营养盐在东海春季大规模赤潮形成过程中的作用

为研究营养盐在东海大规模赤潮形成过程中的作用,分别于2004,2005年春季在东海赤潮爆发前进行了2个航次的海上调查。调查结果显示:DIN,PO4-P,SiO3-Si浓度分别高达15,0.55,15μmol.L-1以上,调查海域整体上处于富营养化状态;受陆源输入影响,调查区域营养盐分布呈现出近岸高、外海低,等值线走向与岸线基本平行的特点。同2004年相比,2005年春季调查海域营养盐高值区明显外扩,营养盐水平整体升高:其中DIN浓度升高9%、PO4-P升高18%、SiO3-Si升高60%,硅磷比上升60%,硅氮比上升了47%。研究结果表明,较高的营养盐浓度水平,较高的硅酸盐含量以及较高的硅磷比、硅氮比值是2005年春季优先爆发大规模硅藻赤潮的重要原因之一。     

东海近岸沉积物中生物硅的分布

在对测定沉积物中生物硅常用的连续提取法的条件进行详细的摸索,保证数据的可靠性(在特定的离心条件下,多次测定结果表明:试验组数据的标准偏差为0.029和0.036,相对标准偏差为2.41%和3.03%,方法的精密度较高)的基础上,对现场采集的东海近岸沉积物中生物硅的含量进行了测定,结果表明:2005年东海近岸表层沉积物中生物硅的含量呈现近岸低、远岸略高的趋势,东海沉积物中生物硅含量在0.7%～1.6%之间,与表层水体叶绿素的含量呈现正相关关系.其在柱状样中的垂直变化呈现先增加后降低的趋势,与该海域水体的浮游植物历史变化有一定的关系.     

2011年春季东海赤潮高发区尿素分布特征及影响因素

2011年春季(3-5月)在东海赤潮高发区硅藻和甲藻赤潮暴发及演替过程中进行了3个航次的现场调查,通过对调查资料的分析,对该海域尿素的含量变化、平面分布特征及影响因素进行了初步探讨。结果表明:调查海域尿素的含量在检出限~6.32μmol/L范围内,平均浓度为(1.33±0.84)μmol/L,是该海域一种重要的溶解有机氮组分。其中,在DIN中所占比例8.73%~18.04%,在DON中所占比例5.63%~15.73%。赤潮的暴发对尿素含量和分布影响较大,能够影响并控制该海区尿素的实际浓度水平和分布特征。其中,硅藻赤潮暴发前后尿素和DIN含量下降百分比分别为36.67%和49.88%,甲藻赤潮暴发前后尿素和DIN含量下降百分比分别为8.78%和28.97%。硅藻赤潮期,尿素的高值区和叶绿素高值区一致,其含量明显高于正常海区;甲藻赤潮期,叶绿素的高值区对应着尿素低值区,赤潮区内尿素含量普遍降低至1μmol/L以下,尿素是一种能够被研究海区甲藻类浮游植物吸收利用的有效氮源。在调查海域大规模硅藻和甲藻赤潮暴发和演替期间,尿素的平面分布上未呈现明显的近岸低、远岸高的分布特点,与盐度数值没有明显的相关性,该时期陆源输入不是影响该海域尿素分布的主要因素。     

2002年春、夏季东海赤潮高发区营养盐结构及分布特征的比较

20 0 2年 8月 2 6日— 9月 4日在东海赤潮高发区 ( 2 9°0 0′— 32°0 0′N、1 2 2°0 0′— 1 2 3°30′E)进行了夏季航次的调查 ,利用春、夏季东海赤潮高发区的调查数据 ,系统分析比较了其营养盐结构和分布特征 ,并初步探讨了夏季爆发的中肋骨条藻赤潮与营养盐的关系。与 2 0 0 2年春季相比 ,2 0 0 2年夏季调查海区中SiO3 Si、PO4 P、NH4 N、DON和PN平均浓度比春季有所增加 ,而NO3 N、NO2 N、DOP和PP浓度则有所减小。夏季各种形态磷营养盐主要由PO4 P和PP组成 ,其中PO4 P比春季明显增加 ,PP略有减少 ,DOP显著减少 ;各种氮形态营养盐主要由DIN和DON组成 ,与春季相比DON比例略有增加 ,DIN略有减少。DIN仍以NO3 N为主并有所增加 ,而NH4 N比例基本不变 ,NO2 N有所减少。主要溶解无机态营养盐 ,如SiO3 Si、PO4 P和NO3 N ,以及PP的平面分布整体上呈沿岸海域浓度高、外海浓度低的趋势 ,等值线与海岸线平行的趋势已减弱 ,甚至消失。NO2 N和NH4 N具有明显的水团分布特征 ,与春季有所不同 ;DON和PN与春季具有相同的斑点状分布趋势。另外 ,本航次调查中在 1 1站发现中肋骨条藻赤潮 ,该站表层SiO3 Si浓度较高 ,PO4 P很低 ,其余溶解态氮营养盐及PP与调查海区表层平均浓度接近 ,PN较高。营养盐结构中 1 1站表层     

A new technique for rapid assessment of eutrophication status of coastal waters using a support vector machine

There is an urgent need to develop efficient evaluation tools that use easily measured variables to make rapid and timely eutrophication assessments, which are important for marine health management, and to implement eutrophication monitoring programs. In this study, an approach for rapidly assessing the eutrophication status of coastal waters with three easily measured parameters(turbidity, chlorophyll a and dissolved oxygen) was developed by the grid search(GS) optimized support vector machine(SVM), with trophic index TRIX classification results as the reference. With the optimized penalty parameter C =64 and the kernel parameter γ =1, the classification accuracy rates reached 89.3% for the training data, 88.3% for the cross-validation, and 88.5% for the validation dataset. Because the developed approach only used three easy-to-measure variables, its application could facilitate the rapid assessment of the eutrophication status of coastal waters, resulting in potential cost savings in marine monitoring programs and assisting in the provision of timely advice for marine management.     

北黄海典型断面生源要素四季变化的研究

在2006年7月至2007年10月对北黄海两个典型断面4个航次调查的基础上,分析并讨论了两断面上生源要素的分布情况及其四季变化.结果表明DO的含量与饱和度自春至冬,呈现先降低后升高的趋势,在秋季降至最低点;而PO4-P和DIN的含量,亦是先减小后增大,其浓度的极低值出现在夏季;SiO3-Si的季节变化趋势有所不同,自春季至冬季,它呈现逐渐增大的变化趋势.此外,自春季开始形成,至秋季消亡的黄海冷水团是海区中部重要的营养盐贮库.     

32°N断面二十年来生态环境的演化及变化趋势

通过分析20a来(1975—1998年)32°N断面春、秋两个季节的生态环境参数,选取特定年份对该断面各环境要素断面分布特征做了探讨,并结合各环境参数的距平图及多年气候趋势系数,初步讨论了各环境参数春季和秋季多年来的变化趋势及营养盐结构变化状况:20a来各环境参数发生了显著变化,春季、秋季无机氮有上升趋势,溶解氧、磷酸盐和硅酸盐呈下降的趋势;氮可能成为春季东海北部海域浮游植物生长的限制因子。     

2005年春夏季东海赤潮过程中营养盐作用初探

自20世纪90年代以来,我国进入赤潮高发期,近岸海域赤潮的发生频率、波及范围和危害程度呈逐年上升趋势.受长江径流等陆源输入影响,东海海域形成了其特有的富营养环境,目前已经成为我国赤潮发生最严重的区域之一.该海域赤潮暴发呈现出发生时间不断提前、持续时间不断加长、发生面积不断扩大、有毒有害藻类逐渐增加的特点[1-2].据统计,自2000年以来,我国沿岸海域共发生赤潮约480次,累计面积超过104000km2.其中,仅在东海海域发生赤潮的次数就占全国记录总数的60%,发生面积更是达到了70%以上[3],其发生频率和规模均远远高于我国其他3个海区.     

东海甲藻硅藻现场生长营养盐相关参数的计算

应用生态动力学模型简化法,建立了现场船基培养实验计算营养盐半饱和常数和浮游植物细胞内营养盐比例的方法,并获得了东海甲藻和硅藻的营养盐吸收半饱和常数、营养盐氮磷比和硅氮比的取值范围及建议取值。甲藻:氮半饱和常数2.50μmol/L、磷半饱和常数0.16μmol/L、营养盐氮磷比建议取值为15.80;硅藻:氮半饱和常数3.99μmol/L、磷半饱和常数0.38μmol/L、硅半饱和常数3.35μmol/L、营养盐氮磷比20.45、营养盐硅氮比建议取值为0.49。     

基于活体荧光的藻类识别测定技术

以研制使用单色发光二极管为光源的浮游植物荧光自动监测仪为目标,针对12种我国近海常见浮游植物种,选取12个激发波长点(400、430、450、460、470、480、490、510、525、550、570、590nm)的浮游植物活体叶绿素荧光激发光谱作为特征谱,建立多元线性回归模型,采用非负最小二乘法加以解析.实现了各门类浮游植物的识别测定,特别是硅藻和甲藻的识别测定.所测样品中,单门类浮游植物样晶共有79个,识别正确率为96%,回收率≥68%,其中85%的浮游植物样品回收率≥80%;多门类浮游植物的混合样品共有17个,识别正确率为76%,回收率≥74%.