閩江下游及河口懸浮物時(shí)空分布特征及其影響因素

龔松柏，高愛國(guó)，林建杰，朱旭旭，張延頗，侯昱廷(.廈門大學(xué) 海洋與地球?qū)W院，福建 廈門 360； .福州市海洋與漁業(yè)技術(shù)中心，福建 福州 35006)

閩江下游及河口懸浮物時(shí)空分布特征及其影響因素

龔松柏1，高愛國(guó)1，林建杰2，朱旭旭1，張延頗1，侯昱廷1
(1.廈門大學(xué) 海洋與地球?qū)W院，福建 廈門 361102； 2.福州市海洋與漁業(yè)技術(shù)中心，福建 福州 350026)

為了解閩江下游及河口懸浮物的時(shí)空變化特征和影響因素，于2014～2015年采集了研究區(qū)4個(gè)季節(jié)的水樣，并在河口進(jìn)行了冬、春季2次加密采樣。結(jié)果表明：從閩江水口水庫(kù)經(jīng)河口至外海，懸浮物濃度呈現(xiàn)“低→高→低”的分布特征，并具有春、夏季高于秋、冬季的季節(jié)變化特征；河口懸浮物濃度從漲潮至低潮階段，總體呈現(xiàn)由河端向海端降低的特征，且其濃度冬季高于春季；河口冬季水體混合作用較強(qiáng)，鹽度分層不明顯；春季鹽度分層顯著，且漲潮和高潮時(shí)河口鹽水楔活動(dòng)影響懸浮物分布；河口最大渾濁帶的規(guī)模呈現(xiàn)枯興洪衰的趨勢(shì)，其位置隨潮汐的漲落上下擺動(dòng)，通常秋、冬季偏上游，而春、夏季偏下游；閩江河口懸浮物時(shí)空分布受徑流、潮流及鹽度分布等影響顯著，且強(qiáng)潮流、分支水道、鹽水楔等因素對(duì)懸浮物的影響被放大，中小型河口更多地反映出各因素及其河口自身特征的綜合影響；與中國(guó)其他河流相比，閩江河口懸浮物濃度遠(yuǎn)低于黃河河口，與長(zhǎng)江河口相近，高于位于其南側(cè)的珠江河口；閩江河口懸浮物的季節(jié)變化特征與其他河流相反；各河口懸浮物隨潮周期的變化規(guī)律類似；閩江河口總體呈沖刷狀態(tài)，水動(dòng)力增強(qiáng)，懸浮物濃度呈上升趨勢(shì)，對(duì)河口地貌、河口生態(tài)和港口航運(yùn)等產(chǎn)生影響。

懸浮物；鹽度；最大渾濁帶；時(shí)空分布；潮周期；再懸??；閩江

0 引 言

河口位于河流與海洋的過(guò)渡地帶，是陸地和海洋相互作用最為強(qiáng)烈和復(fù)雜的區(qū)域，在徑流、潮流和人為影響下其水文動(dòng)力過(guò)程復(fù)雜[1]。河流攜帶的懸浮物(Suspended Particulate Matters，SPM)是河口區(qū)潮灘、沙壩和水下三角洲等沉積體的重要物質(zhì)來(lái)源。在水動(dòng)力作用下，懸浮物在水體中的分布、變化及其遷移，能夠影響河口的淤積、侵蝕及其演化過(guò)程[2-3]。另外，懸浮物濃度的高低能改變水體的透光性，影響水體的初級(jí)生產(chǎn)力和生物多樣性[4-6]。河流下游及河口通常也是經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)，研究懸浮物時(shí)空變化特征和輸運(yùn)過(guò)程不僅對(duì)沉積學(xué)、環(huán)境科學(xué)和生態(tài)學(xué)有重要意義，而且對(duì)港口、航道沖淤和工程建設(shè)也具有重要的現(xiàn)實(shí)意義[7-10]。

前人對(duì)河流及河口懸浮物的時(shí)空變化特征[10]和輸運(yùn)機(jī)制[11-12]、河口最大渾濁帶(Turbidity Maximum Zone，TMZ)[13]、再懸浮過(guò)程與機(jī)制[2,14]已進(jìn)行了大量研究，特別是黃河[15]、長(zhǎng)江[4,12,16]等主要河流。中國(guó)沿海入海河口眾多，絕大多數(shù)屬于中小型入海河流，其中閩江是一條有特色的河流。目前，對(duì)這些中小型河流懸浮物的關(guān)注相對(duì)較少，且研究程度較淺，因此，加強(qiáng)閩江懸浮物的研究顯得十分必要[17]。

閩江是中國(guó)東南沿海典型的山溪性河流，流程短，水量豐沛，近10年平均入海流量居中國(guó)河流第3位[18]。前人對(duì)于閩江懸浮物的研究較少，集中在探討懸浮物的含量與輸運(yùn)過(guò)程[19-20]、遙感分析[21]以及河口最大渾濁帶的分布與性質(zhì)[22]等，缺少對(duì)懸浮物較長(zhǎng)時(shí)空尺度的現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)與規(guī)律分析，特別是河口潮汐作用對(duì)懸浮物的影響等。本文基于閩江下游及河口水質(zhì)和懸浮物的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查數(shù)據(jù)，探討懸浮物的空間與季節(jié)變化特征及其隨潮周期的變化和影響因素，以期為閩江下游及河口生態(tài)保護(hù)、地形地貌演化研究以及港口工程建設(shè)提供基礎(chǔ)資料。

1 研究區(qū)概況

閩江發(fā)源于武夷山脈，干流長(zhǎng)約577 km，流域面積約60 992 km2，約占福建省面積的一半。自閩清縣安仁溪口(圖1中M3～M4站之間)進(jìn)入下游，下游流經(jīng)福州市區(qū)，最終匯入東海。閩江河口分叉眾多，河網(wǎng)復(fù)雜，入海前被瑯岐島阻隔，分為南支梅花水道和北支長(zhǎng)門水道，北支出長(zhǎng)門水道后被粗蘆島、川石島等阻隔，又分為烏豬、川石等4個(gè)水道分別注入東海(圖1)，其中川石水道為主航道[20]。

圖1 閩江下游及河口采樣站位分布Fig.1 Distribution of Sampling Stations in Minjiang Lower Reaches and Estuary

閩江為典型的山溪性河流，流域位于亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，年降雨量大，河流水量豐沛，2015年閩江干流竹岐站實(shí)測(cè)徑流量為615.4×108m3，1950～2015年多年平均徑流量為536.8×108m3。另外，閩江徑流量年際變化大，年內(nèi)分配不均，春、夏季徑流量和輸沙量占比較大，如2015年5月至8月，竹岐站測(cè)得的徑流量和輸沙量分別占全年的51%和83%[18]。

閩江河口平均潮差為4.46 m，屬于強(qiáng)潮河口，潮汐為正規(guī)半日潮，潮流為往復(fù)流，潮流流速過(guò)程與潮位過(guò)程相差大約1/4個(gè)周期，且平均落潮流速大于平均漲潮流速。閩江河口波浪作用較強(qiáng)，常浪、強(qiáng)浪方向?yàn)镹NE、NE向，與強(qiáng)風(fēng)向相同，頻率為60%～68%，外圍島嶼波浪平均波高為1.1～1.5 m。從秋季到次年春季，閩江河口流場(chǎng)主要受南下的浙閩沿岸流系控制，夏季則受北上的黑潮支流及南海暖流影響[20,23-24]。

2 樣品采集與分析方法

2.1 站位設(shè)置與樣品采集

外業(yè)調(diào)查從閩江水口水庫(kù)區(qū)內(nèi)的灣口村開始，經(jīng)福州市區(qū)延伸至閩江河口及其鄰近海域，共布設(shè)28個(gè)研究站位(圖1中M1～M28)。為研究最大渾濁帶中懸浮物隨潮周期的變化，2015年冬、春季在河口增設(shè)4個(gè)加密站位(圖1中MG1～MG4，水深9.5～13.0 m)。

2014年夏季(8月)、秋季(11月)，2015年冬季(1月)和春季(5月)，分3個(gè)外業(yè)調(diào)查組進(jìn)行準(zhǔn)同步現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)和表層水樣采集；2015年冬、春季外業(yè)調(diào)查期間，在加密站位同時(shí)采集表、中、底層水樣(表1)。

表1 河口加密站位采樣時(shí)間與對(duì)應(yīng)潮期Tab.1 Intensive Sampling Time and the Corresponding Tide Periods in Estuary

樣品采集依據(jù)《海洋調(diào)查規(guī)范第4部分：海水化學(xué)要素調(diào)查》(GB 12763.4—2007)[25]進(jìn)行，各站位采集500 mL水樣2份，用于測(cè)定鹽度和懸浮物濃度等參數(shù)。

2.2 分析方法與數(shù)據(jù)處理

懸浮物濃度根據(jù)《海洋監(jiān)測(cè)規(guī)范第4部分：海水分析》(GB 17378.4—2007)[26]中的質(zhì)量法測(cè)定，即將一定體積的水樣通過(guò)事先在40 ℃～50 ℃下烘干并稱重的醋酸纖維濾膜(孔徑0.45 μm，直徑50 mm)，過(guò)濾后在40 ℃～50 ℃下將濾膜烘干，稱量濾膜及殘?jiān)馁|(zhì)量，以此求得水樣中懸浮物濃度。鹽度利用美國(guó)YSI EC300便攜式鹽度計(jì)(準(zhǔn)確度為0.2%)測(cè)定，在水樣采集后立即測(cè)定并記錄。

分層系數(shù)(N)用于劃分鹽淡水混合類型[27]，其表達(dá)式為

相關(guān)性分析采用SPSS 19軟件中的Pearson 相關(guān)分析方法；數(shù)據(jù)處理和繪圖利用Excel 2007、Grapher 10和Surfer 11軟件進(jìn)行。

3 結(jié)果分析

3.1 懸浮物時(shí)空分布

閩江水口水庫(kù)庫(kù)區(qū)(M1～M3站位)懸浮物濃度較低，一般不超過(guò)5 mg·L-1；由此往下游至河口，懸浮物濃度逐漸增加；在河口最大渾濁帶達(dá)到最大值，顯著高于上、下游河段；自最大渾濁帶向河口外鄰近海域，懸浮物濃度逐漸降低(圖2)。大樟溪河段懸浮物濃度總體較低，其空間分布特征不明顯。

閩江下游及河口懸浮物的季節(jié)變化總體呈現(xiàn)出秋、冬季高于春、夏季的特征。閩江北段春季懸浮物濃度遠(yuǎn)大于其他3個(gè)季節(jié)；南段為春季最高，夏季最低；大樟溪、河口和鄰近海域則為秋、冬季高于春、夏季，其中閩江河口南側(cè)鄰近海域秋季懸浮物濃度增高明顯。

圖2 懸浮物時(shí)空分布Fig.2 Temporal-spatial Distributions of Suspended Particulate Matters

閩江河口最大渾濁帶的季節(jié)變化表現(xiàn)出枯興洪衰的趨勢(shì)，春、夏季豐水期時(shí)最大渾濁帶規(guī)模較小，分布范圍小，懸浮物濃度相對(duì)上、下游增幅不大；秋、冬季枯水期時(shí)最大渾濁帶較發(fā)育，分布范圍較大，懸浮物濃度相對(duì)上、下游顯著增加。最大渾濁帶的位置呈現(xiàn)出隨潮汐的漲落上下擺動(dòng)，秋、冬季偏上游，春、夏季偏下游的特征，這與趙冬梅等的研究結(jié)果[22]類似。

3.2 河口冬季懸浮物與鹽度時(shí)空分布

3.2.1 空間分布

河口冬季懸浮物濃度為51.04～484.19 mg·L-1，平均為236.28 mg·L-1。從平面分布來(lái)看，從MG1至MG4站位(向海方向)，懸浮物濃度總體呈下降趨勢(shì)(圖3)，這與河口整體分布特征一致。從垂直分布來(lái)看，各站位懸浮物濃度和鹽度一般為底層最高，中層次之，表層最低(圖3、4)。鹽度分層系數(shù)為0.00～0.52(表2)，大部分站位分層系數(shù)較小，表明冬季水體混合作用較強(qiáng)。在此影響下，中層和底層懸浮物濃度總體較為接近，分布變化趨勢(shì)也基本類似，表、底層濃度梯度總體較小。

表2 河口冬、春季鹽度分層系數(shù)Tab.2 Stratification Coefficients of Salinity in Estuary During Winter and Spring

注：N>1表示高度分層型；1≥N≥0.01表示緩混合型；N<0.01表示強(qiáng)混合型。

圖3 河口冬季懸浮物濃度隨潮水水位的變化Fig.3 Variations of Concentrations of Suspended Particulate Matters with Tide Levels in Estuary During Winter

圖4 河口冬季鹽度隨潮水水位的變化Fig.4 Variations of Salinities with Tide Levels in Esturary During Winter

3.2.2 潮周期變化

漲潮時(shí)，河口近海端的MG4站位表層鹽度為15.40‰，表明已受到漲潮流影響，且閩江河口分叉河道交匯處水體垂直擴(kuò)散混合較強(qiáng)[1]，使MG4站位表層濃度相對(duì)較高；近河端的MG1站位可能受到徑流攜帶的小規(guī)模高濃度懸浮物水團(tuán)影響，故表層濃度也較高；而MG2和MG3站位位于長(zhǎng)門水道中，水動(dòng)力條件相對(duì)穩(wěn)定，其濃度較低，故表層懸浮物形成類似“U”型的分布。河口中、底層受到再懸浮和水體混合作用的影響，懸浮物濃度變化不大[圖3(a)]。

圖5 河口春季懸浮物濃度隨潮水水位的變化Fig.5 Variations of Concentrations of Suspended Particulate Matters with Tide Levels in Estuary During Spring

高潮時(shí)，MG1站位表層鹽度為11.50‰，此時(shí)河口以潮流作用為主。而潮流帶來(lái)的外海水相對(duì)清澈，故懸浮物濃度呈現(xiàn)出由河端向海端降低的趨勢(shì)。由于MG1站位處在徑流與潮流作用強(qiáng)烈區(qū)域，復(fù)雜水動(dòng)力作用下，再懸浮作用顯著，故底層濃度較其他站位更高，表、底層濃度梯度也更大[圖3(b)]。

落潮和低潮時(shí)，河口近河端站位鹽度迅速降低，徑流作用向海方向增強(qiáng)，其懸浮物的分布特征與高潮時(shí)相近。落潮時(shí)，河口MG3站位中、底層懸浮物濃度顯著較高，這可能與落潮流速高于漲潮流速，且處在烏豬水道與川石水道交匯處，水動(dòng)力環(huán)境復(fù)雜，再懸浮作用顯著有關(guān)[圖3(c)、(d)]。

3.3 河口春季懸浮物與鹽度時(shí)空分布

3.3.1 空間分布

河口春季懸浮物濃度為15.30～128.71 mg·L-1，平均為82.37 mg·L-1，明顯低于冬季。春季懸浮物濃度的平面和垂直分布特征與冬季類似(圖5)。鹽度分層系數(shù)在0.00～1.72之間(表2)，其中漲潮和高潮時(shí)分層系數(shù)較大，表明水體高度分層，且有較為明顯的鹽水楔出現(xiàn)(圖6)；在鹽水楔出現(xiàn)的站位，底層懸浮物濃度高于中層和表層，表、底層濃度梯度較大。需要指出的是，河口鹽水楔春、夏季發(fā)育，秋、冬季形態(tài)不明顯，這與俞鳴同在6月份春、夏季觀測(cè)到鹽水楔活動(dòng)的結(jié)果[28]一致。

圖6 河口春季鹽度隨潮水水位的變化Fig.6 Variations of Salinities with Tide Levels in Estuary During Spring

3.3.2 潮周期變化

河口春季潮周期各站位懸浮物濃度的變化與冬季類似，也呈現(xiàn)出由河端向海端降低的特征。由于春季懸浮物濃度較低，其對(duì)水動(dòng)力條件和鹽度變化的響應(yīng)更為敏感。漲潮和高潮時(shí)，近河端站位出現(xiàn)較為明顯的鹽度分層和鹽水楔活動(dòng)。鹽水楔的出現(xiàn)表明徑流和潮流作用勢(shì)均力敵，河口層流穩(wěn)定[28]，故懸浮物分層也較為明顯，表、底層濃度梯度較大。落潮和低潮時(shí)，河口主要以徑流作用為主，受分支水道影響，水動(dòng)力環(huán)境復(fù)雜，相應(yīng)地各站位懸浮物分布特征也較為復(fù)雜(圖5、6)。

4 討 論

4.1 徑流與潮流相互作用

閩江河口屬于山溪性強(qiáng)潮河口，徑流與潮流相互作用的強(qiáng)度能夠影響最大渾濁帶的規(guī)模及其位置的擺動(dòng)[22,29]。一方面，徑流攜帶懸浮泥沙向海輸運(yùn)，至河口受到潮流頂托而減弱；另一方面，潮流使原先沉降的沉積物再懸浮并向河口內(nèi)搬運(yùn)，在河口因徑流下泄而受阻，兩者之間相互作用，形成一個(gè)動(dòng)態(tài)平衡區(qū)域。此區(qū)域水體擾動(dòng)強(qiáng)烈，再懸浮作用顯著，利于最大渾濁帶的發(fā)育。

在春季觀測(cè)時(shí)段內(nèi)，落潮和低潮時(shí)，河口鹽度較小，表明長(zhǎng)門水道以上河段以徑流作用為主，且順著退潮流，其影響甚至可以擴(kuò)展至粗蘆島附近的川石水道，徑流與潮流作用形成的動(dòng)態(tài)平衡區(qū)域較窄，導(dǎo)致最大渾濁帶規(guī)模較小且位置也相應(yīng)向海移動(dòng)。

在冬季觀測(cè)時(shí)段內(nèi)，漲潮和低潮時(shí)，近河端的MG1站位鹽度在1.90‰～5.50‰之間，其他站位鹽度更高，表明冬季長(zhǎng)門水道及以下各分支水道均以潮流作用為主，潮流與徑流相互作用區(qū)域拓寬且維持時(shí)間較長(zhǎng)，因此，最大渾濁帶懸浮物濃度較高且分布范圍較大，其位置也向上游方向移動(dòng)，其上界甚至擴(kuò)展至馬尾(M16站位)附近。

4.2 鹽度及其分布

懸浮物濃度的時(shí)空變化與鹽度密切相關(guān)[1,30]。閩江河口春季鹽度與懸浮物濃度之間判定系數(shù)為0.66，懸浮物濃度總體上隨著鹽度的升高而降低，但在低鹽度區(qū)兩者相關(guān)性不明顯(圖7)。這是因?yàn)樵谳^低鹽度時(shí)，徑流與潮流作用強(qiáng)烈，易形成懸浮物濃度高值區(qū)；在高鹽度時(shí)，受較清澈的外海水影響，懸浮物濃度較低。

圖7 河口冬、春季鹽度與懸浮物濃度的關(guān)系Fig.7 Relationships Between Salinities and Concentrations of Suspended Particulate Matters in Estuary During Winter and Spring

懸浮物在鹽度為0.10‰～25.00‰的水體中發(fā)生絮凝作用，以絮團(tuán)的形式存在[31]。閩江河口春季鹽度在1.90‰～24.30‰之間，徑流攜帶的懸浮物進(jìn)入河口后，隨著鹽度的增加，沉積環(huán)境和地球化學(xué)條件發(fā)生變化，懸浮物發(fā)生絮凝作用，從而導(dǎo)致懸浮物濃度顯著增加，且高于上、下游區(qū)域。

鹽度分布形式也可指示或間接影響懸浮物濃度的變化[1,7]。河口冬季表、中、底層鹽度差異不大，垂直分布較為均勻，反映河口冬季水體垂直混合作用較強(qiáng)，上、下層擾動(dòng)較為劇烈，導(dǎo)致再懸浮作用較強(qiáng)，其結(jié)果是河口冬季懸浮物濃度顯著高于春季，且大多數(shù)站位懸浮物垂直分布差異不大。

鹽度分層和鹽水楔能影響潮流流速的變化，進(jìn)而指示含沙量變化過(guò)程[7]。河口在春季觀測(cè)到較為明顯的鹽度分層和鹽水楔活動(dòng)，在鹽水楔影響下，底層流速增加，底層懸浮物濃度相應(yīng)增加，懸浮物的垂直分布表現(xiàn)出底層高于中、表層的特征。

4.3 其他因素

水體懸浮物濃度隨著潮流流速呈現(xiàn)周期性變化[1]。雖然存在1～3 h的相位差，但是其變化趨勢(shì)總體相同，即水體懸浮物濃度與流速有著顯著的相關(guān)性。河口冬季和春季漲潮和落潮時(shí)水體流速較大，攜沙能力增強(qiáng)，利于底層沉積物再懸浮，故形成較高濃度分布。

表層沉積物粒徑與顆粒物的懸浮有較為密切關(guān)系[2]。表層沉積物粒徑越小，越有利于發(fā)生再懸浮作用。閩江表層沉積物粒度較粗，主要為中砂、粗砂，細(xì)顆粒相對(duì)較少[32]，因此，表層沉積物再懸浮需要更大的啟動(dòng)流速。

風(fēng)暴或大風(fēng)會(huì)把巨大能量傳遞給近岸水體，進(jìn)而顯著增大底床剪切應(yīng)力，導(dǎo)致細(xì)顆粒泥沙再懸浮作用顯著[6]。秋、冬季閩江河口盛行偏北大風(fēng)，在大風(fēng)影響下偏北向波浪作用增強(qiáng)，利于泥沙再懸浮，故閩江河口秋、冬季懸浮物濃度較高。

4.4 不同河流比較

閩江河口表層懸浮物濃度遠(yuǎn)低于黃河河口，與長(zhǎng)江河口相近，高于位于其南側(cè)的珠江河口(表3)，符合中國(guó)東部主要河流懸浮物濃度總體由北向南降低的特征；在季節(jié)上，閩江河口秋、冬季懸浮物濃度顯著高于春、夏季，黃河河口、長(zhǎng)江河口和珠江河口則相反。黃河河口、長(zhǎng)江河口和珠江河口為中等或者弱潮河口，河口徑流影響顯著，其渾濁帶洪興枯衰[29]，且春、夏季黃河本身含有高濃度懸浮物，故這些河口懸浮物濃度春、夏季較高；而閩江河口為強(qiáng)潮河口[20]，秋、冬季徑流量較少，河口潮流作用增強(qiáng)，其渾濁帶枯興洪衰，故閩江河口懸浮物濃度秋、冬季反而更高。

表3 閩江河口與其他河口懸浮物的季節(jié)和潮周期變化Tab.3 Seasonal and Tidal Cycle Variations of Suspended Particulate Matters in Minjiang Estuary and Other Estuaries

受徑流與潮流相互作用影響，閩江河口潮周期內(nèi)懸浮物的變化與其他河口類似，均表現(xiàn)出在漲潮、落潮階段濃度升高，高潮、低潮時(shí)濃度降低，懸浮物濃度過(guò)程曲線為“M”型，且漲潮濃度總體高于落潮。這表明徑流與潮流作用此消彼長(zhǎng)導(dǎo)致水體流速的周期性變化[1]，即水體攜沙能力及其對(duì)表層沉積物啟動(dòng)能力的周期性變化，從而引起懸浮物濃度周期性變化這一規(guī)律在不同河口具有普遍性。需要指出的是，與其他以漲潮流為優(yōu)勢(shì)的河口不同[29]，閩江河口為落潮流優(yōu)勢(shì)河口[20,34]，其漲潮濃度總體高于落潮，這可能是由于漲潮時(shí)底切湍動(dòng)力大，懸浮物垂直擴(kuò)散混合較強(qiáng)[1]。另外，受河口地形、分支水道等影響[20,34]，低潮期閩江河口水動(dòng)力復(fù)雜，其懸浮物濃度較高。

長(zhǎng)江、珠江等大河的河口徑流量大，河口門廣闊[29]，更多地反映出徑流與潮流相互作用普遍規(guī)律對(duì)懸浮物沉積過(guò)程的影響。閩江為山溪性河流，河口分支水道較多，河口沉積物粒度較粗[32]，強(qiáng)潮流所產(chǎn)生的復(fù)雜水動(dòng)力條件以及鹽水楔等均對(duì)懸浮物變化產(chǎn)生影響，因此，在中小型河口，其他因素對(duì)懸浮物的影響被放大，其懸浮物的沉積過(guò)程更多地反映出各因素及其河口自身特征的綜合影響。

4.5 環(huán)境意義

受潮流頂托和河口地球化學(xué)條件變化等因素影響，閩江河口大部分懸浮物最終沉積在河口三角洲地區(qū)，河口外懸浮物濃度迅速降低(圖2)，只有黏土及粉砂粒級(jí)的懸浮物向外海輸運(yùn)，成為臺(tái)灣海峽沉積物的重要來(lái)源之一；部分懸浮物在NE向風(fēng)浪和海流的作用下向南輸移，也是長(zhǎng)樂(lè)北海岸海灘沙及海岸風(fēng)沙沉積的物質(zhì)來(lái)源之一[23]。

近年來(lái)，閩江下游懸浮物及輸沙量總體呈減少趨勢(shì)[18]。本研究顯示閩江河口懸浮物平均濃度相比2009年秋季的93.50 mg·L-1略有上升[22]，表明在上游來(lái)沙減少和強(qiáng)潮流影響下，閩江河口總體呈沖刷狀態(tài)[23]，水動(dòng)力增強(qiáng)，原先沉積的表層沉積物，有可能發(fā)生再懸浮而進(jìn)入水體，這將不利于河口淺灘和河口濕地保護(hù)區(qū)的維持。同時(shí)，由于再懸浮作用增強(qiáng)，表層沉積物受擾動(dòng)將向水體釋放更多的生源要素[35]，從而影響河口水質(zhì)以及河口生態(tài)，甚至影響河口生源要素的地球化學(xué)循環(huán)。

閩江河口最大渾濁帶內(nèi)高濃度懸浮物會(huì)降低水體透明度，惡化生物生存環(huán)境，既不利于河口浮游植物生長(zhǎng)，從而影響其初級(jí)生產(chǎn)力，也不利于河口生物多樣性的維持[6]；河口外鄰近海域懸浮物濃度迅速降低，表明懸浮物對(duì)生態(tài)的主要影響區(qū)域局限于閩江河口，對(duì)河口外近海影響較小(圖2)。

閩江河口分支水道中，長(zhǎng)門水道水深較大，沉積物粒度較粗[20,34]，高濃度懸浮物范圍廣且濃度更高；而梅花水道水深較淺，沉積物粒度較細(xì)[20,34]，高濃度懸浮物范圍總體較小且濃度較低。以上特征表明長(zhǎng)門水道水動(dòng)力更強(qiáng)，落淤較少，利于其航道的維持，而近年來(lái)水動(dòng)力變化對(duì)梅花水道的影響則需要更加深入的研究。

5 結(jié) 語(yǔ)

(1)從閩江下游經(jīng)河口至外海，懸浮物濃度總體呈現(xiàn)出“低→高→低”的分布特征，并呈現(xiàn)春、夏季高于秋、冬季的季節(jié)變化特征。閩江河口最大渾濁帶規(guī)模呈現(xiàn)枯興洪衰的趨勢(shì)，其位置隨潮汐的漲落上下擺動(dòng)，通常秋、冬季偏上游，春、夏季偏下游。

(2)河口加密站位懸浮物濃度冬季較春季更高，且從河端向海端，懸浮物濃度總體呈下降趨勢(shì)。大部分站位懸浮物濃度為底層最高，中層次之，表層最低。河口冬季鹽度垂直分布較為均勻，鹽度分層系數(shù)總體較小，水體混合作用較強(qiáng)；春季鹽度分層系數(shù)相對(duì)較高，且漲潮和高潮時(shí)河口鹽水楔活動(dòng)影響懸浮物分布。

(3)閩江下游及河口懸浮物的分布受徑流與潮流相互作用影響顯著，懸浮物濃度與鹽度變化相關(guān)，鹽水楔對(duì)底層懸浮物濃度產(chǎn)生間接影響，水體流速、表層沉積物粒徑與風(fēng)浪作用亦對(duì)懸浮物變化產(chǎn)生不同程度的影響。

(4)閩江河口懸浮物濃度遠(yuǎn)低于黃河河口，與長(zhǎng)江河口相近，高于位于其南側(cè)的珠江河口；季節(jié)變化特征與其他河流相反，強(qiáng)潮影響是主要原因。潮周期內(nèi)水動(dòng)力周期性變化所引起的懸浮物變化，在不同河口具有普遍的表現(xiàn)形式。

(5)閩江河口總體呈沖刷狀態(tài)，水動(dòng)力增強(qiáng)，再懸浮作用顯著，懸浮物濃度總體呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，對(duì)河口地貌、港口航運(yùn)和河口生態(tài)等產(chǎn)生影響。

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Temporal-spatialDistributionandItsInfluencingFactorsofSuspendedParticulateMattersinMinjiangLowerReachesandEstuary

GONG Song-bai1, GAO Ai-guo1, LIN Jian-jie2, ZHU Xu-xu1, ZHANG Yan-po1, HOU Yu-ting1
(1. College of Ocean and Earth Sciences, Xiamen University, Xiamen 361102, Fujian, China;2. Marine and Fisheries Technology Center of Fuzhou, Fuzhou 350026, Fujian, China)

For understanding the temporal-spatial distribution and its influencing factors of suspended particulate matters (SPM) in Minjiang lower reaches and estuary, the water samples during spring, summer, autumn and winter were collected from 2014 to 2015, and the intensive samples during spring and winter were carried out in estuary. The results show that the concentrations of SPM present the characteristics of “l(fā)ow-high-low” from Shuikou reservoir in Minjiang to the sea, and the concentrations during autumn and winter are higher than those during spring and summer; from high tide to low tide, the concentrations of SPM in estuary decrease from the river side to the sea side, and the concentrations during winter are higher than those during spring; the water is mixed and the salinity stratification is not obvious in estuary during winter, but the salinity stratification coefficient is significant, and the activity of saline wedge in estuary during flood and high tide has an effect on the distribution of SPM during spring; the turbidity maximum zone in estuary forms during dry season and declines during flood, and the location floats up and down with a tidal, usually upstream during autumn and winter and downstream during spring and summer; the influences of runoff, tide and salinity on the temporal-spatial distribution of SPM in estuary are obvious, meanwhile the influences of tide race, branch channel, saline wedge and other factors on SPM are magnified; the small and medium-sized estuaries reflect much more about the comprehensively effects of factors and their own characteristics on the distribution of SPM; compared to other great rivers in China, the concentration of SPM in Minjiang estuary is much lower than that in Yellow River estuary, and similar to that in Yangtze River estuary, while higher than that in Pearl River estuary which located in the south of Minjiang; the seasonal variation characteristics of SPM in Minjiang estuary are contrary to those great rivers, but the changing processes of SPM with tidal cycle are similar to these estuaries; due to the intensified erosion and hydrodynamic force in Minjiang estuary, the concentration of SPM shows an increasing trend, and will affect the geomorphology, ecology and the port and shipping in estuary.

suspended particulate matter; salinity; turbidity maximum zone; temporal-spatial distribution; tidal cycle; resuspension; Minjiang

2017-08-15

國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(41376050)

龔松柏(1993-)，男，福建南平人，理學(xué)碩士研究生，E-mail：gsongbai@stu.xmu.edu.cn。

高愛國(guó)(1959-)，男，浙江杭州人，教授，博士研究生導(dǎo)師，理學(xué)博士，E-mail：aggao@xmu.edu.cn。

1672-6561(2017)06-0826-11

P734.2+3

A