東海赤潮高發(fā)區(qū)營(yíng)養(yǎng)鹽結(jié)構(gòu)及對(duì)浮游植物優(yōu)勢(shì)種演替的作用研究.pdf

1、隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國(guó)沿岸水質(zhì)日益惡化，有害赤潮出現(xiàn)的次數(shù)和頻率不斷增加。其中長(zhǎng)江口及其臨近海域已成為我國(guó)赤潮危害最為嚴(yán)重的海域之一，被稱為我國(guó)東海有害赤潮高發(fā)區(qū)。在引發(fā)赤潮的眾多環(huán)境因子中，營(yíng)養(yǎng)鹽結(jié)構(gòu)組成與浮游植物關(guān)系十分密切，是影響浮游植物種群演替的重要因子。 本論文從東海赤潮高發(fā)區(qū)營(yíng)養(yǎng)鹽結(jié)構(gòu)水平及分布情況入手，首先分析了調(diào)查海區(qū)營(yíng)養(yǎng)鹽結(jié)構(gòu)一年中的月際變化趨勢(shì)，對(duì)調(diào)查海區(qū)四季大面分布狀況進(jìn)行了分析，并選取2005年春、夏季

2、大規(guī)模赤潮過(guò)程營(yíng)養(yǎng)鹽結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)，對(duì)該海區(qū)赤潮過(guò)程中營(yíng)養(yǎng)鹽結(jié)構(gòu)水平及分布狀況進(jìn)行了更進(jìn)一步分析，以此對(duì)該海區(qū)營(yíng)養(yǎng)鹽結(jié)構(gòu)時(shí)空變化情況有了一定的掌握：之后對(duì)該海區(qū)營(yíng)養(yǎng)鹽結(jié)構(gòu)在浮游植物優(yōu)勢(shì)種演替過(guò)程中所起的作用進(jìn)行了初步分析，并選取2005年?yáng)|海大規(guī)模赤潮生消及演替過(guò)程，從更為精細(xì)的時(shí)間尺度對(duì)上述分析進(jìn)行驗(yàn)證；最后利用甲藻赤潮前后典型斷面營(yíng)養(yǎng)鹽、營(yíng)養(yǎng)鹽結(jié)構(gòu)的變化情況，對(duì)該海區(qū)營(yíng)養(yǎng)鹽補(bǔ)充機(jī)制進(jìn)行了初步探討。該研究為查明東海赤潮發(fā)生機(jī)理提供了科學(xué)依據(jù)

3、，具有一定的理論意義。主要工作及結(jié)論如下： 1.利用2002-2007年13個(gè)航次重復(fù)調(diào)查區(qū)域航次數(shù)據(jù)，統(tǒng)計(jì)分析了東海赤潮高發(fā)區(qū)營(yíng)養(yǎng)鹽結(jié)構(gòu)月際變化趨勢(shì)，研究結(jié)果表明：調(diào)查海區(qū)氮磷比月際變化呈現(xiàn)出明顯的“三峰”演變的態(tài)勢(shì)，氮硅比呈現(xiàn)出“先上升，之后回落，再上升”的趨勢(shì)，而硅磷比月際變化則表現(xiàn)出“單峰”態(tài)勢(shì)。整體來(lái)看，4月上旬，調(diào)查海區(qū)DIN/P、DIN/Si出現(xiàn)高值峰，Si/P處于較低水平；5月中下旬調(diào)查海區(qū)DIN/P、Si/P皆

4、出現(xiàn)全年較高水平，之后開始迅速回落，DIN/Si繼4月上旬的高峰值出現(xiàn)之后至6月中下旬，一直呈現(xiàn)出下降趨勢(shì)；10月初，調(diào)查海區(qū)DIN/P、DIN/Si.再次呈現(xiàn)出高峰態(tài)勢(shì)，而Si/P對(duì)應(yīng)處于全年低值水平。 2.比較了2002-2003年春、夏、秋、冬四季營(yíng)養(yǎng)鹽結(jié)構(gòu)大面分布特征，結(jié)果表明：調(diào)查海區(qū)四季DIN/P、Si/P等值線基本呈現(xiàn)由近岸向遠(yuǎn)海逐漸降低的趨勢(shì)，其中DIN/P等值線分布基本與海岸線平行，而Si/P高值區(qū)主要集中于長(zhǎng)

5、江口和杭州灣外區(qū)域；DIN/Si大面分布四季變化情況較為復(fù)雜：春季整體呈現(xiàn)近岸高外海低的分布趨勢(shì)，夏季呈現(xiàn)出外海高、杭州灣口較低的分布趨勢(shì)，秋季DIN/Si整體表現(xiàn)為南部海域高于北部海域，冬季表現(xiàn)為北部海域高于南部海域。 3.對(duì)調(diào)查海區(qū)2005年大規(guī)模赤潮過(guò)程中營(yíng)養(yǎng)鹽結(jié)構(gòu)狀況進(jìn)行了分析：硅藻赤潮爆發(fā)前期，調(diào)查海區(qū)表層、中層DIN/P、DIN/Si、Si/P平均水平差異不大，明顯大于底層平均水平；硅藻赤潮消散期/甲藻赤潮爆發(fā)前期，

6、表層、中層各項(xiàng)比值差值不大，但與底層平均水平間的差異較硅藻赤潮爆發(fā)前期有明顯增大的趨勢(shì)，表中層海域DIN/P、DIN/Si、Si/P波動(dòng)幅度較硅藻赤潮前期明顯加大；甲藻赤潮消散期，DIN/P表層與中底層間差異明顯加大，Si/P表中層與底層間差異明顯加大，DIN/Si整體水平較前一階段有所下降，各層間差值變化不明顯。 4.利用營(yíng)養(yǎng)鹽相對(duì)限制法則并結(jié)合限制浮游植物生長(zhǎng)的閾值，對(duì)調(diào)查海區(qū)02-03年四季表層水體營(yíng)養(yǎng)鹽限制情況進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)

7、分析：春季、冬季表層水體營(yíng)養(yǎng)鹽水平不會(huì)對(duì)該海域浮游植物的生長(zhǎng)產(chǎn)生限制作用；而夏季、秋季硅藻赤潮后期調(diào)查海區(qū)部分站位出現(xiàn)硅限制。其中夏季調(diào)查海區(qū)出現(xiàn)硅限制的區(qū)域集中在外海側(cè)，秋季出現(xiàn)硅酸鹽限制的區(qū)域則縮小至調(diào)查海區(qū)南部外海側(cè)。 5.通過(guò)對(duì)2002-2007年調(diào)查海區(qū)葉綠素a和營(yíng)養(yǎng)鹽結(jié)構(gòu)的月際變化比較可知，調(diào)查海區(qū)氮磷比、氮硅比隨硅藻的生長(zhǎng)而升高，隨甲藻的生長(zhǎng)而降低，硅磷比隨硅藻的生長(zhǎng)而降低，隨甲藻的生長(zhǎng)而升高。低的氮磷比或較高濃度

8、的磷酸鹽將更有利于硅藻的生長(zhǎng)，而高的氮磷比或較高濃度的氮鹽將更有利于甲藻的生長(zhǎng)；硅酸鹽對(duì)硅藻的生長(zhǎng)非常重要，低的氮硅比或較高濃度的硅酸鹽將更有利于硅藻在與甲藻競(jìng)爭(zhēng)中占據(jù)優(yōu)勢(shì)。上述結(jié)論與通過(guò)選取2005年赤潮過(guò)程中各航次重復(fù)調(diào)查區(qū)域，以天為時(shí)間尺度所做營(yíng)養(yǎng)鹽結(jié)構(gòu)變化趨勢(shì)得出的結(jié)論是一致的，這在一定程度上證明了上述分析的正確性。 6.對(duì)典型斷面2005年甲藻赤潮前后鹽度、營(yíng)養(yǎng)鹽及營(yíng)養(yǎng)鹽結(jié)構(gòu)變化情況進(jìn)行了比較：調(diào)查海區(qū)表層主要受長(zhǎng)江沖