【摘要】：本研究在選取我國(guó)典型海域進(jìn)行富營(yíng)養(yǎng)化特征分析的基礎(chǔ)上，對(duì)國(guó)際上二代富營(yíng)養(yǎng)化評(píng)價(jià)模型及前期長(zhǎng)江口水域富營(yíng)養(yǎng)化評(píng)價(jià)模型進(jìn)行進(jìn)一步改進(jìn)，構(gòu)建了基于水質(zhì)狀態(tài)和生態(tài)響應(yīng)的富營(yíng)養(yǎng)化綜合評(píng)價(jià)方法，并將評(píng)價(jià)方法應(yīng)用于我國(guó)典型近岸海域，以期為近海富營(yíng)養(yǎng)化調(diào)控和管理提供科學(xué)依據(jù)。在開(kāi)展多個(gè)典型海域富營(yíng)養(yǎng)化評(píng)價(jià)的同時(shí)，開(kāi)展多種評(píng)價(jià)方法的比較研究：將我國(guó)目前應(yīng)用的傳統(tǒng)富營(yíng)養(yǎng)化指數(shù)法、“西北太平洋行動(dòng)計(jì)劃NOWPAP”綜合評(píng)價(jià)程序分別與構(gòu)建的基于水質(zhì)狀態(tài)和生態(tài)響應(yīng)的富營(yíng)養(yǎng)化綜合評(píng)價(jià)方法進(jìn)行比較，以更好地改進(jìn)評(píng)價(jià)模型。基于上述研究，得到的結(jié)論主要有： 1）通過(guò)對(duì)海域富營(yíng)養(yǎng)化特征的分析得出：從較長(zhǎng)的時(shí)間序列來(lái)看，無(wú)論是渤海灣和萊州灣附近海域，還是長(zhǎng)江口和杭州灣海域，營(yíng)養(yǎng)鹽濃度呈現(xiàn)逐年上升的趨勢(shì)，表明這些海域的營(yíng)養(yǎng)鹽加富狀況越來(lái)越嚴(yán)重。這種營(yíng)養(yǎng)鹽加富狀況與這些區(qū)域長(zhǎng)期以來(lái)赤潮發(fā)生頻次不斷上升的發(fā)展趨勢(shì)是保持一致的。尤其在長(zhǎng)江口海域，營(yíng)養(yǎng)鹽的濃度變化趨勢(shì)和赤潮的發(fā)生頻次的變化趨勢(shì)更是具有很好的相關(guān)性。從富營(yíng)養(yǎng)化的空間分布特征來(lái)看，對(duì)于大部分區(qū)域而言，營(yíng)養(yǎng)鹽在灣內(nèi)和近岸海域濃度較高。營(yíng)養(yǎng)鹽高的區(qū)域基本也是發(fā)生赤潮頻次較高的區(qū)域。但是也存在部分海域因區(qū)域特性的差異導(dǎo)致?tīng)I(yíng)養(yǎng)鹽高值區(qū)與赤潮高發(fā)區(qū)在空間上并不吻合。與渤海灣和萊州灣赤潮暴發(fā)的區(qū)域基本是營(yíng)養(yǎng)鹽水平較高的區(qū)域不同，長(zhǎng)江口和杭州灣海域僅僅在象山灣和象山灣灣外近海營(yíng)養(yǎng)鹽高濃度區(qū)域和赤潮高發(fā)區(qū)域具有一定的重合。而長(zhǎng)江口和杭州灣兩個(gè)典型近海系統(tǒng)，營(yíng)養(yǎng)鹽的分布與赤潮的分布正好呈現(xiàn)相反的趨勢(shì)，即營(yíng)養(yǎng)鹽加富程度較高的口門(mén)內(nèi)和渾濁帶區(qū)域是赤潮發(fā)生較少的區(qū)域，相反營(yíng)養(yǎng)鹽濃度較低的外海區(qū)域是赤潮和低氧發(fā)生頻次較高的區(qū)域。這種情形同樣發(fā)生在一些渤海灣中部遠(yuǎn)離海岸的區(qū)域。因此對(duì)區(qū)域進(jìn)行富營(yíng)養(yǎng)化狀況的分析和評(píng)價(jià)應(yīng)全面考慮海域的營(yíng)養(yǎng)鹽壓力和赤潮、低氧等富營(yíng)養(yǎng)化癥狀多個(gè)方面。 2）運(yùn)用構(gòu)建的基于水質(zhì)狀態(tài)和生態(tài)響應(yīng)的綜合富營(yíng)養(yǎng)化評(píng)價(jià)模型對(duì)渤海西南部、山東半島典型海域以及長(zhǎng)江口和杭州灣海域三個(gè)區(qū)域的富營(yíng)養(yǎng)化評(píng)價(jià)和結(jié)果比較來(lái)看，長(zhǎng)江口和杭州灣海域的富營(yíng)養(yǎng)化狀況屬于三個(gè)區(qū)域中最嚴(yán)重的，富營(yíng)養(yǎng)化狀況達(dá)到“Poor，差”到“Bad，劣”等級(jí)的海域面積最大。其次是渤海灣北部海域，尤其是海河入�？诟浇母粻I(yíng)養(yǎng)化程度也很?chē)?yán)重。山東半島東部和南部海域的富營(yíng)養(yǎng)化程度在三個(gè)區(qū)域中最輕，沒(méi)有出現(xiàn)“Bad，劣”的等級(jí)。象山灣、萊州灣灣底、膠州灣、丁字灣、四十里灣等封閉性區(qū)域的富營(yíng)養(yǎng)化狀況同樣較嚴(yán)重。一般而言，海灣內(nèi)的富營(yíng)養(yǎng)化程度要比近岸開(kāi)闊型海域嚴(yán)重。如山東半島南部近岸海域、渤海灣和萊州灣灣外開(kāi)闊海域的富營(yíng)養(yǎng)化等級(jí)基本都在“Moderate，中”以下，與這些地方良好的水交換條件及較少的營(yíng)養(yǎng)鹽排放有關(guān)。河口區(qū)域富營(yíng)養(yǎng)化狀況與河口區(qū)域特性也有明顯的關(guān)系，流量和泥沙量大的河口區(qū)域，富營(yíng)養(yǎng)化癥狀一般在河口的外海海域表達(dá)，富營(yíng)養(yǎng)化程度較嚴(yán)重，如長(zhǎng)江口和杭州灣灣口的外海；而流入海灣內(nèi)流速緩慢、泥沙量不高的河口區(qū)域，營(yíng)養(yǎng)鹽輸入以后，一般富營(yíng)養(yǎng)化癥狀在灣內(nèi)河口處便得以表達(dá)，表現(xiàn)出嚴(yán)重的富營(yíng)養(yǎng)化癥狀，如海河入�？�、小清河入�？�、膠州灣海泊河入�？诘葏^(qū)域。 3）在不同富營(yíng)養(yǎng)化評(píng)價(jià)方法的比較研究中，基于水質(zhì)狀態(tài)和生態(tài)響應(yīng)的綜合評(píng)價(jià)和“NOWPAP”綜合評(píng)價(jià)都識(shí)別出膠州灣灣內(nèi)的較高的營(yíng)養(yǎng)鹽加富程度。對(duì)初級(jí)生態(tài)響應(yīng)指標(biāo)數(shù)據(jù)處理方式的不同（基于水質(zhì)狀態(tài)和生態(tài)響應(yīng)富營(yíng)養(yǎng)化評(píng)價(jià)采用累積頻率濃度，“NOWPAP”綜合評(píng)價(jià)采用年平均值）使得兩者的初級(jí)生態(tài)響應(yīng)指標(biāo)（如葉綠素-a）評(píng)價(jià)等級(jí)不同，前者為“高”等級(jí)，后者為“低”等級(jí)。另外指標(biāo)閾值的不同也造成了前者屬于高葉綠素水平，而后者屬于低葉綠素水平。對(duì)于表征更深一步富營(yíng)養(yǎng)化程度的次級(jí)響應(yīng)指標(biāo)，由于二者所使用的數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)年份的不同，而得到不同的結(jié)果，即膠州灣2006年出現(xiàn)較差的次級(jí)生態(tài)響應(yīng)，到了2008和2009年則次級(jí)生態(tài)響應(yīng)逐漸好轉(zhuǎn)，使得總的富營(yíng)養(yǎng)化狀況也處于較好的水平。兩種方法均考慮水質(zhì)狀態(tài)和系統(tǒng)產(chǎn)生的生態(tài)響應(yīng)，都準(zhǔn)確地反映了膠州灣海域的富營(yíng)養(yǎng)化狀況�；谒|(zhì)狀態(tài)和生態(tài)響應(yīng)的富營(yíng)養(yǎng)化評(píng)價(jià)與我國(guó)目前使用的富營(yíng)養(yǎng)化指數(shù)法的比較中，前者由于考慮了問(wèn)題出現(xiàn)的濃度、空間覆蓋度和周期性等方面，并考慮營(yíng)養(yǎng)鹽加富的生態(tài)效應(yīng)指標(biāo)，因而更能準(zhǔn)確反映富營(yíng)養(yǎng)化問(wèn)題。我國(guó)目前使用的富營(yíng)養(yǎng)化指數(shù)評(píng)價(jià)方法評(píng)價(jià)結(jié)果基本呈現(xiàn)出類(lèi)似營(yíng)養(yǎng)鹽濃度梯度的分布趨勢(shì)，某些情況下評(píng)價(jià)結(jié)果與海域富營(yíng)養(yǎng)化癥狀并不一致。
【圖文】：

圖 1. ASSETS 中對(duì)三個(gè)評(píng)價(jià)方法的結(jié)合方式（摘自 Bricker et al., 20Figure1. The combination of the three aspects in ASSETS2.2.2 巴黎·奧斯陸委員會(huì)（OSPAR）綜合評(píng)價(jià)法OSPAR 富營(yíng)養(yǎng)化綜合評(píng)價(jià)方法（OSPAR，2003）的提出是為了協(xié)OSPAR 委員會(huì)設(shè)定的在 1985 年?duì)I養(yǎng)鹽排放負(fù)荷的基礎(chǔ)上減排 50%的任務(wù)成員國(guó)海域先經(jīng)過(guò)一個(gè)篩選評(píng)價(jià)，，選出無(wú)問(wèn)題海域和有問(wèn)題、潛在問(wèn)題海問(wèn)題和潛在問(wèn)題海域需要進(jìn)行評(píng)價(jià)程序的第二步，即全面的 OSPAR 綜（COMPP）。OSPAR 綜合評(píng)價(jià)也需首先對(duì)海域進(jìn)行鹽度分區(qū)，分成河口海域、域和外海區(qū)。評(píng)價(jià)方法包含四個(gè)類(lèi)型部分，即致害因素（營(yíng)養(yǎng)鹽）、直接效綠素-a、浮游植物、沉水植被、大型藻和小型底棲植物）、間接效應(yīng)（溶大型底棲動(dòng)物的死亡、魚(yú)類(lèi)死亡事件等）和其他可能的效應(yīng)（有毒有害藻華

我國(guó)典型海域富營(yíng)養(yǎng)化特征、評(píng)價(jià)方法及其應(yīng)用應(yīng)三類(lèi)評(píng)價(jià)因子的實(shí)測(cè)參數(shù)營(yíng)養(yǎng)狀況是否在背景條件（reference condition）和可以接受的偏離程度（acceptable deviation）和、差范圍之內(nèi)來(lái)判斷該海域?qū)儆跓o(wú)富營(yíng)養(yǎng)化問(wèn)題水域和富營(yíng)養(yǎng)化狀態(tài)水域。對(duì)于葉綠素 a 等與營(yíng)養(yǎng)鹽輸入成正相關(guān)的響應(yīng)參數(shù)，看實(shí)測(cè)的參數(shù)營(yíng)養(yǎng)狀況與背景條件和可接受的偏離程度之和的關(guān)系，如果實(shí)測(cè)參數(shù)營(yíng)養(yǎng)狀況>背景條件+可接受的偏離程度，那么海域?yàn)楦粻I(yíng)養(yǎng)化問(wèn)題海域；反之，則為無(wú)問(wèn)題海域。對(duì)于 DO 等與營(yíng)養(yǎng)鹽輸入成負(fù)相關(guān)的響應(yīng)參數(shù)，如果實(shí)測(cè)參數(shù)營(yíng)養(yǎng)狀況<背景條件-可接受的偏離程度，那么海域?yàn)楦粻I(yíng)養(yǎng)化問(wèn)題海域，反之，則為無(wú)富營(yíng)養(yǎng)化問(wèn)題海域。HELCOM-EUTRO 綜合評(píng)價(jià)方法的評(píng)價(jià)流程如下圖 3 所示。圖中的 ES 為實(shí)測(cè)參數(shù)值，RC 為海域背景值，AD 為可接受的背離程度。
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)科學(xué)院研究生院（海洋研究所）
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類(lèi)號(hào)】：X55

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2659494