張玉鳳,田 金,楊 爽,李 愛(ài),王年斌*(1.遼寧省海洋水產(chǎn)科學(xué)研究院,遼寧 大連 116023;2.遼寧省海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)總站,遼寧 大連 116023;3.中國(guó)海洋大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院,山東 青島 266100)
大連灣海域營(yíng)養(yǎng)鹽時(shí)空分布、結(jié)構(gòu)特征及其生態(tài)響應(yīng)
張玉鳳1,2,3,田 金1,2,楊 爽1,2,李 愛(ài)1,2,王年斌1,2*(1.遼寧省海洋水產(chǎn)科學(xué)研究院,遼寧 大連 116023;2.遼寧省海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)總站,遼寧 大連 116023;3.中國(guó)海洋大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院,山東 青島 266100)
基于2012年夏秋季大連灣海水中溶解態(tài)和不同粒級(jí)顆粒物中氮、磷、硅、葉綠素a的調(diào)查資料,對(duì)大連灣海水不同粒級(jí)顆粒物中營(yíng)養(yǎng)鹽和葉綠素a的時(shí)空分布特征進(jìn)行了分析,對(duì)不同粒級(jí)浮游植物的營(yíng)養(yǎng)要素組成及營(yíng)養(yǎng)鹽結(jié)構(gòu)特征進(jìn)行了探討.結(jié)果表明,大連灣海水中溶解態(tài)營(yíng)養(yǎng)鹽、葉綠素a高值區(qū)主要出現(xiàn)在臭水套和甜水套灣附近海域,并由灣內(nèi)向?yàn)惩膺f減,各粒級(jí)顆粒物中營(yíng)養(yǎng)鹽分布趨勢(shì)存在著不一致性,但高值區(qū)易出現(xiàn)在西北部海域; 除無(wú)機(jī)氮外,海水中營(yíng)養(yǎng)鹽總體表現(xiàn)出秋季高于夏季,各粒級(jí)葉綠素a濃度表現(xiàn)為夏季高于秋季;磷是大連灣海水中浮游植物生長(zhǎng)的限制元素,硅是不同粒級(jí)浮游植物營(yíng)養(yǎng)鹽的限制要素;微微型浮游植物對(duì)現(xiàn)有的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)更具適應(yīng)性.
大連灣;營(yíng)養(yǎng)鹽;浮游植物;時(shí)空分布;生態(tài)響應(yīng)
海水中的無(wú)機(jī)氮(DIN)、磷(P)、硅(Si)是海洋生物繁殖生長(zhǎng)不可缺少的成分,是海洋初級(jí)生產(chǎn)力和食物鏈的基礎(chǔ),營(yíng)養(yǎng)鹽在海水中的含量分布明顯受到海洋生物活動(dòng)的影響[1].作為海洋生態(tài)系統(tǒng)的初級(jí)生產(chǎn)者和能量的主要轉(zhuǎn)換者[2],海洋中浮游植物按一定比例自海水中吸收營(yíng)養(yǎng)鹽[3-5],偏離過(guò)高或過(guò)低都可能引起浮游植物的生長(zhǎng)受到某一元素的限制,并顯著影響水體中浮游植物的種類(lèi)組成.按照Sieburth等[6]的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)浮游植物可分為小型、微型和微微型,不同類(lèi)型浮游植物的生長(zhǎng)速率、對(duì)營(yíng)養(yǎng)要素的攝入速率、在食物網(wǎng)中的能流去向和沉降特性等均不同[2,7].目前對(duì)于不同類(lèi)型浮游植物中營(yíng)養(yǎng)鹽成分的研究仍主要處于實(shí)驗(yàn)室內(nèi)對(duì)浮游植物脅迫作用的培養(yǎng)研究階段,從天然海水顆粒物中分離出不同類(lèi)型的浮游植物很難實(shí)現(xiàn),因此,難以直接測(cè)定不同類(lèi)型浮游植物的營(yíng)養(yǎng)鹽成分,而主要是通過(guò)分析不同粒級(jí)顆粒物中的營(yíng)養(yǎng)鹽成分,來(lái)粗略代表不同類(lèi)型浮游植物中的營(yíng)養(yǎng)鹽成分[8].
大連灣位于黃海北部遼東半島南端,是半封閉型的天然海灣,海灣被大連市主城區(qū)環(huán)抱,人口約588.5萬(wàn)[9].全灣總面積174km2,灣口朝向東南與北黃海相通,寬約11.1km[10].大連灣有多個(gè)小灣,自東向西分別為大孤山灣、紅土堆子灣、甜水套灣和臭水套灣,灣內(nèi)水深自西北向東南遞減,5~15m等深線占據(jù)著整個(gè)海灣,15~30m等深線在灣口密集,灣周?chē)鸁o(wú)成型的河流,多為間歇性小溪[10],主要為匯入臭水套灣的春柳河以及匯入甜水套灣的泉水河.由于人口密集、工業(yè)發(fā)達(dá),大量污水排放進(jìn)入大連灣內(nèi),據(jù)統(tǒng)計(jì)每年僅工業(yè)廢水就約有3億多噸排入灣內(nèi)[11],大連灣海域富營(yíng)養(yǎng)化狀況嚴(yán)重[11-13]、赤潮發(fā)生頻繁[14-15].
本文對(duì)大連灣海水不同粒級(jí)顆粒物中營(yíng)養(yǎng)鹽和葉綠素a(Chl a)時(shí)空分布及營(yíng)養(yǎng)鹽結(jié)構(gòu)特征進(jìn)行分析,并通過(guò)不同粒級(jí)顆粒物中營(yíng)養(yǎng)鹽與Chl a.的關(guān)系分析,探討了浮游植物對(duì)現(xiàn)有營(yíng)養(yǎng)鹽結(jié)構(gòu)的響應(yīng),以便能夠?yàn)榇筮B灣海域環(huán)境監(jiān)管及赤潮和富營(yíng)養(yǎng)化評(píng)價(jià)管理提供技術(shù)支持.
1.1 樣品采集與前處理
分別于2012年8月26日和11月14日對(duì)大連灣海域進(jìn)行調(diào)查,共設(shè)置8個(gè)站位,在灣內(nèi)和灣外均有布設(shè)(圖1).采用表層采水器采集表層海水樣品,水樣立即經(jīng)0.45μm醋酸纖維濾膜(預(yù)處理)過(guò)濾,立刻進(jìn)行溶解態(tài)營(yíng)養(yǎng)鹽分析;取未過(guò)濾的水樣500mL,先用200μm孔徑的篩絹去除較大的浮游動(dòng)物和其他顆粒物質(zhì),再按照順序用20μm、2μm和0.45μm濾膜過(guò)濾,得到20~200μm、2~20μm、0.45~2μm的顆粒物質(zhì),濾膜冷凍保存,用于測(cè)定顆粒態(tài)氮(PN)、顆粒態(tài)磷(PP)、顆粒態(tài)硅(PSi)的濃度;同樣的操作過(guò)程,水樣加1~2mL碳酸鎂懸浮液混勻后,用相應(yīng)孔徑濾膜過(guò)濾,濾膜避光冷凍保存,用于Chl a.濃度的測(cè)定.
圖1 大連灣采樣點(diǎn)位示意Fig.1 Sampling sites in Dalian Bay
1.2 分析方法
海水中溶解態(tài)營(yíng)養(yǎng)鹽的檢測(cè)均采用《海洋監(jiān)測(cè)規(guī)范》(GB17378.4-2007)[16]中規(guī)定的方法,其中硝酸鹽)檢測(cè)采用鋅-鎘還原法,亞硝酸鹽)檢測(cè)采用萘乙二胺分光光度法,銨鹽)檢測(cè)采用次溴酸鹽氧化法,活性磷酸鹽(DIP)檢測(cè)采用磷鉬藍(lán)分光光度法,活性硅酸鹽(DSi)檢測(cè)采用硅鉬藍(lán)分光光度法,無(wú)機(jī)氮(DIN)為、、的濃度之和.不同粒級(jí)顆粒物質(zhì)中營(yíng)養(yǎng)鹽濃度在分析測(cè)定前,均需進(jìn)行消解前處理,顆粒態(tài)氮(PN)采用堿性過(guò)硫酸鉀消解紫外分光光度法[17],顆粒態(tài)磷(PP)采用鉬酸銨分光光度法[18],顆粒態(tài)硅(PSi)采用硅鉬藍(lán)法[16],Chl a.采用熒光分光光度法[16].
懸浮顆粒物(<200μm)包括了幾乎所有的浮游植物、微型浮游動(dòng)物、細(xì)菌和有機(jī)碎屑[8],而浮游植物是<200μm中顆粒物質(zhì)的主要成分[19],因此,20~200μm、2~20μm和<2μm可粗略地代表小型、微型和微微型浮游植物.
海水中溶解態(tài)和不同粒級(jí)顆粒物中營(yíng)養(yǎng)鹽和Chl a.濃度的平面分布圖采用Golden Software Surfer 9.0繪制,采用Origin 8.0進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì).
1.3 營(yíng)養(yǎng)鹽結(jié)構(gòu)評(píng)價(jià)方法
當(dāng)營(yíng)養(yǎng)鹽水平滿(mǎn)足浮游植物生長(zhǎng)時(shí),海洋浮游植物的Si/N/P的原子比應(yīng)為16/16/1(Redfield比值)[2-3],浮游植物生長(zhǎng)需要的DSi、DIN和DIP的閾值分別為2μmol/L、1μmol/L和0.1μmol/ L[20-21];如果Si/P>22和N/P>22,則P為限制元素;如果N/P<10和Si/N>1,則N為限制元素;如果Si/P<10和Si/N<1,則Si為限制元素[22-23].
2.1 溶解態(tài)營(yíng)養(yǎng)鹽的時(shí)空分布特征
大連灣海域夏季海水中DIP和DSi濃度分別為(0.18±0.15)μmol/L和(14.96±4.09)μmol/L,均低于秋季海水中DIP(0.52±0.14)μmol/L和DSi(18.52±2.72)μmol/L的濃度,而DIN的濃度夏季高于秋季,分別為(24.60±15.35)μmol/L和(19.82± 8.20)μmol/L(表1).大連灣海域溶解態(tài)營(yíng)養(yǎng)鹽均表現(xiàn)出由灣內(nèi)向?yàn)惩膺f減,高值區(qū)主要出現(xiàn)在甜水套灣和臭水套灣附近.
表1 大連灣海域表層海水營(yíng)養(yǎng)鹽平均濃度 (μmol/L)Table 1 The average concentration of nutrients in seawater in Dalian Bay (μmol/L)
大連灣營(yíng)養(yǎng)鹽濃度表現(xiàn)出明顯的季節(jié)變化特征. DIP和DSi的濃度夏季低于秋季,主要是由于浮游植物大量繁殖,生物活動(dòng)旺盛,消耗大量的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),使表層營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)濃度降低;而秋季,浮游植物生長(zhǎng)相對(duì)減弱,對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消耗減緩,同時(shí)浮游植物死亡后尸骸和排泄物腐解,營(yíng)養(yǎng)要素重新釋放進(jìn)入水體中,此外,大連灣秋季較夏季海水對(duì)流混合劇烈,使底部的營(yíng)養(yǎng)要素補(bǔ)充到表層,也會(huì)使其含量增高.而DIN濃度在夏季高于秋季,可能與陸源排污和降水有直接關(guān)系.據(jù)統(tǒng)計(jì),2012年夏季大連市地區(qū)降雨量較往年明顯偏大,7月和8月降雨量為464.2mm,較2011年同期增加151.1mm,增加比例為48%,夏季占全年降雨量百分比增加了5%[9,24],降雨量偏大導(dǎo)致沿岸排污強(qiáng)度增大,使得大連灣夏季和DIN的濃度明顯高于秋季的現(xiàn)象(表1).同時(shí),甜水套灣和臭水套灣集中了多個(gè)市政和工業(yè)排污口,也是春柳河和泉水河的入???,因此無(wú)論是在夏季還是秋季,大連灣營(yíng)養(yǎng)鹽的平面分布都已受到陸源排污的影響(圖2).
圖2 夏、秋季大連灣溶解態(tài)營(yíng)養(yǎng)鹽平面分布(μmol/L)Fig.2 Distribution patterns of nutrients in Dalian Bay in summer and autumn (μmol/L)
2.2 不同粒級(jí)顆粒物中營(yíng)養(yǎng)鹽的時(shí)空分布特征
2.2.1 PP 大連灣海水中PP濃度夏季低于秋季,與DIP的季節(jié)變化一致. 20~200μm的PP濃度在夏秋季均為3種粒級(jí)中最高 (表2).
夏季各粒級(jí)PP均在臭水套灣附近出現(xiàn)高值區(qū),由西向東逐漸遞減(圖3,圖4),與海水DIP的分布趨勢(shì)一致,主要是受到夏季強(qiáng)降雨和陸源排污的影響;而秋季20~200μm、2~20μm和總PP的高值區(qū)出現(xiàn)在灣口西側(cè)7號(hào)站位,<2μm中PP的高值區(qū)則分布在灣東側(cè),靠近大孤山灣附近海域的5號(hào)站位,該區(qū)域附近并無(wú)明顯的陸源污染源,高值區(qū)的出現(xiàn)可能與浮游植物分布有關(guān).
2.2.2 PN 大連灣海水中PN濃度夏季低于秋季,與DIN的季節(jié)變化一致,但遠(yuǎn)低于海水中DIN濃度.夏秋季2~20μm PN濃度均為3種粒級(jí)中最高(表2).
夏季20~200μm中PN濃度由西向東逐漸遞減,并且在臭水套灣附近出現(xiàn)高值區(qū),秋季高值區(qū)則出現(xiàn)在大孤山灣附近(圖3,圖4);2~20μm中PN的高值區(qū)在夏秋季均出現(xiàn)在甜水套灣附近,并且由灣內(nèi)向?yàn)惩膺f減;<2μm中PN的高值區(qū)在夏季主要分布在灣口,秋季則主要分布在甜水套灣和灣口.總PN夏季在甜水套和臭水套出現(xiàn)高值區(qū),自灣內(nèi)向?yàn)惩膺f減,秋季在甜水套灣、灣中部、灣口和大孤山灣出現(xiàn)高值區(qū)(圖3,圖4).總體上,不同粒級(jí)PN高值區(qū)多出現(xiàn)于臭水套和甜水套附近海域,但在灣口和灣中部海域也有高值區(qū)分布,PN濃度分布不僅受到陸源排污和地表徑流的影響,也與海域內(nèi)浮游植物的種類(lèi)和分布有一定的關(guān)系.
表2 大連灣海域海水中不同粒級(jí)顆粒態(tài)營(yíng)養(yǎng)鹽的濃度(平均值±SD)(μmol/L)Table 2 The concentration of N, P and Si in different-sized particulates in seawater in Dalian Bay (average±SD)(μmol/L)
圖3 夏季大連灣不同粒級(jí)顆粒物中營(yíng)養(yǎng)鹽平面分布(μmol/L)Fig.3 Distribution patterns of nutrients in different-sized particulates in Dalian Bay in summer (μmol/L)
圖4 秋季大連灣不同粒級(jí)顆粒物中營(yíng)養(yǎng)鹽濃度平面分布(μmol/L)Fig.4 Distribution patterns of nutrients in different-sized particulates in Dalian Bay in autumn(μmol/L)
2.2.3 PSi 大連灣海域PSi濃度夏季低于秋季,與DSi的季節(jié)變化一致,但遠(yuǎn)低于海水中夏秋季PSi的濃度,夏季和秋季<2μm的PSi濃度在3種粒級(jí)中最高(表2).
夏季各粒級(jí)PSi濃度均在灣口7號(hào)站位附近出現(xiàn)高值區(qū),由灣外向?yàn)硟?nèi)遞減;秋季20~200μm中PSi濃度在灣中部出現(xiàn)高值區(qū),2~20μm、<2μm和總PP濃度的高值區(qū)均出現(xiàn)在灣口附近 (圖3,圖4).PSi的分布主要受到地表徑流和浮游植物分布的影響,在灣口附近高值區(qū)沒(méi)有明顯的河流輸入,因此,在灣口附近出現(xiàn)高值區(qū)最可能原因就是受到浮游植物分布的影響.
2.2.4 不同粒級(jí)Chl a.的分布特征及浮游植物組成特征 大連灣海水中Chl a.濃度夏季(16.12±5.62)μg/L高于秋季(4.69±0.77)μg/L.夏季各粒級(jí)Chl a.均在灣西北部海域出現(xiàn)高值區(qū),由灣內(nèi)向?yàn)惩膺f減;秋季<2μm中Chl a.濃度的高值區(qū)出現(xiàn)在灣口附近,其他粒級(jí)中Chl a.濃度的高值區(qū)出現(xiàn)在灣西北部海域(圖5).不同類(lèi)型浮游植物中Chl a.濃度夏季明顯高于秋季,夏季Chl a.濃度大于10μg/L,表明夏季大連灣海域處于富營(yíng)養(yǎng)化的狀態(tài),浮游植物已經(jīng)大量繁殖.
夏季2~20μm顆粒態(tài)中的Chl a.比例最高,為42.3%.秋季20~200μm、2~20μm和<2μm顆粒態(tài)中的Chl a.比例分別為34.8%、32.7%和32.5%.因此大連灣海域浮游植物組成特征,夏季以微型浮游植物為主,秋季小型、微型和微微型浮游植物比例相當(dāng)(表3).
2.2.5 顆粒態(tài)營(yíng)養(yǎng)鹽與Chl a.季節(jié)變化比較 Chl a.濃度在一定程度上可反映海域浮游植物生物量,如果海域Chl a.濃度高,表明浮游植物生物量較大,而相應(yīng)的浮游植物中營(yíng)養(yǎng)鹽成分濃度也會(huì)較高.前文分析可知,大連灣顆粒態(tài)營(yíng)養(yǎng)鹽濃度均表現(xiàn)為夏季低于秋季,而Chl a.在季節(jié)變化上與顆粒態(tài)營(yíng)養(yǎng)鹽表現(xiàn)出相反的特征,這種不一致現(xiàn)象在其他研究[8,25]中也曾出現(xiàn).造成此現(xiàn)象可能的原因有:一、不同粒級(jí)浮游植物中營(yíng)養(yǎng)鹽成分不同,浮游植物生物量與營(yíng)養(yǎng)成分未有確定關(guān)系,這與浮游植物的種類(lèi)和豐度有關(guān),也與浮游植物對(duì)營(yíng)養(yǎng)鹽的競(jìng)爭(zhēng)力不同有關(guān).大連灣海域<2μm中PP表現(xiàn)為夏季大于秋季,但<2μm的微微型浮游植物生物量只占28.6%(表3),小的生物量使微微型浮游植物不能主導(dǎo)浮游植物的總體季節(jié)變化,在20~200μm中PSi也出現(xiàn)類(lèi)似現(xiàn)象.二、以不同粒級(jí)顆粒物中營(yíng)養(yǎng)鹽濃度代表浮游植物中營(yíng)養(yǎng)鹽成分的方法,存在一定誤差,可能會(huì)由于陸源礦物顆粒物的大量輸入,而影響不同粒級(jí)顆粒物對(duì)不同浮游植物的代表性,也可能是造成這種不一致的原因.
圖5 夏季、秋季大連灣不同粒級(jí)Chl a濃度平面分布(μg/L)Fig.5 Distribution patterns of chlorophyll a concentration in different-sized particulates in Dalian Bay(μg/L)
表3 大連灣海域不同粒級(jí)Chl a.的濃度(平均值±SD)Table 3 The average concentration of Chl a. in differentsized particulates in seawater in Dalian Bay (average±SD)
2.2.6 營(yíng)養(yǎng)鹽結(jié)構(gòu)與生態(tài)響應(yīng) 大連灣海水中溶解態(tài)營(yíng)養(yǎng)鹽結(jié)構(gòu)與顆粒態(tài)中營(yíng)養(yǎng)鹽結(jié)構(gòu)也存在很大的差距.海水中溶解態(tài)N/P和Si/P遠(yuǎn)高于Redfield比值(16:1),而Si/N接近Redfield比值(1:1),主要是由于P缺乏所引起的,海域營(yíng)養(yǎng)鹽結(jié)構(gòu)屬于P限制;顆粒物中PSi/PP和PSi/PP遠(yuǎn)低于16:1和1:1,PN/PP比值接近Redfield比值(16:1)(表4),這主要是由于顆粒物中Si缺乏引起的,浮游植物的營(yíng)養(yǎng)鹽成分存在Si限制的現(xiàn)象.
不同粒級(jí)顆粒物中營(yíng)養(yǎng)鹽結(jié)構(gòu)反映不同類(lèi)型浮游植物對(duì)海水中不同營(yíng)養(yǎng)鹽結(jié)構(gòu)適應(yīng)性的差異.大連灣各粒級(jí)顆粒物中PSi/PN和PSi/PP比值與總顆粒物PSi/PN和PSi/PP比值一致,均遠(yuǎn)小于Redfield比值(1:1和16:1),按照營(yíng)養(yǎng)鹽結(jié)構(gòu)評(píng)價(jià)方法,小型、微型和微微型浮游植物中營(yíng)養(yǎng)鹽成分也均屬于Si限制;在PSi/PN和PSi/PP均遠(yuǎn)小于Redfield比值的情況下,夏秋季在2~20μm顆粒物中PN/PP比值大于Redfield比值(16:1)(表4,圖6),這表明微型浮游植物對(duì)N的吸收更有競(jìng)爭(zhēng)力;夏季在20~200μm顆粒物中PN/PP比值小于Redfield比值,這表明夏季小型浮游植物對(duì)P的吸收更有競(jìng)爭(zhēng)力(表4,圖6).總體來(lái)看,可以反映出小型、微型和微微型浮游植物的營(yíng)養(yǎng)鹽成分均表現(xiàn)出Si限制,不同粒級(jí)的浮游植物對(duì)不同營(yíng)養(yǎng)鹽吸收的競(jìng)爭(zhēng)力也會(huì)有所差異,而微微型浮游植物的營(yíng)養(yǎng)鹽比值更接近Redfield比值(圖6),因此微微型浮游植物在大連灣海域的營(yíng)養(yǎng)鹽結(jié)構(gòu)環(huán)境中更具有適應(yīng)性.
表4 大連灣海域營(yíng)養(yǎng)鹽結(jié)構(gòu)比值Table 4 The nutrient structure ratio of seawater in Dalian Bay
圖6 夏季、秋季大連灣不同粒級(jí)顆粒物中營(yíng)養(yǎng)鹽相關(guān)關(guān)系Fig.6 The relations among N, P, Si content in differentsized particulates in Dalian Bay in summer and autumn
大連灣海域夏季Chl a.濃度表明海域?qū)儆诟粻I(yíng)養(yǎng)化狀態(tài),初級(jí)生產(chǎn)力較高,但從Chl a.濃度角度分析,浮游植物生長(zhǎng)并未受到P和Si的限制.出現(xiàn)這種現(xiàn)象的主要原因在于海域的營(yíng)養(yǎng)鹽結(jié)構(gòu)不單表現(xiàn)為對(duì)浮游植物生物量的影響,同時(shí)也會(huì)影響海域浮游植物的種類(lèi),不同種類(lèi)的浮游植物適應(yīng)不同的營(yíng)養(yǎng)鹽結(jié)構(gòu),因此海域出現(xiàn)營(yíng)養(yǎng)鹽限制,但又出現(xiàn)富營(yíng)養(yǎng)化的現(xiàn)象也是可能發(fā)生的,一些研究[24-25]中也出現(xiàn)了海域?qū)儆赑或Si限制而發(fā)生赤潮或海域處于富營(yíng)養(yǎng)化狀態(tài)的現(xiàn)象.
3.1 大連灣海域海水溶解態(tài)營(yíng)養(yǎng)鹽和不同粒級(jí)Chl a.濃度高值區(qū)主要出現(xiàn)在甜水套灣和臭水套灣附近,由灣內(nèi)向?yàn)惩膺f減;不同粒級(jí)顆粒物中營(yíng)養(yǎng)鹽分布趨勢(shì)存在著不一致,但高值區(qū)易出現(xiàn)在西北部海域.除DIN外,海水中營(yíng)養(yǎng)鹽總體表現(xiàn)出秋季高于夏季;不同粒級(jí)Chl a.濃度表現(xiàn)為夏季高于秋季.
3.2 大連灣海域夏季浮游植物以微型浮游植物為主,秋季小型、微型和微微型浮游植物比例相當(dāng).
3.3 大連灣海域海水中溶解態(tài)營(yíng)養(yǎng)鹽主要表現(xiàn)為P限制;不同類(lèi)型浮游植物中營(yíng)養(yǎng)鹽表現(xiàn)為Si限制;微微型浮游植物對(duì)大連灣海域營(yíng)養(yǎng)鹽結(jié)構(gòu)具有更強(qiáng)的適應(yīng)性.
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Distribution and structure of nutrients in seawater and ecological responses in Dalian Bay.
ZHANG Yu-feng1,2,3,TIAN Jin1,2, YANG Shuang1,2, LI Ai1,2, WANG Nian-bin1,2*(1.Liaoning Ocean and Fisheries Science Research Institute,Dalian 116023, China;2.Liaoning Ocean Environment Monitoring Station, Dalian 116023, China;3.College of Chemistry and Chemical engineering, Ocean University of China, Qingdao 266100, China). China Environmental Science,2015,35(1):236~243
Nutrient concentrations in seawater, and content of N, P, Si and chlorophyll a in different-sized particulates were measured in Dalian Bay during the cruises carried in summer and autumn of 2012. The temporal and spatial distributions of nutrients and chlorophyll a were studied, and the nutrient compositions and structures in different-sized fractions of phytoplankton were discussed. The high concentration areas of nutrients and chlorophyll a were usually in Choushuitao Bay and Tianshuitao Bay. The concentration decreased gradually from the inner bay to the outer bay. The distributions of nutrients in different-sized particulates showed no consistent trends, and the concentrations of nutrients in the northwest were higher than the middle of the bay. Seasonal variations in nutrients were higher in autumn than in summer (except DIN), however the content of chlorophyll a indicated an opposite variation. P was the limiting factor of phytoplankton growth, and Si was the limiting factor of nutrient compositions in different-sized fractions of phytoplankton. Among phytoplankton groups, picophytoplankton growth was the most adaptable in the nutrient structure of Dalian Bay.
Dalian Bay;nutrients;phytoplankton;temporal and spatial distribution;ecological response
X142
A
1000-6923(2015)01-0236-08
張玉鳳(1982-),女,遼寧凌源人,助理研究員,中國(guó)海洋大學(xué)博士研究生,主要從事海洋環(huán)境化學(xué)及環(huán)境生態(tài)學(xué)方面研究.發(fā)表論文3篇.
2014-03-28
國(guó)家海洋局近岸海域生態(tài)環(huán)境重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室基金項(xiàng)目(201115);海洋公益性行業(yè)科研專(zhuān)項(xiàng)(201205012-7)
* 責(zé)任作者, 研究員, wang_nb0415@aliyun.com