珠江口赤潮爆發(fā)過程中水體及表層沉積物間隙水中營養(yǎng)鹽與葉綠素的變化特征

趙春宇，譚燁輝，柯志新，劉華健，劉甲星

（1.中國科學院南海海洋研究所　熱帶海洋生物資源與生態(tài)重點實驗室，廣東　廣州　510301；2.中國科學院大學，北京　100049）

珠江口赤潮爆發(fā)過程中水體及表層沉積物間隙水中營養(yǎng)鹽與葉綠素的變化特征

趙春宇1，2，譚燁輝1，柯志新1，劉華健1，2，劉甲星1，2

（1.中國科學院南海海洋研究所熱帶海洋生物資源與生態(tài)重點實驗室，廣東廣州510301；2.中國科學院大學，北京100049）

為探討夜光藻赤潮爆發(fā)時期，珠江口沉積物營養(yǎng)鹽的分布與釋放特征及其對水體和沉積物中葉綠素Chl-a、脫鎂葉綠酸Pha-a分布的影響，于2015年1月對珠江口進行了采樣分析。研究發(fā)現(xiàn)，在赤潮爆發(fā)期間水體中的NO3-N、NH4-N含量較高，占DIN的比例分別為59%、32.8%。表層水體中營養(yǎng)鹽含量均高于底層，這是因為表層水體主要受陸源污染，營養(yǎng)物質(zhì)含量較高，而在底層水體中，由于赤潮中后期浮游生物沉降到底層，消耗了底層的營養(yǎng)物質(zhì)，使其濃度低于表層。PO4-P和SiO3-Si的分布特點與前者相似，其平均值分別為0.019 mg/L、0.74 mg/L。與此同時，沉積物間隙水中的營養(yǎng)物質(zhì)不斷向水體中釋放，促進了水體中浮游植物的生長繁殖，從而為夜光藻赤潮的爆發(fā)提供豐富餌料。此外，浮游植物的生長與沉積物/水界面之間的NH4-N、SiO3-Si擴散通量呈現(xiàn)極顯著相關(guān)關(guān)系（P＜0.01），此時沉積物起到了污染源的作用。沉積物中葉綠素Chl-a和脫鎂葉綠酸Pha-a的含量均較高，尤其在赤潮污染嚴重海域含量分別高達1.16和3.2 μg/g，并且Pha-a的含量與水柱總Chl-a呈現(xiàn)極顯著相關(guān)（P＜0.01），這是因為赤潮期間衰老或死亡的浮游植物及夜光藻沉降到表層沉積物所致。因此，赤潮的爆發(fā)可顯著提升底棲生產(chǎn)力水平。

赤潮；營養(yǎng)鹽擴散通量；葉綠素Chl-a；脫鎂葉綠酸Pha-a；底棲生產(chǎn)力

珠江口及其鄰近三角洲地區(qū)人口密集、經(jīng)濟發(fā)展迅速，為廣東省GDP做出了重要貢獻。然而在帶動國民經(jīng)濟發(fā)展的同時，生活污水、工業(yè)廢水等污染物的任意排放，對該地區(qū)的生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生了嚴重破壞，最直觀的表現(xiàn)就是赤潮的頻發(fā) （董燕紅等，2009）。我國是赤潮危害最嚴重的國家 （申力等，2010；Wang et al，1996；Yin et al，2000），其中珠江口是我國的赤潮多發(fā)區(qū)，主要的赤潮生物有球形棕囊藻、雙胞旋溝藻以及中肋骨條藻、夜光藻等 （韋桂秋等，2012；錢宏林等，1999）。珠江徑流每年攜帶大量有機物質(zhì)進入珠江口，在沉積物中微生物的作用下發(fā)生礦化反應，釋放出營養(yǎng)鹽，使得該地區(qū)水體呈現(xiàn)富營養(yǎng)化狀態(tài)。水中赤潮爆發(fā)主要依賴于水體的富營養(yǎng)化程度，營養(yǎng)鹽是其爆發(fā)的物質(zhì)基礎(chǔ)。夜光藻赤潮在我國渤海、東海以及南海均有發(fā)生 （周遵春等，2002；Tang et al，2006；黃偉建等，1993），藻細胞除了直接攝取營養(yǎng)物質(zhì)外，其主要依靠攝食其它浮游植物進行生長繁殖；夜光藻雖然本身不含毒素，但能阻礙魚類呼吸使其窒息，在其死亡殘體分解過程中還能產(chǎn)生有害物質(zhì)，從而擾亂了海洋生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性（尹翠玲等，2013）。

沉積物作為生源物質(zhì)重要的源和匯，對水體中的營養(yǎng)鹽起著重要的調(diào)控作用 （Southwell et al，2011）。研究發(fā)現(xiàn)，雖然水體中陸源排放的N、P等營養(yǎng)物質(zhì)已有所減少，但水體中的N、P含量仍然很高，其主要原因是儲存在沉積物中的營養(yǎng)物質(zhì)不斷地釋放。水體中的有機物能夠在微生物的作用下降解為營養(yǎng)鹽釋放到間隙水中，由于濃度梯度的存在，從而使沉積物間隙水中的營養(yǎng)物質(zhì)向水體中釋放亦或被沉積物所吸附，為底棲藻類及水體中生物的生長繁殖提供養(yǎng)分 （潘建明等，2002）。葉綠素Chl-a是水體中浮游植物、底棲藻類等所共有的光合色素，能夠衡量水體中的生產(chǎn)力水平。在表層沉積物中棲息著大量的底棲藻類 （李肖娜等，2004），這些底棲藻類能夠在沉積物-水界面交界處進行光合作用，依靠水體以及沉積物間隙水中的營養(yǎng)物質(zhì)進行生長繁殖。以往的研究中很少涉及底棲葉綠素的測定，通過沉積物中葉綠素Chl-a的含量的測定能夠?qū)Φ讞⒃宓纳a(chǎn)力進行估算 （費尊樂，1997）。在部分海區(qū)底棲藻類的生物量甚至高于上層水體中浮游植物生物量，對整個海區(qū)的生產(chǎn)力做出巨大貢獻 （尹桂金等，2012）。同時赤潮生物沉降到沉積物表面后也能夠利用底層的營養(yǎng)物質(zhì)生存繁殖。2015年1月4日至13日珠江口夜光藻赤潮嚴重爆發(fā)，影響面積達7 000多平方米，主要發(fā)生于珠海附近海域非養(yǎng)殖區(qū)，此外2014年11月28-30日也出現(xiàn)了夜光藻赤潮，由此可見，珠江口地區(qū)已成為赤潮高發(fā)區(qū)。本文系統(tǒng)地分析了珠江口水體及其表層沉積物中營養(yǎng)鹽、葉綠素Chl-a和脫鎂葉綠酸Pha-a的分布特征，揭示了夜光藻赤潮爆發(fā)期間各生源要素的分布特點以及赤潮爆發(fā)的原因，以期為了解珠江口有害赤潮的發(fā)生機制以及防治措施提供依據(jù)。

1　材料與方法

1.1樣品采集

本研究起止于2015年1月10日至15日，此時正值夜光藻赤潮爆發(fā)中后期。調(diào)查海區(qū)及站位布設如圖1所示。使用5L Niskon采水器采集海水，水樣經(jīng)Whatman GF/F濾膜過濾，并將濾液倒入于80mL聚乙烯瓶中，用于營養(yǎng)鹽分析測定；濾膜用錫箔紙包裹后存放于液氮中，用于葉綠素Chl-a的測定。表層沉積物使用蚌式采泥器進行采集，取擾動較少的表層（0-5 cm）處泥樣裝入密封袋內(nèi)避光保存于-20℃冰箱中，帶回實驗室分析。溫度、鹽度、溶解氧（DO）以及pH等指標利用YSI 6600多參數(shù)測量儀進行測定。

1.2樣品處理及分析

表層沉積物葉綠素Chl-a的測定采用濕樣法：準確稱取1.2 g左右的沉積物樣品于離心管中，加入碳酸鎂飽和丙酮溶液10 mL，超聲15 min之后存于-20℃冰箱避光萃取24 h，離心（4 000 r·min-1，15 min）。用熒光計（Turner Design 10 fluorometer）測定其葉綠素Chl-a和脫鎂葉綠素Pha-a的含量。

圖1　珠江口采樣站位示意圖

將沉積物樣品離心（4 000 r·min-1，15 min）得到上清液，用0.45 μm孔徑的醋酸纖維濾膜過濾獲得沉積物間隙水，保存于-20℃冰箱用于分析測定。營養(yǎng)鹽各指標（NH4-N、NO3-N、NO2-N、SiO3-Si、PO4-P）測定原理按照《海洋監(jiān)測規(guī)范（GB 17378.4-2007）》的方法進行測定：NO3-N用鋅-鎘還原法、NO2-N用重氮偶氮法、NH4-N用靛酚藍分光光度法、PO4-P用磷鉬藍分光光度法測定、SiO3-Si采用硅鉬藍法進行測定，使用儀器為AA3營養(yǎng)鹽流動分析儀。孔隙度φ的測定采用重量法，φ=（r-s）/r，其中r為沉積物濕重，s為沉積物干重（105℃烘干至恒重）（N.Ospina et al，2014）。

此外，數(shù)據(jù)分析及作圖采用 Surfer 11.0、Origin 9.2、CorelDRAW X6以及Office 2010等軟件。

2　結(jié)果及討論

2.1赤潮爆發(fā)期間營養(yǎng)鹽分布特征

在本次研究中，各營養(yǎng)鹽指標空間分布如圖2所示。赤潮爆發(fā)期間珠江口水體中NO3-N、NH4-N、DIN的濃度范圍分別為 0.09～1.34 mg/L、0.03～0.83 mg/L、0.14～2.36mg/L，平均值分別為0.37mg/L、0.21 mg/L、0.62 mg/L。其中，NO3-N和NH4-N在DIN中所占的比例約為59%、32.8%。水體中NO3-N、NH4-N水平分布大致由珠江口上游至外海呈遞減趨勢，與前人的研究一致 （Shi et al，2014），這可能與入海河流攜帶大量營養(yǎng)物質(zhì)有關(guān)（褚帆等，2015）。NH4-N在珠海附近海域含量相對較低，這與赤潮的爆發(fā)有直接關(guān)系，因為在含N營養(yǎng)鹽的各種形態(tài)中，浮游植物優(yōu)先攝取NH4-N（Madinglry et al，1983）。在營養(yǎng)鹽的垂直分布中，水體中NO3-N、NH4-N、DIN含量表層均略高于底層，尤其是在珠江口靠近虎門一帶表層營養(yǎng)物質(zhì)明顯高于底層，這是由于珠江口海域水體表層營養(yǎng)物質(zhì)主要來源于富營養(yǎng)的生活污水、農(nóng)業(yè)化肥等陸地徑流，使得表層各營養(yǎng)鹽指標增高（岳維忠等，2007；Zhao et al，2009）。研究指出，河口區(qū)營養(yǎng)鹽的主要來源于河流輸送以及污染源排放，水體底層營養(yǎng)鹽的來源主要來自于表層水體的垂直擴散（張繼民等，2008）以及沉積物間隙水中營養(yǎng)物質(zhì)的釋放。由圖2中表層沉積物間隙水中無機氮營養(yǎng)鹽含量的分布規(guī)律可以看出除了NO3-N以外，間隙水中的NH4-N含量明顯高于上層水體，占溶解無機氮的比例為73.4%～95.2%，這是因為珠江口沉積物整體上處于還原環(huán)境 （潘建明等，2002），反硝化作用和“氨化”作用強于硝化反應，使得沉積物間隙水中NH4-N含量較高而NO3-N的含量較低。在珠江口近外海處，NO3-N的含量反而高于底層水體，可能是由于入海口處水動力條件復雜，沉積環(huán)境的還原性減弱而氧化性增加，使得硝化作用略有增強所致。

水體中PO4-P、SiO3-Si的含量分別為0.007～0.039 mg/L、0.24～2.17 mg/L。表層水體和底層水體中PO4-P的分布規(guī)律相一致，最高值出現(xiàn)在Z10、Z11號站位附近。SiO3-Si的分布與NO3-N相似，由西北至東南遞減，兩者在表層的含量均高于底層水體。但在珠江口入?？诟浇町惷黠@縮小，這是因為采樣期間正值冬季，冬季季風盛行，入?？诟浇乃w交換較珠江口內(nèi)部強烈，使得水體垂直混合作用加強所致，而在正常年份內(nèi)，水體表層和底層營養(yǎng)鹽濃度差別不大。本次夜光藻赤潮發(fā)生時期DIN、PO4-P和SiO3-Si的含量均低于同季節(jié)其他年份 （張霞等，2013），這是因為夜光藻爆發(fā)前期浮游植物大量繁殖消耗了水體中營養(yǎng)鹽，從而使其濃度降低。從圖2可以看出，由于沉積物中的PO4-P、SiO3-Si含量均高于水體，在水體擾動的作用下促進了沉積物間隙水中高濃度營養(yǎng)鹽的釋放，使底層水體中營養(yǎng)物質(zhì)含量增高，從而為赤潮的爆發(fā)提供基本的營養(yǎng)條件 （黃小平等，2002）。已有研究指出當水體中無機氮含量大于0.2 mg/L，無機磷含量高于0.002 mg/L時，便會促進赤潮的發(fā)生（黃良民等，2003）。水體富營養(yǎng)化程度的不斷加重，是夜光藻赤潮發(fā)生的根本原因 （黃長江，1997）。

（圖待續(xù)）

（圖待續(xù)）

圖2　水柱表層、底層及間隙水中各營養(yǎng)鹽指標（NO3-N、NH4-N、DIN、PO4-P、SiO3-Si）空間分布

2.2赤潮爆發(fā)期間營養(yǎng)鹽釋放通量估算

營養(yǎng)鹽在沉積物/水界面上的擴散速率由沉積物表面附近上覆水和表層間隙水的濃度差異所控制，因此根據(jù)Fick第一擴散定律對擴散通量進行估算 （Ullman et al，1982；黃小平等，2006），其改進公式如下：

上式中，F(xiàn)為沉積物-海水界面營養(yǎng)鹽擴散通量；Ds為沉積物中營養(yǎng)鹽的擴散系數(shù)；D0（與溫度有關(guān)）為無限稀釋溶液中溶質(zhì)的擴散系數(shù)，18℃時NO3-N，NH4-N，PO4-P，SiO3-Si的擴散系數(shù)分別為：15.3，16.1，8.5，6.8（×10-6cm2/s）；φ為表層沉積物孔隙度；為界面濃度梯度，一般用表層沉積物間隙水濃度與上覆水濃度差估算。

圖3　珠江口各站位沉積物/水界面營養(yǎng)鹽擴散通量

利用Fick定律對珠江口各站位的沉積物/水界面中的營養(yǎng)鹽釋放進行了粗略估算，估算結(jié)果如圖3所示。本次試驗實測了孔隙度φ（平均值為0.53），測定結(jié)果與前人一致（Zhang et al，2013），相比估計值其結(jié)果可靠性更高。在赤潮爆發(fā)期間，NO3-N的擴散方向整體上由水體向沉積物方向擴散。然而在靠近珠江口外海的站位中，其擴散方向發(fā)生改變，即由沉積物間隙水向上層水體擴散，擴散通量最大值出現(xiàn)在珠海附近的Z11號站位，可能是由于該海域赤潮的爆發(fā)使得衰老或受夜光藻抑制的浮游植物沉降到底層水體，消耗了大量的NO3-N使得底層水體濃度降低的緣故。加之水體的劇烈混合作用，使得沉積物釋放出NO3-N補充上層水體。其余營養(yǎng)鹽指標NH4-N、SiO3-Si的擴散通量基本均為由沉積物間隙水向上層水體擴散，NH4-N通量略高前人的研究 （Zhang et al，2013）?？傮w上沉積物作為營養(yǎng)源不斷地向水體釋放，并且最大釋放通量均出現(xiàn)在珠海赤潮發(fā)生海域，促進了水體中浮游植物的生長，從而為該海域夜光藻的生長繁殖創(chuàng)造了有利的攝食環(huán)境 （王壽松，1997）。PO4-P的擴散通量除了受擴散、溶解和吸附等作用所控制，還與其存在形態(tài)以及潛在的氧化還原反應有關(guān)。研究期間雖然PO4-P的擴散方向不一，但在靠近赤潮區(qū)的珠海海域，其擴散方向為正值。本次研究結(jié)果中，由于灣口環(huán)境的季節(jié)變化以及研究方法的異同，造成了實驗結(jié)果與前人略有差異 （石峰等，2004），但總體趨勢是一致的。沉積物在一定程度上發(fā)揮著營養(yǎng)源的作用，對水體富營養(yǎng)化具有重要貢獻，往往能夠成為誘發(fā)赤潮的潛在因子（翁煥新等，2004）。由圖4可知，底層水體以及表層沉積物中Chl-a含量與間隙水所釋放的NH4-N、SiO3-Si均呈現(xiàn)出不同程度的相關(guān)關(guān)系，其中NH4-N擴散通量與底層Chl-a之間以及SiO3-Si擴散通量與沉積物Chl-a之間均呈極顯著相關(guān)（P＜0.01）。進一步說明了沉積物中的營養(yǎng)鹽的釋放能夠?qū)λw中浮游生物的生長繁殖產(chǎn)生調(diào)節(jié)作用，從而促進赤潮的發(fā)生。

3.3赤潮爆發(fā)期間葉綠素分布特征

圖4　沉積物/水界面營養(yǎng)鹽（NH4-N、SiO3-Si）通量與Chl-a含量關(guān)系

圖5　珠江口表層、底層以及沉積物中葉綠素Chl-a的分布特征

由圖5可知，在夜光藻赤潮爆發(fā)中后期珠江口水域表層葉綠素Chl-a的濃度范圍為0.35～5.53mg/m3，平均值為1.52 mg/m3，由于夜光藻能夠通過攝食水體中的浮游植物進行生長繁殖 （尹翠玲等，2013），因此表層水體中的Chl-a含量不高；但遠高于正常年份冬季Chl-a平均含量0.53 mg/m3（張霞等，2013），表明富營養(yǎng)化水體所支撐的浮游植物大量繁殖是夜光藻赤爆發(fā)的物質(zhì)基礎(chǔ)。整體上由珠江口內(nèi)向外海葉綠素Chl-a呈遞減趨勢，并且在表層出現(xiàn)兩個高值區(qū)，分別位于珠江口流域中部和珠海附近海域。珠江口底層的葉綠素高值區(qū)主要分布于珠海沿岸，范圍為0.44～6.29 mg/m3，平均值為1.36 mg/m3，最大值位于Z11號站位。赤潮爆發(fā)時期，整個珠江口的葉綠素含量約為同季節(jié)其它年份的2～3倍高 （張霞等，2013）。位于珠江口中部的Z2、Z3站附近僅在表層水體出現(xiàn)葉綠素濃度最高值，而底層其Chl-a濃度較低，這是由于Z2、Z3站位表層受徑流影響較大，懸浮顆物含量高，底層浮游植物的生長受到光照限制所致。在靠近珠海的Z8、Z11站表層和底層的Chl-a濃度均比附近水體高，與該海域赤潮的爆發(fā)相吻合，說明該海域赤潮的發(fā)生不僅受陸源污染物污染，還可能受沉積物/水界面處營養(yǎng)物質(zhì)的釋放所控制。在赤潮發(fā)生區(qū)的珠海附近海域，其葉綠素Chl-a含量底層水體稍高于表層，可能的原因有兩個：其一，表層的夜光藻的攝食作用導致表層浮游植物減少，葉綠素Chl-a濃度降低；其二，該時期正處于赤潮衰退期，表層成熟衰老的浮游植物開始向水體中下層遷移所致，這一點從底層水體營養(yǎng)鹽低于表層也可以得到印證。

珠江口表層沉積物中Chl-a的含量為0.21～1.34 μg/g，在赤潮嚴重的珠海附近站位Z11含量較高，達到1.16 μg/g，主要是由于赤潮中后期表層或中層成熟的浮游植物沉降到底層沉積物中，利用表層沉積物所釋放的營養(yǎng)物質(zhì)繼續(xù)進行生長繁殖；此外，赤潮后期從中上層水體傳遞下來的衰老或死亡不久的赤潮藻類中的色素也可以直接測定（李肖娜等，2004）。脫鎂葉綠酸Pha-a是葉綠素Chl-a的降解產(chǎn)物，為底棲生物提供餌料，是控制底棲生物數(shù)量的關(guān)鍵因子之一（張志南等，2004；劉均玲等，2013）。在赤潮爆發(fā)期間，脫鎂葉綠酸Pha-a的含量如圖6所示，Pha-a的含量范圍在0.82～3.91 μg/g，且含量遠高于沉積物中Chl-a含量（約為2～3倍）。在冬季，當沉積物中的Chl-a占色素總和（Chl-a+Pha-a）的比例大于20%時，表示生產(chǎn)力處于可利用狀態(tài)（Loassachan et al，2009）。本次研究中，除少數(shù)站位比值低于20%之外，大多數(shù)站位比值高于20%。因此，在珠江口海域其底棲生產(chǎn)力不容忽視。

圖6　各站位表層沉積物中Chl-a和Pha-a含量

沉積物中Pha-a與水體中水柱Chl-a之間存在極顯著正相關(guān)關(guān)系（圖7），（r=0.85，p＜0.01），這是由于赤潮爆發(fā)使得水體中葉綠素Chl-a含量增加，浮游動物的排泄物以及衰老死亡的浮游植物沉降到表層沉積物中發(fā)生降解，從而導致Pha-a含量增高 （尹桂金等，2012）。表層沉積物中葉綠素Chl-a、Pha-a的含量能夠反映底棲藻類的數(shù)量，通過在水/沉積物表面進行光合作用，從而對海區(qū)生產(chǎn)力作出重要貢獻（姜祖輝等，2007）。因此，赤潮的發(fā)生對底棲生物生產(chǎn)力的發(fā)展及其空間分布產(chǎn)生重要影響。

圖7　表層沉積物Pha-a與水柱Chl-a相關(guān)性分析

3　結(jié)論

（1）本次赤潮發(fā)生期間，水體中DIN、SiO3-Si、PO4-P含量均比同季節(jié)正常年份低，這是因為浮游植物的繁殖消耗大量營養(yǎng)物質(zhì)，從而為夜光藻赤潮的爆發(fā)提供了物質(zhì)基礎(chǔ)；水體中營養(yǎng)鹽表層均高于底層，說明本次赤潮處于中后期，浮游生物遷移沉降到水體中下層，消耗了底層水體中的營養(yǎng)物質(zhì)。

（2）沉積物中的NH4-N、SiO3-Si的擴散通量均為由沉積物向水體擴散，為水體中浮游植物的生長繁殖提供養(yǎng)料，且兩者的擴散通量與水體底層和沉積物中葉綠素Chl-a含量呈正相關(guān)關(guān)系。PO4-P、NO3-N擴散方向不一，但總體上在赤潮發(fā)生海域擴散方向為正。可見，珠江口的主要污染源除了陸源輸入之外，沉積物的釋放對赤潮的發(fā)生也起到了重要的促進作用。

（3）珠江口表層沉積物中的Chl-a和Pha-a在珠海附近海域含量較高，且Pha-a與水柱總Chl-a含量呈極顯著正相關(guān)關(guān)系，表明赤潮的發(fā)生使得底棲藻類數(shù)量增加，從而對底棲生產(chǎn)力的發(fā)展產(chǎn)生促進作用。

Dong Y H,Cai J D,Qian H L,2009.Nutrient ratios and its relationship with phytoplankton in the Pearl River Estuary.Marine Science Bulletin,28（1）：3-10.

Loassachan N,Ichimi K,Tada K,2009.Evidence of microphytobenthic roles on coastal shallow water of the Seto Inland Sea,Japan.Journal of Oceanography,65：361-372.

Madinglry R,1983.Nutrients and their effects on phytoplankton populations in lakes on Signy Island,Antarctica.Polar Biol 2（2）：115-126.

N.Ospina-Alvarez,M.Caetano,C.Vale,et al,2014.Exchange of nutrients across the sediment-water interface in intertidal ria systems（SW Europe）.Journal of Sea Research,85：349-358.

Shi Zhen,Huang Xiaoping,et al,2014.A 2011 drought event affecting distribution of nutrients and chlorophyll in the Zhujiang River estuary.Chinese Journal of Oceanology and Limnology,32（2）：

Distribution characteristics of Chlorophyll and the nutrient release flux in the sediments during the algal blooms

ZHAO Chun-yu1,2,TAN Ye-hui1,*,KE Zhi-xin1,LIU Hua-jian1,2,LIU Jia-xing1,2

（1.Key Laboratory of Tropical Marine Bio-resourcesand Ecology,CAS,Guangzhou 510301,China；2.University of Chinese Academy of Sciences,Beijing 100049,China）

In order to study the release and distribution characteristics of the nutrients and the distribution of Chlorophyll and Pheophorbide-a in the water and sediments during the algal blooms,we took the samples in the Pearl River Estuary in January.The results showed that the content of NO3-Nand NH4-N in the water were higher and accounted for59%and 32.8% of the DIN respectively.The nutrients in the surface were higher than those in the bottom,because the surface water was mainly polluted by the land-based source which could improve the nutrient content.However in the bottom water,the harmful algal settled to the bottom and consumed a lot of nutrients,so the content was lower than that in the surface water.PO4-P and SiO3-Si had the similar distribution and the average values were 0.019 mg/L and 0.74 mg/L respectively.At the same time, during the algal blooms,the nutrients in the sediments were always released into the water,which could promote the growth of the algal and the flux of NH4-N was maximal,with SiO3-Si secondly.The phytoplankton growth had a positive correlation with the sediment-water nutrient flux（P＜0.01）.In the sediments,the contents of Chl-a and Pha-a were higher,especially in thealgal bloom region,and the contents were up to 1.16 and 3.2 μg/g respectively.The content of Pha-a had a significant correlation with the whole water Chl-a（P＜0.01）,because of the effete or dead phytoplankton settling to the sediments.So,the algal blooms could significantly promote the development of benthic productivity.

algal blooms；nutrient diffusion flux；Chlorophyll；Pheophorbide-a；benthic productivity

X55

A

1001-6932（2016）04-0457-11

10.11840/j.issn.1001-6392.2016.04.014

2015-04-21；

2015-07-09

公益性行業(yè)（農(nóng)業(yè)）科研專項（201403008）。

趙春宇（1989-），男，碩士研究生，主要從事海洋環(huán)境生態(tài)學研究。電子郵箱：zhaochunyu_ecology@163.com。

譚燁輝，女，研究員，主要從事海洋生態(tài)學研究。電子郵箱：tanyh@scsio.ac.cn。