三峽大壩啟用后長(zhǎng)江口及鄰近海域秋季懸浮體、葉綠素分布特征及影響因素＊

邵和賓，范德江，張 晶，王 亮，張喜林，褚忠信

（中國海洋大學(xué)海洋地球科學(xué)學(xué)院，山東青島266100）

三峽大壩啟用后長(zhǎng)江口及鄰近海域秋季懸浮體、葉綠素分布特征及影響因素＊

邵和賓，范德江＊＊，張 晶，王 亮，張喜林，褚忠信

（中國海洋大學(xué)海洋地球科學(xué)學(xué)院，山東青島266100）

基于2010年10月在長(zhǎng)江口海域海洋綜合調(diào)查，利用多參數(shù)CTD現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查數(shù)據(jù)、懸浮體濃度測(cè)定數(shù)據(jù)，對(duì)該區(qū)懸浮體和葉綠素的空間分布及影響因素進(jìn)行系統(tǒng)的研究，探討三峽工程蓄水7a以來長(zhǎng)江口的懸浮體和葉綠素的分布特征及變化。結(jié)果表明：濁度值與懸浮體濃度存在良好的線性關(guān)系，鹽度對(duì)該線性關(guān)系沒有明顯的影響；長(zhǎng)江口及其鄰近海域懸浮體主要分布在123°E以西的海域，表現(xiàn)為近岸高、離岸低，表層低、底層高，其分布主要受到水團(tuán)、長(zhǎng)江輸入、上升流等的影響；葉綠素在123°E往東的海域含量較高，近岸低，在123°E～124°E之間葉綠素含量最高，其分布主要受到水團(tuán)、浮游植物種類和季節(jié)變化及營養(yǎng)鹽的共同影響。與三峽工程蓄水前對(duì)比，懸浮體高值區(qū)的界限往西移動(dòng)了近半個(gè)經(jīng)度，同季節(jié)的葉綠素含量的平均值降低。

三峽工程；長(zhǎng)江口；懸浮體；濁度；葉綠素；影響因素

河口及其鄰近海域是陸海相互作用強(qiáng)烈的區(qū)域，也是易于受到人類活動(dòng)影響的環(huán)境。長(zhǎng)江口及其鄰近海域東鄰西北太平洋，西接中國大陸，既受長(zhǎng)江入海物質(zhì)通量的強(qiáng)烈影響，又受陸架環(huán)流系統(tǒng)的制約。這里各種動(dòng)力因素相互交錯(cuò)和影響，如沖淡水、陸架環(huán)流、沿岸流系等海洋動(dòng)力學(xué)過程相互影響，形成復(fù)雜的海洋動(dòng)力環(huán)境［1－3］。在河流和海洋因素共同作用之下，于河口處以及東海內(nèi)陸架形成了規(guī)模巨大的沉積體，成為現(xiàn)代沉積作用中心之一；同時(shí)，河口及東海內(nèi)陸架生態(tài)環(huán)境不斷變差，水體富營養(yǎng)鹽化嚴(yán)重，導(dǎo)致低氧（或缺氧）事件和赤潮頻繁發(fā)生。發(fā)生在長(zhǎng)江流域內(nèi)的重大人類活動(dòng)，特別是三峽大壩的建設(shè)和使用后，使得長(zhǎng)江入海的沉積物急劇減少，迄今尚不清楚該變化如何影響長(zhǎng)江口及內(nèi)陸架沉積環(huán)境。海洋中懸浮體以及葉綠素是表征海洋性質(zhì)的重要參數(shù)，懸浮體與沉積動(dòng)力過程密切相關(guān)，而葉綠素則是初級(jí)生產(chǎn)力的直接反映，對(duì)它們的時(shí)空分布的認(rèn)識(shí)有助于深入了解河口和近岸海洋動(dòng)力過程、生態(tài)動(dòng)力學(xué)過程，并為了解和評(píng)價(jià)重大人類活動(dòng)對(duì)近海環(huán)境的影響提供參考［4］。

前人對(duì)該海域的懸浮體、葉綠素等方面已經(jīng)做過較多的調(diào)查研究。懸浮體方面的研究工作主要有：懸浮體含量的空間分布特征和搬運(yùn)格局分析［5－8］、懸浮體含量分布的季節(jié)變化特征［9］，水團(tuán)對(duì)懸浮體分布的影響［10］等；在這些研究中，對(duì)秋季懸浮體研究十分缺乏，且對(duì)長(zhǎng)江三峽大壩啟用后的懸浮體狀態(tài)的研究也較少。在葉綠素分布方面的研究也十分活躍，但主要集中在葉綠素的分布以及與營養(yǎng)鹽關(guān)系探討等［4］，缺乏對(duì)葉綠素與海洋學(xué)因子，如濁度、水團(tuán)、鹽度、上升流等關(guān)系的全面分析。

為此，本研究基于2010年10月長(zhǎng)江口和鄰近海域的實(shí)際綜合海洋調(diào)查，首先建立懸浮體濃度和濁度的關(guān)系，查明懸浮體（濁度）和葉綠素的空間分布特征，進(jìn)而探討懸浮體和葉綠素的影響因素。

1 調(diào)查和分析方法

本次調(diào)查航次為國家自然科學(xué)基金秋季公共航次，調(diào)查船為“科學(xué)三號(hào)”，調(diào)查海域是長(zhǎng)江口及其鄰近海域（見圖1）。

使用Seabird 19plus型CTD上配置的Rosette采水器采集水體樣品，采水站位為：DH1、DH3、DH4、DH6斷面的所有站位，共25站；每站共采集5層水樣，采樣層位為：0、0.2H、0.4H、0.6H、0.8H、H（其中H為采水點(diǎn)的水深），采水量約5L，共得到150瓶水樣。采用有機(jī)玻璃抽濾器，雙層濾膜（孔徑45μm、直徑47 mm的混合纖維濾膜）對(duì)海水進(jìn)行抽濾；然后在實(shí)驗(yàn)室將濾膜低溫干燥、稱重，利用下式計(jì)算懸浮體含量（單位：mg／L）。

式中：wu2和wu1分別為上濾膜抽濾前、抽濾后的質(zhì)量；wb2和wb1分別為下濾膜抽濾前后的質(zhì)量；γ為校正因子；v為抽濾的水體體積；C為懸浮體濃度。

圖1 取樣站位圖Fig.1 Sample sites in Yangtze River estuary area

葉綠素、濁度、溫度、鹽度等數(shù)據(jù)通過考察船上的seabird 19plus型CTD數(shù)據(jù)采集器獲得，該數(shù)據(jù)為原始數(shù)據(jù)，經(jīng)進(jìn)一步處理得到可用數(shù)據(jù)，包括6個(gè)斷面所有站位，所有層位的數(shù)據(jù)。

2 懸浮體、葉綠素的分布特征

2.1 懸浮體的分布特征及其與濁度的關(guān)系

為準(zhǔn)確得到懸浮體濃度和濁度的關(guān)系，實(shí)際測(cè)量了4條斷面24個(gè)站位共144層的懸浮體濃度值，它們涵蓋了整個(gè)長(zhǎng)江口及鄰近海域。該區(qū)懸浮體總體表現(xiàn)為底層高、中上層低、近岸濃度高、向外濃度低的基本特征（見表1）。

表1 懸浮體濃度統(tǒng)計(jì)值（DH表示整個(gè)海域）Table 1 Concentration of suspended matters（DH denotes the whole area）／mg·L－1

懸浮物濃度一般是指單位水體中可以用濾紙截留的物質(zhì)的量，而濁度則是一種光學(xué)效應(yīng)，它表現(xiàn)出光線透過水層時(shí)受到阻礙的程度，這種光學(xué)效應(yīng)與顆粒的大小、形狀、結(jié)構(gòu)和組成有關(guān)。該區(qū)懸浮體與濁度的關(guān)系，前人已經(jīng)做過研究，探討了不同水體中兩者可能存在的相關(guān)性，分析了兩者關(guān)系的主要影響因素和關(guān)系式的適用范圍，結(jié)果表明：長(zhǎng)江口及其鄰近海域不同水體懸浮體濃度和濁度之間均存在較好的相關(guān)性，即濃度和濁度之間存在對(duì)數(shù)線性關(guān)系［11］。

圖2 懸浮體與濁度的線性關(guān)系圖Fig.2 The linear relationships between suspended matters and turbidity

本次調(diào)查的結(jié)果與前述結(jié)果有所不同，即濁度和懸浮體的濃度呈線性相關(guān)性。按照前人的分析程序，以海水的鹽度為標(biāo)準(zhǔn)，將研究區(qū)分為鹽度25～30和大于30（占絕大多數(shù)）兩部分［11］，其濁度和懸浮體濃度的線性相關(guān)如圖2a、b，相關(guān)系數(shù)分別為：R2＝0.964 972和R2＝0.823 891。如果不考慮鹽度的影響，懸浮體濃度和濁度的關(guān)系如圖2c，其相關(guān)系數(shù)R2＝0.949 517，該關(guān)系相等或略優(yōu)于考慮鹽度影響下的關(guān)系。由此可知，在鹽度大于25的情況下，鹽度對(duì)懸浮體和濁度間的相關(guān)性的影響并不大，可以使用下式把濁度換算成懸浮體濃度。

式中，X表示濁度值，Y表示懸浮體濃度值。

根據(jù)該式算出各個(gè)站位的懸浮體濃度值，并作平面分布圖（見圖3）和斷面分布圖（見圖4）分析懸浮體的分布狀況。

懸浮體的平面分布特征（見圖3）：較高懸浮體含量的范圍基本上集中在123°E以西海域，往東急劇減少，29°N以南區(qū)域的懸浮體含量很低。在124°E～125°E、31°N以北區(qū)域，有一懸浮體高值區(qū)，此區(qū)域接近濟(jì)州島西南端的泥質(zhì)區(qū)。懸浮體含量表層＜中層＜底層。表層的分布范圍較小，主要集中在長(zhǎng)江口和杭州灣口門處，且30°N以南含量很??；中層分布范圍擴(kuò)大至28.5°N，且最高值的位置移至杭州灣灣口處，濟(jì)州島西南端的高含量懸浮體十分明顯；底層的分布范圍往東移，最遠(yuǎn)延伸至124°E附近，且最高含量值的區(qū)域北移至長(zhǎng)江口南側(cè)，在28.5°N～30°N，123°E～124°E，之間，存在1個(gè)舌狀等值線，向離岸方向伸展。

圖3 懸浮體平面分布圖Fig.3 Distribution patterns of total suspended matter in the study area

懸浮體的斷面分布狀況（見圖4）：含量近岸高、離岸低，底層高、上層低的特點(diǎn)更加明顯，20m水深以淺濃度大于5mg／L的區(qū)域沒有越過123°E。圖4a中，整體的懸浮體含量都很高，在中間123.5°E處出現(xiàn)的1個(gè)低值范圍，將此斷面分為左右兩部分，其中近岸部分上下分層不明顯，但水平梯度顯著；離岸的部分有明顯的上下分層，在20m水深處水體的懸浮體含量達(dá)到了10mg／L，且在124°E處5mg／L的水體延伸到了表層。圖4b呈現(xiàn)出與a相似的特征，但離岸的部分懸浮體含量明顯降低，但超過5mg／L的范圍擴(kuò)大。圖4c雖然亦被分為兩部分，但離岸部分濃度大于5mg／L的水體沒有越過20m水深。圖4d中123°E以東海域高懸浮體濃度（＞5mg／L）的水體基本上在40m水深以下。圖4e中，高懸浮體濃度（＞5mg／L）水體分布在50m水深以下，在124.15°E處的突起部分以東含量極少。圖4f中，懸浮體的高濃度區(qū)分布在水深30m以下且在122.4°E以西的范圍，往東逐漸減少。

綜合圖3、4可以發(fā)現(xiàn)，高懸浮體含量的水體基本上集中在123°E以西海域，隨著深度的增加，這個(gè)范圍往東擴(kuò)展，但不會(huì)超過124°E（除濟(jì)州島西南端高含量區(qū)）。DH1～DH4斷面具有相似的懸浮體分布，由北向南懸浮體含量減少，中間都被一低濃度的水體分開。在DH5、DH6周圍大部分海域表層懸浮體含量極少。

圖4 懸浮體斷面分布Fig.4 Distribution patterns of total suspended matter in the different sections

2.2 葉綠素分布特征

本區(qū)葉綠素平均含量為83.79μg／m3，最高值401.30μg／m3（DH4－3），最低值為7.30μg／m3（DH6－2），見表2?？臻g分布差異大。

平面分布上，表層葉綠素平均含量為91.05μg／m3，高值區(qū)（＞100μg／m3）分布在123°E～124°E之間，呈帶狀分布，而在杭州灣外的123.5°E處出現(xiàn)最高值，為401.30μg／m3；長(zhǎng)江口、浙閩近岸及北部海域葉綠素含量相對(duì)該層其他區(qū)域低，見圖5。中層的葉綠素平均含量73.33mg／m3，中層葉綠素分布繼承了表層分布特點(diǎn)，高值區(qū)見于123°E～124°E之間，呈帶狀分布，最高值也位于杭州灣外側(cè)，為254.30μg／m3。底層葉綠素平均含量為59.01μg／m3，但是其水平分布完全不同于表、中層，高值區(qū)見于長(zhǎng)江口外，呈點(diǎn)狀發(fā)育，最高值達(dá)244.10μg／m3。

表2 葉綠素的含量Table 2 The mean value of chlorophyll concentration／μg·m－3

垂向分布如圖6，DH1斷面沒有表現(xiàn)出特別明顯的規(guī)律，葉綠素含量普遍較低且整體較均勻，葉綠素隨深度變化較小，總體上近岸高，遠(yuǎn)岸低。DH2斷面分布與DH1斷面相似，但其值低于前者，并且在123°E處的高值中心已經(jīng)呈現(xiàn)，上下沒有明顯分層現(xiàn)象。DH3斷面中葉綠素含量大于20μg／m3的區(qū)域集中在123°E以西的水深較淺處。DH4中有一個(gè)以123.5°E為中軸、直徑為約一個(gè)經(jīng)度的“倒鐘”形高葉綠素含量等值線群，特征十分明顯，41m水深以淺的水體大于100μg／m3，且最底層也達(dá)到了40μg／m3。DH5斷面的高值區(qū)分布狀況跟DH4斷面相似，雖然最高值不如其大，但相對(duì)高值區(qū)要比DH4分布面更廣。DH6斷面的葉綠素高值區(qū)分布在123°15′E以東區(qū)域，以西區(qū)域含量很少，其值總體較低，但高于DH1、DH2和DH3斷面，在60m水深以淺含量都大于40μg／m3?？偟膩碚f，前3個(gè)斷面葉綠素含量要比后3個(gè)斷面小，且規(guī)律不明顯；后3個(gè)斷面的垂向上分層顯著，含量＞100μg／m3的水體分布在50m水深以上，高值中心大致處于同一經(jīng)度。

3 懸浮體和葉綠素的影響因素分析

3.1 長(zhǎng)江口和鄰近海區(qū)水團(tuán)分布

溫度和鹽度的數(shù)據(jù)變化很好的指示了不同水團(tuán)的存在及起到的作用。該區(qū)的溫度、鹽度分布特征見圖7、8。

圖7 溫度、鹽度平面分布圖Fig.7 Distribution patterns of salinity and temperature in different layers

溫度 時(shí)值11月初，水溫呈現(xiàn)出沿岸低、外海高的冬季特征［12］。表層較均勻，中層平均溫度高于表層和底層，底層分布最不均勻，總體還存在一定的層化現(xiàn)象；說明垂直混合作用加強(qiáng)，但還沒有達(dá)到冬季的均勻一致的狀態(tài)。DH1、2、3斷面垂向上沒有層化現(xiàn)象，但DH1斷面表現(xiàn)為近海高外海低。DH4、5、6 3個(gè)斷面垂向分層明顯，底層溫度較低，特別是DH6斷面的底層和表層相差3℃以上。鹽度 鹽度分布是表層低，中底層高，近岸低，離岸高，并且在近岸等值線與海岸線接近平行。在123°E～124.5°E表中底3層中都存在1個(gè)鹽度大于33舌狀水體，由南向北延伸到32°N。垂向上前2個(gè)斷面沒有上下分層現(xiàn)象，但沿緯度方向很不均勻，在123°E～124°E之間存在1個(gè)高鹽度水體，縱貫表底，DH3、4、6斷面特征相似，在123°E以東水體鹽度很均勻且較高，DH5斷面層化現(xiàn)象突出，近岸和表層鹽度相對(duì)較低。

圖8 溫度、鹽度垂向分布圖Fig.8 Distribution patterns of salinity and temperature in different sections

結(jié)合以上溫度和鹽度的分布特征，綜合考慮各種因素做出如下判斷：

在123°15′E以西海域水溫低于20℃，123°E以西鹽度低于30.5PSU，指示了浙江沿岸流的存在，主要由長(zhǎng)江、錢塘江等入海徑流形成［10］。長(zhǎng)江水入海之后，向東南蔓延并且漂浮在鹽度高的海水之上，在124°E以西的很大范圍內(nèi)表層鹽度較低，此指示了長(zhǎng)江沖淡水水團(tuán)的存在［5，13］。在124°E附近，表層和中層溫度高于底層，鹽度較高，并且部分等值線呈舌狀向北延伸至30°N附近，此為臺(tái)灣暖流［14－15］。在垂向上如圖8，DH1、DH2斷面溫、鹽等值線密度較高，說明水團(tuán)復(fù)雜；在124.5°E左右出現(xiàn)低溫區(qū)，此應(yīng)是黃海沿岸流的存在區(qū)［15－16］；該水域的鹽度較低，應(yīng)該是受到了入海徑流的影響，水深較淺、水團(tuán)混合較充分，而且此處為臺(tái)灣暖流前端，受其影響較弱。DH3斷面的溫度和鹽度變化開始減小，特別是鹽度在123°E以東幾乎沒有變化，且其值較高，說明臺(tái)灣暖流已經(jīng)影響到了該區(qū)。DH4斷面鹽度分布與DH3斷面相似，并且鹽度要更高，為臺(tái)灣暖流水體，溫度卻有較大變化，特別是在123°E～124°E的40m以下區(qū)域水溫較低，并且等值線呈圓形分布較密，說明此處應(yīng)該存在一個(gè)上升流。在DH5和DH6斷面的底層溫度等值線較密，水溫較低，鹽度較高，并且高鹽度更靠近沿岸，此處受臺(tái)灣暖流影響強(qiáng)烈，近岸較低鹽度的區(qū)域是浙江沿岸流的影響區(qū)。因此臺(tái)灣暖流分布在123°E～124°E之間，溫度超過20.6℃、鹽度超過34；此水團(tuán)向北呈舌狀延伸，并且溫度和鹽度遞減。據(jù)郭志剛等人的研究，在夏季臺(tái)灣暖流要比在冬季更靠近岸約1個(gè)經(jīng)度，即夏季在123°E～123°30′E區(qū)域，冬季在123°45′E～124°30′E區(qū)域［10，17－18］，而本次考察時(shí)間正值秋冬交替之際，所以介于兩者間靠冬季一側(cè)，與此相符。在此水團(tuán)以東，約124°E～125°E處存在1個(gè)低鹽、低溫的區(qū)域，應(yīng)該是黃海沿岸流的影響區(qū)［16］。長(zhǎng)江口往南的沿岸帶低鹽區(qū)為浙江沿岸流。

據(jù)此判斷，該區(qū)的水團(tuán)有長(zhǎng)江沖淡水、浙閩沿岸流、臺(tái)灣暖流、黃海沿岸流、上升流等。

3.2 懸浮體空間分布的影響因素

該海區(qū)懸浮體分布主要受水團(tuán)、長(zhǎng)江輸入量、上升流等因素的影響。

由懸浮體分布圖和上述水團(tuán)分析可以知道，在125°30′E以西海域存在東西2個(gè)懸浮體的高值區(qū)，在2個(gè)高值區(qū)的分界線為1個(gè)懸浮體含量小于5mg／L的水體。西部懸浮體高含量區(qū)與低溫、低鹽水體相對(duì)應(yīng)，是長(zhǎng)江沖淡水影響區(qū)；東部懸浮體高含量區(qū)呈舌狀向東南方向延伸擴(kuò)展，與相對(duì)低溫、低鹽的水體相對(duì)應(yīng)，是黃海沿岸流水影響區(qū)；兩高值區(qū)之間的懸浮體含量低值區(qū)與高溫、高鹽的水體對(duì)應(yīng)，是北上臺(tái)灣暖流的影響區(qū)。西部的高值區(qū)中的懸浮體是因?yàn)殚L(zhǎng)江水的輸送，東部高值區(qū)（濟(jì)州島西南泥質(zhì)區(qū)）是蘇北老黃河口水下三角洲的再懸浮泥沙，經(jīng)黃海沿岸流輸運(yùn)至此，其動(dòng)力機(jī)制為：在秋冬季由于風(fēng)暴作用使得蘇北老黃河口三角洲懸浮了大量物質(zhì)，在西北風(fēng)的作用下，攜帶此懸浮物質(zhì)的黃海沿岸流向西南方向擴(kuò)展，同時(shí)作為半封閉性的黃海補(bǔ)償水的黃海暖流也較強(qiáng)，二者在此地區(qū)形成環(huán)流－渦旋，導(dǎo)致大量懸浮物質(zhì)滯留沉淀［10，19－20］?！皾崈簟钡呐_(tái)灣暖流以其動(dòng)力和溫鹽結(jié)構(gòu)阻隔了長(zhǎng)江入海泥沙向陸架東部的擴(kuò)散［7，9，21－24］，即將長(zhǎng)江水輸送的懸浮物基本上都阻擋在123°E以西海域，極少能擴(kuò)散到124°E以東海域。臺(tái)灣暖流冬季弱，夏季強(qiáng)［17－18］，浙江沿岸流是由長(zhǎng)江、錢塘江等河流的入海徑流與附近海水混合的一股低鹽水，在冬季由于臺(tái)灣暖流的減弱和本海區(qū)西北季風(fēng)的影響流向南；時(shí)值秋冬交替，所以該水團(tuán)可以認(rèn)為是往南流向的，大量的懸浮物隨流到杭州灣以及更靠南的地方發(fā)生絮凝沉淀，這也是造成該區(qū)域底質(zhì)為泥質(zhì)的重要原因。

在長(zhǎng)江口海區(qū)122°20′E～123°10′E、31°00′N～32°00′N存在穩(wěn)定上升流現(xiàn)象。據(jù)研究，長(zhǎng)江口外的上升流現(xiàn)象是臺(tái)灣暖流逆坡北進(jìn)產(chǎn)生的，即海底地形對(duì)臺(tái)灣暖流的抬升作用是該上升流的基本動(dòng)力因素［25］。上升流將底層的物質(zhì)帶到水體的中表層，使得懸浮體含量增高。

懸浮體的含量在垂向上分布的差異主要是不同水團(tuán)的混合作用及上升流等導(dǎo)致的。表現(xiàn)為表層低、底層高。如圖3，在長(zhǎng)江口附近，由于咸淡水混合，使得大量懸浮物質(zhì)發(fā)生絮凝沉淀，再加上水動(dòng)力作用很強(qiáng)及上升流的作用，底層物質(zhì)發(fā)生再懸浮，所以懸浮體含量在底層含量很高。杭州灣附近的表中層懸浮體含量相對(duì)較高，是因?yàn)殚}浙沿岸流及長(zhǎng)江沖淡水?dāng)y帶大量較細(xì)顆粒的懸浮體在此處聚集，并且該處底質(zhì)為泥質(zhì)，不易再懸浮，所以底層的含量相對(duì)較低。

長(zhǎng)江水輸入量的變化是季節(jié)性的，夏季是長(zhǎng)江的汛期，其徑流水量和入海泥沙都大大超過冬季。長(zhǎng)江入海泥沙的供應(yīng)量夏半年（5～10月）超過冬半年（11～4月）。長(zhǎng)江輸送入海的沉積物主要集中在汛期8個(gè)月，占全年總量的78%，并且主要集中在7、8、9 3個(gè)月，其中7月最大可占21.9%［24］。本次調(diào)查為冬半年的11月，長(zhǎng)江的徑流量較小，懸浮體含量開始降低，從而影響了該海域的總體懸浮體含量。

另外，浮游生物的含量也是影響懸浮體含量的重要因素。在葉綠素高含量區(qū)，懸浮體含量值也是很高的，如在DH6斷面，除離岸較近的DH6－1和DH6－2外，表中層的懸浮體含量要比底層高，而葉綠素高含量也主要集中在表中層。

張懷靜等對(duì)三峽大壩蓄水前后河口懸浮體濃度的調(diào)查顯示：夏季蓄水后長(zhǎng)江河道中的懸浮體濃度明顯下降，但2003年6月份（即三峽工程蓄水后的第15天）長(zhǎng)江口懸浮體的的濃度未發(fā)生較大變化［26－27］，可能是由于時(shí)間短，三峽大壩的影響還未在長(zhǎng)江口海域中得到顯現(xiàn)。而夏季是長(zhǎng)江等河流的輸入量最高的季節(jié)，7、8月份達(dá)到最高值。而在秋季，該海域的冬季風(fēng)暴作用還不是很強(qiáng)烈，所以影響夏季和秋季懸浮體含量不同的主要因素是長(zhǎng)江的輸入量，據(jù)王凡等［28］，10月份長(zhǎng)江的輸沙量要比7月份低30%。而根據(jù)龐重光等的研究結(jié)果［29］，該海域7～8月份表層的最高值達(dá)到了400mg／L，底層的最高值達(dá)到了600mg／L，而本文調(diào)查結(jié)果是：表層最高值為151mg／L，底層最高值為130mg／L。其平均含量也遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了30%的差距。因此認(rèn)為在三峽大壩蓄水7a后，長(zhǎng)江口及其鄰近海域的懸浮體濃度明顯降低。同時(shí)在蓄水前，前人對(duì)高懸浮體濃度的分布范圍前人也做了較多調(diào)查工作，發(fā)現(xiàn)本海域秋冬季的高低懸浮體界限是在123°30＇E附近，而且夏季的懸浮體分布范圍要比冬季小，即夏季比冬季的懸浮物被限制在更靠西的海域，為123°15＇E［10］。在本次研究（即三峽大壩蓄水7a后的秋季）中發(fā)現(xiàn)這個(gè)界限是在123°E。如果根據(jù)夏季的懸浮體分布范圍要比冬季小的理論進(jìn)行推斷，可以得出在蓄水后的夏季這個(gè)界限應(yīng)該在123°E以西的某個(gè)區(qū)域。由此得到結(jié)論：長(zhǎng)江三峽蓄水之后，隨徑流到達(dá)東海的懸浮體數(shù)量減少，從而導(dǎo)致長(zhǎng)江口及其鄰近海域的懸浮體濃度降低，分布范圍明顯變小，高值區(qū)范圍往西縮小了近半個(gè)經(jīng)度。

3.3 葉綠素空間分布的影響因素

秋、冬季節(jié)東海海域多刮東北風(fēng)，水溫逐漸下降，水體中的生物量下降，光照減弱葉綠素濃度相對(duì)比較低。總體表現(xiàn)為近海高，外海低。近岸葉綠素含量的高值在很大程度上受到陸地徑流帶來的營養(yǎng)鹽和懸浮物的影響，如長(zhǎng)江徑流帶來大量營養(yǎng)鹽和懸浮物，致使長(zhǎng)江口近岸營養(yǎng)鹽濃度很高［4，30－32］。

含葉綠素的浮游植物在不同的季節(jié)、不同的海域中含量和優(yōu)勢(shì)種有所不同。本研究中高含量區(qū)主要分布在123°E～124°E、31°N以南的海域，而此高值區(qū)正位于著名的舟山漁場(chǎng)，含有豐富的浮游植物作為魚類餌料。在相對(duì)穩(wěn)定的光照與溫度條件下，葉綠素濃度的變化主要受水體中營養(yǎng)鹽的制約，而營養(yǎng)鹽的分布受海流與混合狀況的影響［21，33］。東海（28°N～32°N，127°E以西）浮游甲藻類有122種，分隸于13科17屬。其中高溫高鹽種占82.8%，廣溫廣鹽種占15.6%，低鹽近岸種占1.6%。在秋季優(yōu)勢(shì)種僅為聚生角毛藻，聚生角毛藻分布的溫度范圍為21～25℃，高分布區(qū)溫度范圍23～25℃，鹽度范圍為28～34，高分布區(qū)鹽度變動(dòng)范圍為32～34［34］。

葉綠素含量受水團(tuán)分布的控制。結(jié)合平面圖和垂向圖，可以很明顯地看出在123°30＇E處，每個(gè)斷面都有1個(gè)高值帶，在DH4和DH6中此位置是高值區(qū)的中心。由上述水團(tuán)分析可知，此處為臺(tái)灣暖流影響區(qū)，DH1和DH3斷面受該流的影響較弱，而且受到黃海沿岸流的影響，溫度和鹽度較低，不適宜藻類大量繁殖，而在DH4、DH5和DH6斷面的123°30′E附近，受臺(tái)灣暖流強(qiáng)烈影響，使得該處的鹽度和溫度適宜水生植物生長(zhǎng)，而且長(zhǎng)江沖淡水及浙江沿岸流能夠影響到該區(qū)，從而帶來了大量的營養(yǎng)鹽［32］，在這兩組水團(tuán)的作用下，導(dǎo)致了該區(qū)葉綠素含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他區(qū)域。在該區(qū)域的西側(cè)靠近海岸的海域，由于懸浮物含量、濁度值等很高，影響了植物正常的光合作用，而且溫度、鹽度等條件也不適宜水生植物的大量繁殖，所以葉綠素含量很低。在該高值區(qū)以東的海域，由于長(zhǎng)江沖淡水很難到達(dá)，缺乏長(zhǎng)江帶來的大量的營養(yǎng)鹽供給，又沒有穩(wěn)定的上升流發(fā)育，雖然溫度和鹽度適宜，但葉綠素的含量依然很低。

葉綠素含量分布規(guī)律受季節(jié)變化的影響。由于長(zhǎng)江輸入量的季節(jié)性變化，營養(yǎng)鹽的量在不同的季節(jié)含量也存在差異，導(dǎo)致葉綠素的含量也存在季節(jié)性。據(jù)周偉華等的研究，葉綠素含量（樣品采集的時(shí)間為2002年）的季節(jié)變化具體表現(xiàn)如下表［4，35］：

表3 該海域的葉綠素在不同季節(jié)的平均含量Table 3 The mean values of chlorophyll concentration in Yangtze river estuary

同樣，據(jù)文獻(xiàn)［36］的研究，該海域在秋季的葉綠素含量最高值在長(zhǎng)江口附近，其值為：664μg／m3。本航次為秋季，含量平均值為：90μg／m3，應(yīng)該接近全年的低值。而據(jù)王作華等的研究［37］，2006年夏季的葉綠素含量平均值為：1 200μg／m3，含量也是明顯低于三峽大壩啟用前同季節(jié)的含量。當(dāng)然，由于作業(yè)站位和儀器不同，從而所得數(shù)據(jù)有所差異，但整體來看，葉綠素含量減少的趨勢(shì)是可以肯定的。

另外，上升流也是在局部影響葉綠素含量的重要因素。因?yàn)樯仙鲗⒋罅康牡讓訝I養(yǎng)鹽帶到中表層，水生植物大量繁殖，葉綠素含量增加。這些現(xiàn)象在上面的分布圖中都有很好的顯示。

影響葉綠素分布狀況的還有光照條件、水體營養(yǎng)鹽的種類及分布等。植物有充分的光照條件才能進(jìn)行光合作用來固定能量，營養(yǎng)鹽為水生植物生長(zhǎng)提供必須元素需求。懸浮體可分為與生物有關(guān)的顆粒和非生物顆粒，前人曾利用葉綠素／濁度的比值來確定懸浮體的種類，確定水生植物在懸浮體中占的比例，這樣對(duì)于長(zhǎng)江口及其附近海域的初級(jí)生產(chǎn)力的研究具有重要的意義［38］。

據(jù)文獻(xiàn)［29］研究，1998—2007年該海區(qū)的葉綠素總體呈明顯下降趨勢(shì)，2003年是變化的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，與三峽水庫蓄水的時(shí)間相吻合。結(jié)合表3及夏濱等的數(shù)據(jù)，可以得出結(jié)論：在三峽大壩啟用以后，長(zhǎng)江口及其鄰近海域的葉綠素含量明顯減少。

4 結(jié)論

（1）長(zhǎng)江口及其鄰近海域的懸浮體與濁度之間存在良好的線性關(guān)系，鹽度對(duì)該線性關(guān)系沒有明顯影響。

（2）長(zhǎng)江口及其鄰近海域懸浮體主要分布在123°E以西的海域，表現(xiàn)為近岸高、離岸低，表層低、底層高。其分布主要受到水團(tuán)、長(zhǎng)江輸入量、上升流以及再懸浮作用的影響。

（3）葉綠素在123°E往東的海域含量較高，近岸低，在123°E～124°E之間葉綠素含量最高。其分布主要受到水團(tuán)、浮游植物種類和季節(jié)變化及營養(yǎng)鹽的共同影響。（4）對(duì)比三峽大壩建成前后，懸浮體高值區(qū)的界限比以前往西移動(dòng)了近半個(gè)經(jīng)度，同季節(jié)的葉綠素含量比以前的平均值要低。

［1］ 沈煥庭，潘定安.長(zhǎng)江口最大渾濁帶［M］.北京：海洋出版社，2001：46－63.

［2］ 胡敦欣，韓舞鷹，章申，等.長(zhǎng)江、珠江及鄰近海域陸海相互作用［M］.北京：海洋出版社，2001：34－35，56－103.

［3］ 沈煥庭.我國河口最大渾濁帶研究的新認(rèn)識(shí)［J］.地球科學(xué)進(jìn)展，1995，10（2）：210－212.

［4］ 周偉華，袁翔城，霍文毅，等.長(zhǎng)江口鄰域葉綠素a和初級(jí)生產(chǎn)力的分布［J］.海洋學(xué)報(bào)，2004，26（3）：143－150.

［5］ 郭志剛，楊作升，雷坤，等.東海陸架北部泥質(zhì)沉積動(dòng)力過程的季節(jié)性變化規(guī)律［J］.青島海洋大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，1999，29（3）：507－513.

［6］ 楊作升.黃河長(zhǎng)江、珠江沉積物中粘土的礦物組合、化學(xué)特征及其物源區(qū)氣候環(huán)境的關(guān)系［J］.海洋與湖沼，1988，19（4）：336－346.

［7］ 楊作升，郭志剛，王兆祥，等.黃東海陸架懸浮體向東部深海區(qū)輸送的宏觀格局［J］.海洋學(xué)報(bào)，1992，14（2）：81－90.

［8］ 秦蘊(yùn)珊，李凡，徐善民，等.南黃海海水中懸浮體的研究［J］.海洋與湖沼，1989，20（2）：101－112.

［9］ Shen H T，Li J F，Zhu H F，et al.Transport of the suspended sediments in the Changjiang Estuary［C］.∥Proceeding of International Symposium on the Sediment action on the Continental Shelf with Special Reference to the East China Sea.Beijing：China Ocean Press，1983，389－399.

［10］ 郭志剛，楊作升，范德江，等.長(zhǎng)江口泥質(zhì)區(qū)的季節(jié)性沉積效應(yīng)［J］.地理學(xué)報(bào)，2003，58（4）：591－597.

［11］ 翟世奎，張懷靜，范德江，等.長(zhǎng)江口及其鄰近海域懸浮物濃度和濁度的對(duì)應(yīng)關(guān)系［J］.環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)，2005，25（2）：693－699.

［12］ 許東禹，劉錫清，張訓(xùn)華，等.中國近海地質(zhì)［M］.北京：地質(zhì)出版社，1997：26－33.

［13］ 王勇志，江文勝.渤、黃、東海懸浮物質(zhì)量濃度冬、夏季變化的數(shù)值模擬［J］.海洋科學(xué)進(jìn)展，2007，25（1）：28－33.

［14］ 谷國傳，胡方西，胡輝，等.長(zhǎng)江口外高鹽水入侵分析［J］.東海海洋，1994，12（3）：1－13.

［15］ 趙保仁，Ltmeberner R，胡敦欣，等.黃海南部及東海北部夏季若干水文特征［J］.海洋與湖沼，1991，22（2）：132－139.

［16］ 湯毓祥，鄒娥梅.南黃海環(huán)流的若干特征［J］.海洋學(xué)報(bào)，2000，22（1）：1－16.

［17］ Su Jilan.A review of circulation dynamics of the coastal oceans near China［J］.Acta Oceanologica Sinica.2001，23（4）：1－16.

［18］ 蘇育嵩.黃東海地理?xiàng)l件概況環(huán)流系統(tǒng)與中心漁場(chǎng)［J］.山東海洋學(xué)院學(xué)報(bào)，1986，16（1）：12－27.

［19］ Saito Y，Yang z S.Historical change of the Huanghe（Yellow River）and its impact on the sediment budget of the East China Sea［C］.∥Iseki K，Tsunogai S，eds.Proceedings of International Symposium on Global Fluxes of Carbon and its Related Substances in the Coastal－Ocean－Atmosphere System.Sapporo：Hokkaido University，1994：7－12.

［20］ 郭志剛，楊作升，曲艷慧，等.東海陸架泥質(zhì)區(qū)沉積地球化學(xué)比較研究［J］.沉積學(xué)報(bào)，2000，18（2）：284－289.

［21］ Xie Q C，Zhang L F，Zhou F G，et al.Features and transportation of suspended matter over the continental shelf off the Changjiang Estuary［C］.∥Proceeding of International Symposium on the Sedimentation on the Continental Shelf，with Special Reference to the East China Sea.Beijing：China Ocean Press，1983，400－412.

［22］ Milliman J D，Shen H T，Yang Z S，et al.Transport and deposition of river sediment in the Changjiang Estuary and adjacent continental shelf［J］.Continental Shelf Research，1985，（1／2）：37－45.

［23］ Milliman J D，Qin Y S，Park Y A.Sediments and sedimentary processes in the Yellow and East China Sea［M］.∥I A Masuda F ed.Sedimentary Facies in the Active Plate Margin.Tokyo：Terra Scientific Publishing Company，1989：233－249.

［24］ 孫效功，方明，黃偉，等.黃、東海陸架區(qū)懸浮體輸運(yùn)的時(shí)間變化規(guī)律［J］.海洋與湖沼，2000，31（6）：581－587.

［25］ 趙保仁.長(zhǎng)江口外的上升流現(xiàn)象［J］.海洋學(xué)報(bào)，1993，15（2）：108－114.

［26］ 張懷靜，翟世奎，范德江，等.三峽工程一期蓄水后長(zhǎng)江口及其鄰近海域懸浮物濃度分布特征［J］.環(huán)境科學(xué)，2007，28（8）：1655－1661.

［27］ 張懷靜，翟世奎，范德江，等.三峽工程一期蓄水后長(zhǎng)江口懸浮體形態(tài)及物質(zhì)組成［J］.海洋地質(zhì)與第四紀(jì)地質(zhì)，2007，27（2）：1－10.

［28］ 王凡，許炯心.長(zhǎng)江、黃河口及鄰近海域路海相互作用若干重要問題［M］.北京：海洋出版社，2004：46.

［29］ 龐重光，王凡，白學(xué)志，等.夏、冬兩季長(zhǎng)江口及鄰近海域懸浮物的分布特征及其沉積量［J］.海洋科學(xué)，2003，27（12）：31－35.

［30］ 伍玉梅，徐兆禮，崔雪森，等.1997—2007年東海葉綠素a質(zhì)量濃度的時(shí)空變化分析［J］.環(huán)境科學(xué)研究，2008，21（6）：137－142.

［31］ 周俊麗，劉征濤，孟偉，等.長(zhǎng)江口營養(yǎng)鹽濃度變化及分布特征［J］.環(huán)境科學(xué)研究，2006，19（6）：139－144.

［32］ 王保棟，戰(zhàn)閏，藏家業(yè)，等.長(zhǎng)江口及其鄰近海域營養(yǎng)鹽的分布特征和輸送途徑［J］.海洋學(xué)報(bào)，2002，24（1）：53－58.

［33］ 寧修仁，劉子琳.渤，黃，東海初級(jí)生產(chǎn)力和潛在漁業(yè)生產(chǎn)量的評(píng)估［J］.海洋學(xué)報(bào)，1995，17（3）：72－84.

［34］ 羅民波，陸健健，王云龍，等.東海浮游植物數(shù)量分布與優(yōu)勢(shì)種［J］.生態(tài)學(xué)報(bào)，2007，27（2）：5076－5080.

［35］ 周偉華，霍文毅，袁翔城，等.東海赤潮高發(fā)區(qū)春季葉綠素a和初級(jí)生產(chǎn)力的分布特征［J］.應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)，2007，14（7）：1055－1059.

［36］ 夏濱，呂瑞華，孫丕喜，等.2000年秋季黃東海典型海區(qū)葉綠素a的時(shí)空分布及其粒徑組成特征［J］.黃渤海海洋，2001，19（4）：37－42.

［37］ 王作華，石曉勇，張傳松，等.黃＼東海夏季葉綠素a分布特征的初步探討［J］.漁業(yè)科學(xué)進(jìn)展，2009，30（2）：120－126.

［38］ 陳楚群，施平，毛慶文.南海海域葉綠素濃度分布特征的衛(wèi)星遙感分析口［J］.熱帶海洋學(xué)報(bào)，2001，20（2）：66－70.

Distribution and Influencing Factors of Suspended Matters and Chlorophyll in Autumn in Yangtze River Estuary Post－Three Gorges Dam

SHAO He－Bin，F(xiàn)AN De－Jiang，ZHANG Jing，WANG Liang，ZHANG Xi－Lin，CHU Zhong－Xin
（College of Marine Geoscience，Ocean University of China，Qingdao 266100，China）

For studying the change of distribution of total suspended matters and Chlorophyll in Yangtze River Estuary，the samples and data had been obtained from the comprehensive research cruise in Oct 2010，seven years since the first－stage storage of the Three Gorges Dam.The samples acquired by pressure－sensitive water sampler had been filtered using pumped filter，and the concentration of total suspended matters had been worked out.The data of chlorophyll，turbidity，salinity and temperature had been acquired by an in situ CTD system.Distribution patterns of total suspended matters and Chlorophyll，and their influencing factors were systematically studied.The results show that：（1）there is a good linear relationship between turbidity and total suspended matters concentration without relation to different salinity.（2）the high concentration of total suspended matters locates in the area west of 123°E，and most Chlorophyll flocks together in the area between 123°E and 124°E.The water masses and discharges of the Yangtze River are main factors to control their distributions.In contrasting to pre－Three Gorges Dam Project，the extent of total suspended matter has shrunk to coastal by a half of longitude，and the value of Chlorophyll has decreased.

three Gorges Dam；Yangtze River Estuary；total suspended matter；turbidity；chlorophyll；influencing factors

P76

A

1672－5174（2012）05－094－11

國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（40976020；41030856）；國家重大基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃項(xiàng)目（2010CB951202）資助

2011－05－03；

2012－03－21

邵和賓（1984－），男，碩士生，研究方向?yàn)楹Ｑ蟪练e學(xué)。E－mail：shaobin0707＠163.com

＊＊通訊作者：E－mail：djfan＠ouc.edu.cn

責(zé)任編輯 徐 環(huán)