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赤潮爆发对东海赤潮高发区营养盐特征的影响

赵倩  
【摘要】:东海是我国赤潮爆发严重的海区。通过以前东海赤潮高发区的调查,对此区域营养盐的分布状况有了系统的掌握,对营养盐结构在浮游植物优势种演替中的作用也有了认识。但是关于现场赤潮爆发过程中赤潮生物对营养盐的吸收转化的报道较少。本文首先对2010年赤潮发生的环境要素讨论,比较赤潮爆发过程中营养盐的变化,对浮游植物对营养盐的影响有了一定的掌握;之后比较赤潮过程中营养盐实际值与理论值的偏差和营养盐的形态比例、浓度的变化,结合浮游植物生长情况来讨论浮游植物对营养盐的吸收与转化;最后通过建立生态动力学模型,对海区中浮游植物在赤潮爆发期中吸收的营养盐的量进行粗略的计算。主要结论如下: (1)对2010年赤潮高发区温度、盐度等要素分析表明:从4月份到5月份东海赤潮高发区温度升高,盐度值变化不大,在平面分布上基本呈现出由近岸向外海逐渐升高的趋势;从4月份到5月份DO浓度降低,表层、中层呈现出北高南低的趋势,底层DO近岸高远海低;pH值从4月份到5月份所升高。 (2)受陆源输入影响,2010年东海赤潮高发区各层DIN、PO_4-P、SiO_3-Si等值线走向基本与海岸线平行,且呈现近岸向离岸方向呈逐渐降低的趋势。5月份赤潮爆发,DIN、PO_4-P整体浓度迅速降低,而SiO_3-Si浓度有所升高。4月份调查区域北部、中部、南部三个断面各项营养盐等值线均呈现从表层近岸向远海底层逐渐降低的趋势,5月份DIN、SiO_3-Si仍然呈现出这种趋势,PO_4-P等值线呈现表层到底层逐渐升高的趋势,5月份表层、中层DIN、PO_4-P浓度明显降低。7月份营养盐浓度升高。通过区域中北部到南部断面营养盐的变化发现,表层、中层近岸受陆源输入影响由北向南逐渐减弱,而台湾暖流对底层的影响从南向北逐渐减弱。 (3)实际调查中的DIN、PO_4-P的浓度与根据盐度与营养盐浓度关系式推算出的营养盐浓度理论值之间出现了偏离,在赤潮爆发过程中浮游植物对营养盐存在明显的吸收作用。 (4) 4月份氮营养盐的主要成分为NO_3-N和DON的,PN所占比例较低;5月份各层中NO_3-N所占的比例下降,DON、PN在各层中的比例增大;7月份相NO_3-N所占的比例增大,接近4月份的水平,而DON、PN各层比例下降。4月份各层中磷营养盐主要由PO_4-P和PP组成,组成中PO_4-P﹥PP﹥DOP;5月份PO_4-P比例下降,PP、DOP比例升高;7月份较表层和中层PO_4-P比例升高,而DOP比例降低,PP的比例不变,底层DOP比例升高,PO_4-P、PP比例有所下降。从4月份到7月份,在受浮游植物影响较大的表层、中层中,各种形态的N中所占的比例最大的成分分别为“NO_3-N→DON、PN→NO_3-N”,而P为“PO_4-P→DOP、PP→PO_4-P”。 (5)在Chl_a浓度较高的表层和中层各种形态的营养盐浓度变化较剧烈,而底层变化较弱。在赤潮爆发期营养盐存在着无机态向有机态、颗粒态的转化,而在赤潮消亡期,有机态、颗粒态营养盐又转化为无机态。(6)建立的赤潮高发区生态动力学模型,能够对2010年赤潮爆发区现场情况进行很好的模拟,通过模型计算得出在赤潮爆发期浮游植物对营养盐的吸收量巨大。浮游植物在营养盐循环中起到了重要作用。


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