N限制状况已转变为接近适宜，而P和Si则从供给充足向相对不足方向演化：水域营养状况属贫营养型，水质状况正在向良好状态发展。     

防城湾水质特征及营养状况趋势研究

根据1983—1984年度、1990年度及1996——1997年度3个不同时期的调查研究资料，分析研究了防城湾的水质特征及其营养状况。结果表明：该湾水体中的盐度、pH呈明显下降趋势，而有机污染物含量则呈上升趋势，其余因子无明显规律性变化；但相关分析显示，陆源输入对各化学因子具有主导控制作用，生物同化作用次之。N、P、Si营养盐中，N为1983—1984年度初级生产力的限制因子：1990年度演化为P和Si;1996—1997年度N、P、Si均呈充足状态，尤以Si最为显著。通过污染指数A及营养状态指数E的统计分析，该湾水质具有向污染型及富营养型演化的明显趋势。     

广西南流江口海域盐度的锋面特征及其与环境因子的关系

本文通过1998年10月和1999年1月、4月、8月4个季度月的调查资料，对南流江口海域盐度锋面特征的形成及其与环境因子的关系进行了分析研究．结果表明：该海域盐度的锋面特征随季节变化较大，春季突出了南流江径流的影响作用，夏、秋季则突出了北上海流和西向沿岸流的顶托影响作用，冬季则由合浦沿岸水及南流江径流综合影响所形成；相关分析显示，盐度与环境因子之间的关系，除径流影响较小的冬季外，多具有密切关系，而且除pH外，均表现为负相关．其中以与溶解态N、P、Si的相关性最好，都达到了高度显著水平，与COD、SS的关系次之，其余形态氮多以良好负相关出现，而形态磷的相关性都表现较差．显然，南流江径流对北海湾溶解性N、P、Si贡献最大，这是导致该湾N明显偏高、P成为赤潮诱发因子、Si成为最丰富营养盐的主要原因．     

北海湾不同形态氮磷关系的研究

利用1998年10月至1999年8月的调查资料，探讨了北海湾不同形态N／P比的分布、季节变化、相互关系及其影响因素。结果表明：本湾不同形态N／P比差异较大，春夏季明显高于秋冬季，其中春夏季浮游植物生长为P所限制，而秋冬季则以N限制为主；秋冬季节各态N／P之间的关系最为显著；沿岸水的物理混合作用是影响该湾不同形态N／P比扩要控制因素，但生物和物理化学作用也占有重要的地位。     

东山湾营养盐结构特征及影响因素分析

文章根据2011年5月和8月两个航次的调查资料,分析东山湾营养盐含量、分布、结构特征及其关键影响因子,并探讨了营养盐对浮游植物的限制情况。结果表明,除活性硅酸盐,夏季活性磷酸盐、总磷、无机氮和总氮含量均高于春季;春、夏活性硅酸盐、活性磷酸盐、总磷、无机氮和总氮分布整体呈现为漳江入海口和八尺门海域含量较高,其含量、分布主要受漳江陆源径流的影响,其次为浮游植物的消长;春季东山湾海域水体中N/P、Si/N、Si/P和TN/TP平均比值分别为64.3、9.1、583.1和13.4,夏季平均比值有所降低,分别为28.3、4.9、155.3和13.3;春季N/P、Si/N、Si/P、TN/TP高值区均位于湾口位置,而夏季N/P、Si/N、Si/P、TN/TP整体呈现以八尺门邻近海域为中心、自西向东扩散;2011年春、夏季均存在磷限制现象,春季尤为严重,磷限制的站位比例为83.3%。     

涠洲岛水域生物理化环境特征及其相互关系

根据广西1990年4月和10月对涠洲岛水域进行综合调查的统计资料，本分析探讨了该水域生物理化要素的分布特征及其相互关系。研究结果表明：N、P、Si营养盐均表现为秋季含量高于春季，N含量相对较低，Si是本水域最为丰富的营养盐，可能与该水域以珊瑚岩为主的地质结构有关。生物理化因子之间以次级生产力低且量值较为一致的秋季相关性较好；次级生产力高且区域性差值较大的春季相关性略差。但春秋季节均以生物作用影响占主导控制地位。     

长江入河口区生源要素的浓度变化及通量估算

利用近几十年长江大通断面的实测流量和生源要素（C、N、P、Si)资料，讨论了C、N、P、Si较长时间序列浓度的变化特征和长江入河口区的通量，结果表明，HCO3^-浓度比较稳定，波动较小；NO3^-,NO2^-,PO4^3-主要呈上升趋势；游离CO2，NH4^ 和SiO3^2-浓度表现出一定下降趋势；估算并研究了长江C、N、P、Si入河口区年内各月的平均通量，年际间各年的通量和多年平均的年均通量和主要变化特征；利用月通量序列以及相应的流量序列，拟合出可以利用已知的月均流量预测进入河口区的月通量的关系函数，这些研究是进行河口区生源要素收支平衡计算的重要基础。     

2000年夏季莱州湾生态环境要素的分布特征

论文依据 2 0 0 0年夏季 8月 2 9日至 9月 2日莱州湾的 1次综合性生态环境调查资料 ,给出了表、中、底 3层的平均温度、盐度、主要营养盐浓度及其比例和叶绿素 a浓度 ,分析了莱州湾的温盐结构、主要营养盐和叶绿素 a的分布特征。由于莱州湾的水深较浅 ,各要素的垂直分布都比较均匀。生态环境要素的水平分布表现为小清河口为高温、低盐、高营养盐和高叶绿素 a浓度区 ,小清河口东测的湾顶区域为高温、高盐、相对低的营养盐和叶绿素 a浓度区。此次观测到的盐度较 1997年以前有明显升高。莱州湾各层平均的 N/ P和 Si/ N分别为 16.73和 1.67,都比 1998～ 1999年渤海中部的值大 ,但 N/ P比 1992 ,1995和 1996年莱州湾的 N/ P明显偏低。叶绿素 a浓度与硅酸盐浓度之间有较好的相关关系 (α=0 .0 1) ,表、中、底 3层叶绿素 a浓度同硅酸盐浓度的线性相关系数分别为 :0 .5 4 ,0 .68和 0 .67     

东海营养盐结构的时空分布及其对浮游植物的限制

本文根据2013年东海海域(120°—128°E、25°—33°N)春、夏、秋、冬的4个航次调查资料,分析了营养盐结构的时空分布并探讨其对浮游植物生长限制的情况。结果表明:(1)东海DIN(无机氮)/P(磷)、Si(硅)/DIN及Si/P比值受各种水团及浮游植物生长周期的影响较为明显,长江冲淡水与沿岸水的交汇作用控制着全航次DIN/P比值,基本呈近岸高、远海低的分布规律,而Si/DIN比值的分布则相反。春、夏季Si/P高值区主要分布在近岸,而秋、冬季则开始由中部海域向远海扩展。(2)研究海域浮游植物的生长主要受到N和P的限制,126°E以西的近岸及中部海域以P限制为主,而126°E以东的黑潮区受N限制;在季节变化上又以夏季受到营养盐的限制最明显。(3)与2001—2010年同期历史资料相比,2013年夏季航次受P限制站位数量比过往10年有所增加,限制范围由28°—32°N、123°E以西的长江口及浙北沿岸海域扩展到了126°E以西的东海中部及近岸水域;受N限制站位基本集中在126°—127°E以东黑潮区海域,但空间范围比十年前增大。     

纳米TiO2 对海洋生源要素含量及威氏海链藻生长的影响

探讨不同质量浓度纳米TiO2(0,4,8,12,16,20 mg/L)对海洋生源要素(N,P,Si,Fe)含量及威氏海链藻(Thalassiosira weissflogii)生长的影响。实验结果表明:随纳米二氧化钛浓度增大,对海洋生源要素的吸附率有不同程度的提高,海洋生源要素含量下降,对磷和铁的影响最为明显;纳米二氧化钛吸附对氮磷比和硅磷比影响很大,氮磷比为68~126,硅磷比为74~135,而对硅氮比影响很小基本维持在1。纳米二氧化钛对威氏海链藻生长有明显抑制,并存在剂量—效应关系,与海洋生源要素含量影响存在相关性。     

胶州湾沉积物中高生源硅含量的发现--胶州湾浮游植物生长硅限制的证据

从研究胶州湾沉积物中生源硅入手,利用对比分析对其限制的原因进行了探讨.研究表明,相对于邻近的黄海和渤海沉积物,胶州湾沉积物中的生源硅含量较高,在湾内外的三个站表层沉积物中生源硅的含量分别为1.58%、1.44%、1.48%,在整个柱状样中的平均含量分别为1.54%、1.48%和1.39%,属于高生源硅含量区.沉积物中BSi∶TN远远大于1,BSi∶TP也远远大于16,与水体中Si∶TN〈1,BSi∶16P〈1相反,同时沉积物中的OC∶BSi值远远小于Redfield比值（106∶16）,表明沉积物中有机质的分解速率远大于BSi的分解速率,生源硅分解的较慢.研究还发现,生源硅和有机碳的含量有明显的正相关关系,二者共同作用的结果是造成相当大的一部分BSi被埋藏,不能参与再循环,从而水体中的硅被永久地“清除”,造成水体硅的缺乏,这可能是造成胶州湾浮游植物生长硅限制的根本原因.湾外BSi较湾内低的主要原因是湾外的沉积物因其有机质含量低,且沉积物的颗粒粗而造成BSi的溶解速率比湾内的高.根据沉积物中生源硅的沉积通量和初级生产力的对比可推知,由硅藻形成的生源硅在沉降过程中平均只有15.5%被分解重新进入水体,其余的84.5%可被埋葬而形成沉积物.而胶州湾沉积物中的硅通过沉积物-海水界面返回到水体中的速率也小于生源硅的沉积速率,这进一步证明了海水中的硅不断向沉积物迁移,导致水体中硅含量持续的低水平,进而使Si成为浮游植物生长限制因子的主要原因.     

广州海域营养盐的质量浓度及分布特征

根据2003年8月至2004年8月的调查资料,对广州海域营养盐的质量浓度及分布特征进行了初步探讨。结果表明:无机氮(DIN)、PO43--P和SiO32--Si质量浓度的年平均值分别为1.56,0.047和2.50 mg/L;其平面分布特征均表现为湾顶高于湾外,近岸高于远岸,但其季节变化特征不尽相同。     

胶州湾水体和表层沉积物营养环境现状及影响因素

为了解胶州湾水体和表层沉积物营养环境状况及其主要影响因素,于2019年8月在胶州湾30个站位点采集了海水和表层沉积物样品,并于2021年5月在胶州湾沿岸采集了18个站位点的水样,对水体溶解无机态营养盐浓度和组成以及表层沉积物中总有机碳、总氮、总磷及生物硅含量和碳、氮稳定同位素(δ¹³C、δ¹⁵N)进行了分析。结果表明,胶州湾内水体和沿岸水体中溶解无机氮、溶解无机磷和溶解硅酸盐浓度空间分布相近,高值均位于湾东北部,主要受到河流输入和沿岸污水排放的影响,低值主要出现在湾中部和湾口处。结合近30年来的历史数据分析发现,胶州湾夏季营养盐浓度在1990-2008年期间呈持续上升的趋势,政府实施的污染物总量控制措施以及河流径流量下降使得2006年以来营养盐浓度呈现下降的趋势,该变化在空间上主要体现为大沽河氮、磷输入量的减少及其对应的湾西部营养盐高值的消失。胶州湾氮、磷营养盐输入的不平衡使得“磷限制”在2000年后逐渐加剧。胶州湾表层沉积物中总有机碳、总氮、总磷含量高值均集中于东北部和东部沿岸,结合生物硅和水体营养盐含量分析显示,这主要是河流与排污输入及其...     

铁山港湾水体自净能力及其与环境因子的关系初探

通过对铁山港湾水动力条件及20a(1983~2003年)来水环境因子变化状况的分析,探讨了该湾水体自净能力及其与环境因子之间的关系,结果表明:该湾具有较强的水体自净能力,但其物理净化能力是以潮流的水动力作用影响为主,迳流影响较小,与北海湾和钦州湾有明显差别;其化学净化能力主要体现在溶解氧的含量水平、有机污染物的氧化分解能力、营养盐的形态转化及消减程度上;其生物净化能力则体现在微生物及浮游动植物对有机物的直接降解及间接贡献上,具有贫营养区的水体自净特点。     

南海北部神狐海域营养盐浓度与结构的分布特征及影响因素

生源要素是海洋初级生产的基础,其在海洋环境中的循环受到多种物理、化学和生物过程的影响,对其浓度分布、结构特点及影响因素的认识是理解海洋生态系统动力学的基础。于2019年2月在南海北部神狐海域进行了现场考察和海水样品采集,对海水中的溶解态无机营养盐浓度进行了分析,并结合温度、盐度、叶绿素a(Chl a)、pH和溶解氧(DO)等水文环境参数,研究了神狐海域海水中营养盐浓度与结构的分布特征及影响因素等。在0～30 m的海水中各营养盐浓度均很低,随着深度的增加,营养盐浓度逐渐增大。在水深3 000 m左右处,无机氮、磷酸盐和硅酸盐浓度分别达到了38.02 μmol/L、2.71 μmol/L和149.07 μmol/L。温度、pH和DO与各营养盐浓度均具有显著的相关性,表明环境因素影响着营养盐的生物地球化学过程。此外,在75 m深度,研究区域东北方向的站位营养盐浓度相对较低,并呈现向西南方向逐渐增大的变化趋势,可能与高温、高盐和低营养盐的黑潮水入侵有关。根据端元混合模型计算所得保守混合浓度与实测值的差值显示,在75 m深度硅酸盐和磷酸盐以生物消耗为主,而硝酸盐存在添加。随磷酸盐浓度增加,各站位无机氮浓度呈线性升高,但硅酸盐浓度则以幂函数式升高,表明不同营养盐之间再生速率和再利用效率有所不同。神狐海域的N/P比与Si/N比和Si/P比呈现出截然相反的变化趋势。在0～30 m,N/P比较小而Si/N比和Si/P比较大;在75 m,受不同生物作用影响,N/P比变大,Si/N比和Si/P比变小;在75 m以下N/P比逐渐降低至14.44,而Si/N比和Si/P比则逐渐升高;在1 000 m以下,各营养盐比例均保持稳定。氮异常指数的计算结果显示,神狐海域300 m以上的海水中固氮作用强于反硝化作用,而300 m以下反硝化作用增强。神狐海域营养盐浓度与结构的分布特征表明黑潮入侵和生物活动显著影响了此区域营养盐的生物地球化学过程。     

海口湾的台风及其对海水水质的影响机制分析

海口湾受台风影响全年以7～10月为盛行时期,尤以8～10月最盛.我们于1996年台风季节前、后在海口湾海域布设了10个监测站,进行了pH,DO,COD,PO₄-P,NO₂-N,NO₃-N和SiO₃-Si的监测,分析了它们在台风前后的变化,结合台风暴流的数值计算,初步探讨了因台风引起水质变化的机制,结果表明,台风、大浪和风暴流掀起海底沉降物或促使底层高营养盐的水体与表层强烈地混合,尤其是风暴流在湾顶辐聚,强烈的流速悬浮湾顶主要由生活污水排污口附近海域受污染的沉积物,一些污染物溶解于水体,伴随着台风而来的暴雨也将陆源污染物通过南渡江搬运到海口湾,使COD,PO₄-P,NO₂-N,NO₃-N和SiO₃-Si的含量台风后高于台风前.台风大浪和风暴流强烈的水交换作用使外海高DO的海水与湾内海水进行充分的交换,又使空气中的氧充分溶解于水体,使DO在该次台风后反而比台风前高,风暴流的水交换作用也使pH值在该次台风前后没有明显变化.     

The Functions of China Marginal Sea Sediments in the Cycle of Biogenic Elements

The contents of biogenic elements in China marginal sea sediments are related to their grain sizes, river transport, et al. In general, the finer the grain size is, the higher the contents of organic matter and OC, N, P are, the lower the contents of S and Si are. The biogeochemical environments of sediments are related to Eh, pH, temperature content of OC,Fe3 /Fe2 radio, water dynamics condition, grain size of sediment, S system in sediment interstitial waters, et al., and they influence the early diageneses and cycle of biogenic elements in sediments. In most regions of China marginal sea, the flux directions of S2-, HS-,3- NH4 H4SiO4, PO4 , across the sediment-water interface are from sediment to the overlying seawater, the flux directions of SO42-, HCO3-, NO3-, NO2- across the sediment-water interface are from the overlying seawater to sediment. The irrigation of living things is important in the cycle of the biogenic elements across sediment-water interfaces.     

生物要素的海洋生物地球化学过程研究进展

新学科的诞生是社会发展的需要,人类社会发展到今天,由于人类面临的资源与环境问题,使占全球面积71%的海洋成为21世纪开发的重点领域。然而,各成体系的海洋化学、海洋生物、海洋地质和海洋水文,已难以适应认识和解决当前面临的全球变化问题的需要。80年代初,随着国际地圈生物圈计划(IGBP)、全球海洋通量联合研究(JGOFS)、全球海洋生态系统动力学(GLOBEC)、全球海洋真光层研究(GOEZS)、海岸带陆海相互作用(LOICZ)等重大国际合作计划的兴起,处于这些学科交叉点上的海洋生物地球化学这新的分支学科应运而生,至90年代,这一边缘交又研究方向已成为海洋学研究的前沿领域。 我国的海洋生物地球化学研究虽起步较晚,但已取得飞速发展。至今,已开展实施了渤海生态系统动力学、东海海洋通量、台湾海峡生源要素生物地球化学过程、南海碳通量、南沙群岛珊瑚礁生态系物质循环等一系列重点项目的研究,强有力地推动了这一边缘交叉学科的发展。 海洋生物地球化学是利用化学、地质、生物、物理的观点综合研究海洋中物质循环的过程与规律,突出的特点是研究生物作用下的地球化学过程,研究的主要对象是生源要素(C,N,P,S,Si等)及与生物过程有关的其他元素。 本文从真光层内生源要素的循环、海水中颗粒物的生物地球化学过程、沉积物-海水界面过程中的生源要素,以及微型生物在生源要素的海洋生物地球化学循环中的作用等方面阐述了生源要素的海洋生物地球化学过程研究进展,以期推进我国该领域研究水平的提高。