2021年春季北部灣北部近岸浮游植物葉綠素a分布特征及影響因子

史海藝，趙 輝,2，孫 東

（1.廣東海洋大學(xué)化學(xué)與環(huán)境學(xué)院，廣東 湛江 524088；2.南方海洋科學(xué)與工程廣東實(shí)驗(yàn)室，廣東 湛江 524088）

浮游植物在海洋生物地球化學(xué)循環(huán)和全球碳動(dòng)態(tài)中發(fā)揮著關(guān)鍵作用[1]，很大程度控制上沿海生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力。因此海水中的葉綠素a(Chl-a)的含量常用于表征浮游植物生長(zhǎng)狀況和水體富營(yíng)養(yǎng)化程度[2]，有人通過(guò)浮游植物生物碳和葉綠素a濃度比值來(lái)定量反映海洋初級(jí)生產(chǎn)力[3]，高航等[4]利用長(zhǎng)江口外赤潮海區(qū)真光層Chl-a 觀測(cè)數(shù)據(jù)積分優(yōu)化方法的垂直歸一化模型來(lái)估算整個(gè)藻華水柱初級(jí)生產(chǎn)力。Chl-a濃度的變化受氣候和環(huán)境因素的影響，如季節(jié)性大氣循環(huán)、光照、當(dāng)?shù)仫L(fēng)況、降雨、海流、河水流入、濁度、水柱分層和海表溫度波動(dòng)等[5-6]。Chla濃度具有顯著的區(qū)域差異性[7]，眾多學(xué)者一般通過(guò)海域的動(dòng)力過(guò)程、生物群落構(gòu)成和水域環(huán)境變化，來(lái)探究特定海域的Chl-a 分布情況與環(huán)境因子之間的關(guān)系[8-9]。此外水體中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的變化也會(huì)對(duì)近岸水域浮游植物群落分布帶來(lái)極大的影響[10]。

近幾十年，隨著沿海地區(qū)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，人類(lèi)活動(dòng)對(duì)海洋環(huán)境的破壞亦日趨嚴(yán)重[11]。北部灣位于南海西北部，是亞熱帶典型的半封閉性海灣，其環(huán)流為不閉合逆時(shí)針環(huán)流，季風(fēng)、入海河流、瓊州海峽、外海底層上升流等主要流系會(huì)影響北部灣海域水團(tuán)的組成[12-14]。同時(shí)北部灣北部有多條河流輸入，包括南流江、大風(fēng)江、欽江、茅嶺江、防城江等，年徑流量達(dá)3.0×1011m3[15]。

本研究利用2021年春季期間北部灣北部近岸8個(gè)站位的Chl-a及環(huán)境因子連續(xù)觀測(cè)數(shù)據(jù)，研究Chla 及其它環(huán)境因子在不同區(qū)域的時(shí)空分布特征，分析Chl-a 濃度與環(huán)境因子和水體營(yíng)養(yǎng)鹽之間的相關(guān)性，探討Chl-a 時(shí)空變化可能的調(diào)控機(jī)制，旨在為北部灣近岸海域藻華暴發(fā)預(yù)報(bào)、環(huán)境保護(hù)政策制定和探明近海區(qū)域海洋初級(jí)生產(chǎn)力水平提供參考。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)域和數(shù)據(jù)來(lái)源

本研究區(qū)域位于北部灣北部(108.25°—109.20°E,21.40°—22.05°N)，即廣西沿岸海域，該區(qū)域由防城港、欽州灣、三娘灣和廉州灣組成，主要的入海河流為南流江、大風(fēng)江、欽江、和防城江。為展示Chl-a 的區(qū)域差異性，將站位根據(jù)所在海灣（防城港、欽州灣、三娘灣和廉州灣）分為四個(gè)區(qū)域，標(biāo)記為區(qū)域A、B、C 和D。研究范圍與現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位見(jiàn)圖1。

圖1 2021年北部灣北部近岸海域三月份平均Chl-a空間分布Fig.1 Spatial distribution of average Chl-a in the northern coastal waters of the Beibu Gulf in March 2021

本研究現(xiàn)場(chǎng)研究數(shù)據(jù)來(lái)自2021 年廣西壯族自治區(qū)海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站水質(zhì)自動(dòng)在線監(jiān)測(cè)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，研究海域投放的水質(zhì)自動(dòng)在線監(jiān)測(cè)儀是美國(guó)YSI品牌的6600V2型多參數(shù)水質(zhì)分析儀器,搭載的Chl-a 探頭型號(hào)為599103-02，量程0～400 μg/L。本研究選取Chl-a含量、溫度(SST)、鹽度(SAL)和濁度(TUR),于2021 年3 月進(jìn)行全月的每天24 h 連續(xù)監(jiān)測(cè)，每次監(jiān)測(cè)的時(shí)間間隔為0.5 h。同時(shí)，利用型號(hào)為NPA-PRO 營(yíng)養(yǎng)鹽自動(dòng)分析儀（意大利SYSTEA）測(cè)定營(yíng)養(yǎng)鹽成分[硝酸鹽(NO3-)、亞硝酸鹽(NO2-)、氨氮(NH4+)、活性磷酸鹽(SRP)]，其中，氨氮量程為0～1 mg/L，硝酸鹽和亞硝酸鹽的量程為0～5 mg/L，磷酸鹽的量程為0～0.5 mg/L，數(shù)據(jù)每4 h 采樣一次，三娘灣因未布設(shè)營(yíng)養(yǎng)鹽探測(cè)裝置，故此海灣的水體氮磷營(yíng)養(yǎng)鹽數(shù)據(jù)缺。為方便分析，本研究將硝酸鹽、亞硝酸鹽、氨氮求和作為總?cè)芙鉄o(wú)機(jī)氮(TDIN)。

使用由遙感系統(tǒng)(www.remss.com/) 提供的結(jié)合交叉校準(zhǔn)的衛(wèi)星微波風(fēng)和使用變分分析方法(VAM) 的儀器觀測(cè)的6 h 海面風(fēng)數(shù)據(jù)，空間分辨率為(0.25° × 0.25°)。本研究采用2015—2021 年風(fēng)速數(shù)據(jù)，將2015—2020 年3 月數(shù)據(jù)進(jìn)行多年平均得到氣候態(tài)風(fēng)速，將2021 年3 月風(fēng)速數(shù)據(jù)處理為研究區(qū)域的月平均風(fēng)速(WS)。

1.2 數(shù)據(jù)處理與繪圖

選取區(qū)域包含所有站位各個(gè)參數(shù)的日平均值，利用Origin 2021 繪制時(shí)間序列圖。本研究對(duì)調(diào)查區(qū)域的每日平均環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行正態(tài)分布檢驗(yàn)，并在0.05（雙尾檢驗(yàn)）水平上采用Pearson 指數(shù)分析。進(jìn)行不同區(qū)域Chl-a 與環(huán)境因子的相關(guān)性分析，篩選具有顯著性影響的環(huán)境因子，探討環(huán)境因子對(duì)Chl-a的影響機(jī)制。本研究Chl-a和各環(huán)境因子的等值線剖面圖均采用Ocean Data View 軟件繪制、折線圖和相關(guān)性分析圖采用Origin 2021繪制、風(fēng)速圖采用MATLAB 2021b繪制。

2 結(jié)果與分析

2.1 Chl-a的空間分布

觀測(cè)期間平均Chl-a 質(zhì)量濃度空間分布見(jiàn)圖1，顯示研究海域整體的Chl-a 質(zhì)量濃度大致范圍在2.95～8.15 mg/m3（表1），平均質(zhì)量濃度為4.25 mg/m3，其中廣西沿岸的中部海域存在一個(gè)顯著的Chl-a 質(zhì)量濃度高值區(qū)，即區(qū)域C的5號(hào)站位，質(zhì)量濃度高達(dá)8.15 mg/m3；位于區(qū)域A、區(qū)域B 和區(qū)域D 的1、3 和6號(hào)站位Chl-a 質(zhì)量濃度較低，最低值出現(xiàn)于區(qū)域B灣內(nèi)的3號(hào)站位，質(zhì)量濃度為2.95 mg/m3。

表1 2021年春季研究區(qū)域Chl-a和環(huán)境參數(shù)的月均現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)情況Table 1 The Chl-a and environmental parameters of on-site monitoring stations in the study area during the spring of 2021

2.2 環(huán)境因子的空間分布

SST 大體呈現(xiàn)中部高東部西部低的趨勢(shì)（圖2(a)），波動(dòng)范圍為17.80～29.21 ℃（表1）。區(qū)域B 的平均水溫不超過(guò)21.2 ℃，明顯低于其他區(qū)域，其中，位于區(qū)域B 北部茅尾海的3 號(hào)站位最低，溫度為20.99 ℃；區(qū)域C 的平均水溫超過(guò)23 ℃，最高可達(dá)29.21 ℃。

SAL 梯度變化趨勢(shì)由北向南遞增（圖2(b)），變化范圍是20.46～32.25（表1）。區(qū)域B 的SAL 低于其他三個(gè)區(qū)域，其中位于內(nèi)灣的3號(hào)站位SAL最低；區(qū)域D 附近海域SAL 較高，所含站位SAL 均超過(guò)30；四個(gè)區(qū)域均呈現(xiàn)灣內(nèi)低，灣外高的分布。

TUR 在2.06～40.21 NTU 之間變化（圖2(c)），各區(qū)域的水體TUR 均值依次表現(xiàn)為區(qū)域D ＞區(qū)域A ＞區(qū)域C ＞區(qū)域B。位于灣內(nèi)的1、3、7和8號(hào)站位的平均TUR 較高，均超過(guò)10 NTU，其中7 號(hào)站位高達(dá)13.28 NTU，表明區(qū)域D 海域懸浮物較多；其余站位的平均TUR 波動(dòng)在5.75～10.27 NTU，其中4 號(hào)站位最低。

TDIN 和SRP的分布情況大體相似（圖2(d,e)），均由北向南遞減，呈現(xiàn)灣內(nèi)高于灣外、近岸高于離岸的趨勢(shì)，其中區(qū)域B 營(yíng)養(yǎng)鹽濃度最高（表2），其余區(qū)域營(yíng)養(yǎng)鹽濃度相對(duì)較低；此外，根據(jù)Redfield 比值可知，在區(qū)域A、B和D的N/P ＜16∶1，因此三個(gè)區(qū)域大致為氮限制。

表2 2021年春季調(diào)查海域四個(gè)區(qū)域的環(huán)境參數(shù)Table 2 Environmental parameters of four areas in the surveyed sea area in spring 2021

圖2 2021年北部灣北部近岸海域三月份平均環(huán)境因子空間分布Fig.2 Spatial distribution of average environmental factors in the northern coastal waters of Beibu Gulf in March 2021

2.3 區(qū)域間Chl-a與環(huán)境因子的時(shí)間變化

2.3.1 Chl-a的時(shí)間序列 三月份葉綠素日平均時(shí)間序列顯示研究海域Chl-a 濃度變化范圍為1.07～15.7 mg/m3（圖3）。區(qū)域A 的Chl-a 濃度變化整體上呈現(xiàn)先升后降的趨勢(shì)，其中1號(hào)和2號(hào)站位均于3月8 日出現(xiàn)極大值，并分別在16 日和25 日達(dá)到最高值；區(qū)域B 的3 號(hào)站位變化較為平緩，而4 號(hào)站位的濃度變化區(qū)間波動(dòng)最大，22—29 日有顯著波動(dòng)，于25 日出現(xiàn)整個(gè)海域的Chl-a 最高值，在1 d 內(nèi)又降至極小值；區(qū)域C 的5 號(hào)站位濃度多數(shù)時(shí)間遠(yuǎn)高于其它站位，在15日前，存在多處極大值，15—29日期間波動(dòng)十分強(qiáng)烈，19 日升至最高值，23 日下降至極小值；區(qū)域D 的6、7 和8 號(hào)站位存在較明顯的周期性波動(dòng)，在大多數(shù)時(shí)間內(nèi)，3 個(gè)站位的變化趨勢(shì)一致，但在15 日后濃度波動(dòng)趨勢(shì)存在明顯反向變化的情況，其中6 號(hào)站最為明顯，17 日只有6 號(hào)站出現(xiàn)極大值，25—29日期間則相反。

圖3 2021年春季北部灣北部近岸海域Chl-a時(shí)間分布Fig.3 Time distribution of Chl-a in the northern coastal waters of the Beibu Gulf in spring 2021

為直觀觀察到Chl-a 的日變化程度，用每日數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)差除以平均值得到每日變化率。根據(jù)每日變化率發(fā)現(xiàn)調(diào)查海域每個(gè)區(qū)域的Chl-a 濃周日波動(dòng)不規(guī)則；多數(shù)區(qū)域在3 月6—9 日、16—19 日、22—29 日三個(gè)時(shí)間段日波動(dòng)較大，只有區(qū)域C 的日變化率相對(duì)平穩(wěn)，其中區(qū)域D 的6 號(hào)站位在3 月27—29日的變化十分顯著（圖4）。

圖4 2021年春季北部灣北部近岸海域Chl-a每日變化率Fig.4 The daily change rate of Chl-a in the northern coastal waters of the Beibu Gulf in spring 2021

2.3.2 SST 和SAL 的時(shí)間變化 區(qū)域A、B、D 的SST，最低溫出現(xiàn)在3 月5 日，3 月20 日升至最高，而區(qū)域C的SST在3月1—12日期間，與其他區(qū)域相比波動(dòng)劇烈，11日達(dá)到最高溫29.21 ℃（圖5）。SAL 方面，區(qū)域A 的變化較平穩(wěn)；區(qū)域B 和D 在3 月20—22 日期間出現(xiàn)最低值；區(qū)域C 的SAL 與SST 變化趨勢(shì)相反（圖5）。

2.3.3 TUR的時(shí)間變化 區(qū)域A的TUR在3月19日前維持在較低水平，但在3 月21 日出現(xiàn)突增，4 d 后回到該區(qū)域平均水平；區(qū)域B TUR 在3 月12 日突增至21 NUT，且于22 日到達(dá)極大值；在研究期間，區(qū)域C 的的TUR 呈現(xiàn)不規(guī)則且劇烈的變化，波動(dòng)區(qū)間小于其它三個(gè)區(qū)域；區(qū)域D 的TUR 明顯高于其他三個(gè)區(qū)域，且濃度變化劇烈，于3 月21 日突增至最高，接近30 NUT（圖5）。

圖5 不同海灣Chl-a與環(huán)境因子的時(shí)間變化特征Fig.5 Temporal variation characteristics of Chl-a and environmental factors in different bays

2.3.4 TDIN 和SRP 的時(shí)間變化 圖6為不同海灣區(qū)域的水體氮、磷營(yíng)養(yǎng)鹽狀況，區(qū)域C因未布設(shè)營(yíng)養(yǎng)鹽探測(cè)裝置，故此海灣的水體TDIN 和SRP 數(shù)據(jù)缺測(cè)。三個(gè)區(qū)域間的氮和磷營(yíng)養(yǎng)鹽濃度變化情況存在差異，但每個(gè)海灣內(nèi)的TDIN 與SRP 變化趨勢(shì)大體相同，且Chl-a 與營(yíng)養(yǎng)鹽的濃度高值存在一定的滯后性（圖3，圖6）。在整個(gè)研究期間，營(yíng)養(yǎng)鹽濃度從大到小排序?yàn)椋築 ＞D ＞A，但在3 月6—7 日期間，區(qū)域D 的氮營(yíng)養(yǎng)鹽最高。因?yàn)閮煞N營(yíng)養(yǎng)鹽分布大致相似，且三個(gè)區(qū)域均為氮限制，故僅保留TDIN 用于分析。

圖6 不同海灣總?cè)芙鉄o(wú)機(jī)氮TDIN和活性磷酸鹽SRP的時(shí)間變化特征Fig.6 Time variation characteristics of TDIN and SRP in different bays

3 討論

3.1 不同區(qū)域的Chl-a對(duì)環(huán)境因子的響應(yīng)差異

營(yíng)養(yǎng)鹽通常是影響浮游植物生長(zhǎng)的主要因子，其分布變化能夠較為客觀的反映該海域的浮游植物生長(zhǎng)情況。當(dāng)水體中TDIN ＞0.1 mg/L，SRP ＞0.02 mg/L 時(shí)，會(huì)極大增加發(fā)生藻華的可能[16]。營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)在水體中會(huì)受到潮汐、徑流、上升流、季風(fēng)、降水等動(dòng)力過(guò)程引起的水體結(jié)構(gòu)改變和作用于其上物理力的影響[17-18]。根據(jù)李少朗等[19]研究，北部灣北部沿岸為不規(guī)則全日潮。根據(jù)調(diào)查期間潮汐變化圖（圖7）和Chl-a 每日變化率圖（圖4），發(fā)現(xiàn)由于受到不規(guī)則全日潮的影響，調(diào)查海域的營(yíng)養(yǎng)鹽和Chl-a濃度的周日波動(dòng)并不規(guī)律，使得個(gè)別站位Chla濃度一天內(nèi)變化幅度很大，如位于區(qū)域D 灣外的6號(hào)站位日變化劇烈時(shí)段剛好與潮汐的不規(guī)則波動(dòng)一致。北部灣北部近岸海域的水團(tuán)主要為瓊州海峽流和外海高鹽水組成的混合水團(tuán)，12 月至次年3月的影響范圍最大[20]。研究發(fā)現(xiàn)SAL 并不直接對(duì)Chl-a分布產(chǎn)生作用，其變化主要體現(xiàn)淡水輸入的影響[21]。低鹽高營(yíng)養(yǎng)的河流沖淡水漂浮在較高鹽度的低營(yíng)養(yǎng)鹽外海水體上，水平擴(kuò)散入海，為海域浮游植物生長(zhǎng)提供營(yíng)養(yǎng)，對(duì)周?chē)Ｓ虻乃摹⑸卣骱湍嗌尺\(yùn)動(dòng)產(chǎn)生巨大的影響[22]。

圖7 研究海域3月潮汐變化Fig.7 Variation of tides in the study area in March

根據(jù)北部灣海域多年的3 月平均風(fēng)速圖（圖8(a)）和2021 年3 月風(fēng)場(chǎng)圖（圖8(b)）對(duì)比可知，3 月北部灣為東偏北風(fēng)向，兩者一致，而近岸區(qū)域在2021年風(fēng)向有所改變，主要為東南風(fēng)（圖8(b)黑框內(nèi)）。研究期間近岸海域多數(shù)為陰雨天氣，風(fēng)雨及淡水輸入使得該區(qū)表層水體混合作用活躍，從而加速了海-氣界面的氣體交換，為浮游植物生長(zhǎng)提供了充足的氧氣。浮游植物通常需到水體穩(wěn)定、TUR 下降后才能大量吸收營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)用于生長(zhǎng)。

圖8 北部灣海域與研究區(qū)域3月平均海面風(fēng)Fig.8 The average sea surface wind of Beibu Bay and the study area in March

微藻生長(zhǎng)一般在吸收營(yíng)養(yǎng)鹽的9 d左右進(jìn)入生長(zhǎng)衰減期[23]。并且，有研究發(fā)現(xiàn)最大風(fēng)速會(huì)引起Chl-a濃度最大值滯后營(yíng)養(yǎng)鹽濃度最大值約7～10 d[24]。在本研究中，滯后相關(guān)分析（圖9）也表明區(qū)域A 的Chl-a 濃度與營(yíng)養(yǎng)鹽存在9 d 的最大滯后正相關(guān)（圖9(a)），這說(shuō)明該區(qū)域營(yíng)養(yǎng)鹽明顯調(diào)控著浮游植物生長(zhǎng)。此外，A 區(qū)域附近存在上升流[25]，風(fēng)引起的上升流將底層低溫高營(yíng)養(yǎng)水帶至表層，使得該區(qū)域原本較少的氮、磷營(yíng)養(yǎng)鹽得到一定程度的補(bǔ)充，待吸收9 d后藻類(lèi)數(shù)量達(dá)到峰值。

區(qū)域B 最大相關(guān)系數(shù)不存在顯著滯后性（圖9(b)），Chl-a 與營(yíng)養(yǎng)鹽有較好的同步相關(guān)。該區(qū)域所處欽州灣，灣口狹小且被陸地包圍面積大，受淡水輸入影響最為顯著，大量營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)輸入海中；潮水經(jīng)過(guò)狹窄的灣口時(shí)，會(huì)加速水體向?yàn)硟?nèi)的流動(dòng)。兩種水體的混合加速海-氣界面氧氣的交換，使得水體擁有充足的氧氣和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，且潮汐的波動(dòng)有利于浮游植物在灣內(nèi)聚集，浮游植物在此大量生存繁殖，Chl-a 濃度隨之增加[18]。灣內(nèi)水體TUR 較低（圖2(c)），表層浮游植物也可以得到充足的光照進(jìn)行光合作用。

圖9 研究海域3月日均Chl-a和TDIN 的滯后相關(guān)分析Fig.9 The lag correlation analysis of the daily average Chl-a and TDIN in the study area in March

區(qū)域C雖然營(yíng)養(yǎng)鹽缺測(cè)，但有研究發(fā)現(xiàn)，在近岸海域SAL 與營(yíng)養(yǎng)鹽存在較顯著的負(fù)相關(guān)[26]，加之有大風(fēng)江的淡水匯入使SAL 不高，由此推測(cè)該區(qū)域的營(yíng)養(yǎng)濃度并不低。充足的營(yíng)養(yǎng)鹽和適宜的生長(zhǎng)溫度、光照，讓該區(qū)域藻類(lèi)大量繁殖，Chl-a濃度隨之升高，成為研究海域初級(jí)生產(chǎn)力豐富的區(qū)域。

區(qū)域D 的TDIN 與SAL 呈顯著負(fù)相關(guān)，說(shuō)明此區(qū)域營(yíng)養(yǎng)鹽主要來(lái)源于陸源徑流，盡管也受外海水的影響，但是Chl-a 與TDIN 的滯后性卻表現(xiàn)弱的負(fù)相關(guān)（圖9(c)），9 d 的相關(guān)尤為顯著，這可能與高營(yíng)養(yǎng)鹽高TUR 有關(guān)。周邊淡水?dāng)y帶高營(yíng)養(yǎng)鹽高TUR水體注入，與東南風(fēng)驅(qū)動(dòng)的瓊州海峽沿岸流在該區(qū)域交匯，使得水體混合劇烈，沉積物與有機(jī)質(zhì)再懸浮，導(dǎo)致光強(qiáng)減弱影響了浮游植物光合作用吸收，從而影響Chl-a濃度。

3.2 水體情況對(duì)浮游植物生長(zhǎng)的影響

光照強(qiáng)弱和水體溫度一定程度上調(diào)控著海洋生態(tài)系統(tǒng)，對(duì)近岸海域藻華暴發(fā)起到一定的驅(qū)動(dòng)作用[27]。光照和溫度通過(guò)影響浮游植物光合活性、放氧速率、酶促反應(yīng)和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的分解等過(guò)程等方面，來(lái)直接或間接影響藻類(lèi)生長(zhǎng)[28]。當(dāng)處在適宜的光照條件下，浮游植物可以快速有效的吸收營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)用于自身繁殖，從而獲得競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，而當(dāng)水中混合層和真光層比值變小時(shí)，會(huì)導(dǎo)致水體光照增強(qiáng)，從而加大藻華發(fā)生的機(jī)率[29]，且適宜的水溫（23～28 ℃）也有利于浮游植物的復(fù)蘇和大量生長(zhǎng)[30]。

區(qū)域C 的SST（＞23 ℃）明顯高于其他區(qū)域（圖2(a)）。該區(qū)地形開(kāi)闊[31]，WS 相較其它區(qū)域強(qiáng)（圖8(b)），外海水侵入量較大。宋國(guó)棟等[32]發(fā)現(xiàn)，春季近岸海水表面溫度低于離岸海水，因此在東南風(fēng)的作用下溫度較高的外海水流向近岸與陸源淡水混合，從而導(dǎo)致該沿岸海域溫度升高，短時(shí)間內(nèi)引起SST的強(qiáng)烈響應(yīng)，溫度升高到適宜生長(zhǎng)的水平，從而促進(jìn)該海域的浮游植物大量生長(zhǎng)，因此區(qū)域C 的Chl-a濃度較高。區(qū)域A、B、D溫度與Chl-a濃度顯著正相關(guān)（圖10），與先前研究結(jié)果一致[30]。區(qū)域C 溫度與Chl-a濃度并無(wú)顯著相關(guān)，推測(cè)是該區(qū)域SST整體維持在較高溫度，當(dāng)浮游植物處在一個(gè)適宜的溫度、光照環(huán)境并有充足的營(yíng)養(yǎng)鹽時(shí)，SST 并不能對(duì)其形成溫度限制，使得相關(guān)性并不顯著。由于多數(shù)時(shí)間廣西沿岸處于陰雨天氣，使得光照程度較晴天弱，且區(qū)域A 和D 受外海水和淡水混合作用強(qiáng)，由徑流輸入帶來(lái)的懸浮顆粒物與潮汐帶來(lái)的底層沉積物在水體中混合再懸浮會(huì)導(dǎo)致水體TUR 增大，水體中的有效光合輻射強(qiáng)度減弱，限制了浮游植物的光合作用，大大降低這兩個(gè)區(qū)域的浮游植物生物量[33-34]。當(dāng)水體中營(yíng)養(yǎng)鹽豐富時(shí)，光照是影響浮游植物生長(zhǎng)的主要因素[35]，區(qū)域B 的TUR 不高，藻類(lèi)可用光強(qiáng)充足，且該區(qū)域?yàn)榘敕忾]性海灣，當(dāng)高營(yíng)養(yǎng)的淡水注入時(shí)，灣內(nèi)藻類(lèi)吸收大量營(yíng)養(yǎng)用于生長(zhǎng)，使得該區(qū)Chl-a濃度較高，為該區(qū)藻華暴發(fā)提供有利條件。

圖10 2021年春季期間北部灣北部沿岸海域Chl-a與環(huán)境因子的Pearson相關(guān)分析Fig.10 Pearson correlation analysis of Chl-a and environmental factors in the northern coastal waters of the Beibu Gulf during the spring of 2021

綜上，通過(guò)監(jiān)測(cè)近岸水體中藻類(lèi)Chl-a 的濃度（重點(diǎn)關(guān)注區(qū)域B 和C），了解整個(gè)北部灣北部近岸調(diào)控Chl-a 分布特征的影響因素，可以為藻華災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警問(wèn)題提供數(shù)據(jù)和理論支持。

4 結(jié)論

春季北部灣北部近岸水體大致呈現(xiàn)出氮限制，Chl-a時(shí)間變化主要受陸源輸運(yùn)、光照和不規(guī)則全日潮影響。并且，Chl-a 濃度呈現(xiàn)顯著的空間變化，這種現(xiàn)象可能受不同區(qū)域環(huán)境因子的明顯變化調(diào)控：1）防城港的浮游植物生長(zhǎng)主要受營(yíng)養(yǎng)鹽調(diào)控；2）在富含營(yíng)養(yǎng)鹽淡水輸入的欽州灣和三娘灣，且低TUR暗示光照充足，浮游植物的生長(zhǎng)不受到光照和營(yíng)養(yǎng)鹽限制，但由于三娘灣的SST 相對(duì)更適宜，使得該區(qū)的浮游植物Chl-a 明顯高于其他區(qū)域；3）在高營(yíng)養(yǎng)鹽的廉州灣，由于高TUR 導(dǎo)致的透明度下降光照減弱，導(dǎo)致浮游植物生長(zhǎng)受到光照限制，Chl-a 濃度最低。