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长江口及邻近海域营养盐的历史演变及其在赤潮中的作用研究

张璇  
【摘要】:本文针对赤潮频发这一海洋污染生态学热点问题,本文在现有的研究基础上,通过对近五十年长江口及邻近海域(122-123°E,30.5-32°N)现有营养盐和浮游植物群落的调查资料的收集,重点分析了营养盐在赤潮优势藻种历史演变过程中的影响,并结合2010年的4月、5月、7月和10月对长江口及邻近海域的赤潮高发区开展的四个航次现场调查资料,重点探讨了营养盐对硅藻和甲藻的分布的影响,并进一步分析了典型区域营养盐对赤潮优势藻种演替的影响,尤其是营养盐在中肋骨条藻(Skeletonema costatum)和东海原甲藻(Prorocentrumdonghaiense Lu)演替过程中的影响。得到的主要结论如下: (1)近50年以来,长江口门区域的DIN浓度升高了四倍以上,DIP升高了两倍左右,SiO3-Si浓度缓慢上升。浮游植物细胞丰度也在迅速增加,营养盐浓度、结构(N/P)以及浮游植物细胞丰度在春夏季节较高,秋季次之,冬季最低。同时,硅藻在浮游植物总丰度中的比例呈下降趋势,甲藻的比例在上升。 (2)近50年来,赤潮频发的季节主要在春夏季,与东海近岸入海径流营养盐通量的季节变化具有较好的相关性,赤潮频次的年际变化与我国长江口区域营养盐输入通量也呈指数性相关,表明长江径流等营养盐入海通量的不断上升,可能是赤潮频发的主要影响因素。 (3)2010年现场调查分析表明:无机态营养盐均呈现由近岸向离岸方向降低的趋势,从近岸到122.5oE附近,营养盐浓度高、梯度大;10m层和表层的分布趋势相似,只是受沿岸流和长江冲淡水影响较小,平均浓度略比表层低、梯度小。有机态营养盐(DON、DOP)呈斑块状分布。营养盐结构基本呈现近岸比值低、离岸比值高的分布趋势,大部分站位处于磷限制状态,尤其是长江以南区域在5月份均处于磷限制状态,垂直方向上,表层和10m层差值不大。 (4)在硅藻占优势的海区(4、7月),表层硅藻细胞平均密度约为10~5cells/L,主要分布在离岸较近,受沿岸流影响较大的海区,表层含量明显高于10m层,各项营养盐含量均较高,而N/P、Si/N、Si/P的比值较低;甲藻占优势的海区(5月),平均总细胞丰度为106cells/L,主要分布在外海黑潮水和台湾暖流与沿岸冲淡水的混合水区,表层和10m层分布相似,无机态营养盐和DON的浓度处于最低水平,DOP浓度较高,N/P、Si/N、Si/P的比值达到最高,整个海区受磷限制。低的DIP以及高的N/P可能是造成浮游植物优势种演替的重要原因。 (5)通过对2010年典型区域中肋骨条藻和东海原甲藻的演替状况分析可知:DIN和DIP在中肋骨条藻的生长期,处于较高水平,随着中肋骨条藻的衰亡、东海原甲藻的生长而迅速降低,至原甲藻细胞浓度最高时,营养盐浓度降至最低,有机氮、磷浓度也升至较高,硅酸盐浓度变化不大。中肋骨条藻的生长期间,N/P、Si/N、Si/P较低,东海原甲藻的生长期,N/P、Si/N、Si/P较高。


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