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近50年东海海水中营养盐时空分布特征

黄江婵  
【摘要】:二十世纪中叶至今,世界上很多国家河口以及大陆架海域海水中营养盐浓度和生产力均发生明显改变。关于东海营养盐研究的报道已经有很多,但是,时至今日,由于调查范围比较局限,缺乏在长时间和大空间尺度上的深入研究。以此作为研究的背景,本文分析了1959年、1984年、1998年和2007年共四个年代东海主要营养盐(DIN、PO_4-P和SiO_3-Si)的平面分布特征、四季变化特征、年均浓度变化和营养盐结构变化,并对东海海域内营养盐发生较大变化的长江口及邻近海域的DIN、PO_4-P和SiO_3-Si浓度分布特征和长期变化进行了研究。主要结论如下: 1、东海表层营养盐浓度整体表现为西部近岸高外海低。从1959年到2009年的近50年中,整个海域DIN高值区不断增大,PO_4-P和SiO_3-Si高值区不断减小。DIN、PO_4-P和SiO_3-Si年均浓度也发生了显著的变化,DIN浓度快速上升,由60年代的3.5μmol/L增到80年代的4.1μmol/L,从98年的4.8μmol/L增大到了目前的5.5μmol/L;PO_4-P浓度持续降低,由60年代的0.4μmol/L降到98年代的0.2μmol/L,再到目前的0.15μmol/L;SiO_3-Si浓度显著下降,由60年代的19.8μmol/L降到84年的8μmol/L,再由98年代的9.7μmol/L,再到目前的7.6μmol/L。DIN浓度的上升和SiO_3-Si浓度的下降均与它们在东海排海通量的变化趋势一致;PO_4-P浓度的下降则与其在东海排海通量的升高相反。N/ P比值不断上升,Si/ N比值不断下降,Si/ P比值先下降后升高。目前,N/P、Si/ N和Si/ P比值分别为37,1.4和52,东海海水中PO_4-P为浮游植物生长潜在的限制因子。 2、长江口及邻近海域表层营养盐的浓度由近岸向外海递减,高值区全年出现在长江口和舟山群岛海域。DIN年均浓度在60年代初到80年代初期保持4μmol/L左右,80年代中期到90年代中期在12.5μmol/L左右上下波动,90年代末到至今在22μmol/L左右波动;PO_4-P年均浓度总体上表现出先降低、再升高、再降低、再升高、再降低的变化特征,80年代初到90年代中期在0.5μmol/L左右上下波动,21世纪初到至今在0.6μmol/L左右波动,波动幅度逐渐减小;SiO_3-Si年均浓度基本上呈现出逐年下降的变化趋势,由20世纪50年代末36μmol/L左右,降到目前的12.5μmol/L。N/ P比值自60年代至80年代初期, N/ P在12左右波动,且低于Redfield比值,80年代中期到90年代初在20左右波动,之后则大幅度上升,最高可达54,近几年来N/ P比值在40左右波动;Si/N比值年平均值基本呈不断下降的趋势,由20世纪50年代末期的10降至目前的0.6左右;Si/ P比值年平均值基本呈不断下降的趋势,由20世纪50年代末期的60左右降至目前的22。


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