近年來(lái),東海沿岸已成為我國(guó)有害藻華的多發(fā)區(qū),針對(duì)該海區(qū)開(kāi)展的藻華研究也日益增多。藻華爆發(fā)會(huì)消耗水體中大量溶解氧并可能釋放毒素,不僅會(huì)對(duì)水體性質(zhì)造成影響、對(duì)海洋生物構(gòu)成威脅,還會(huì)影響人類的健康。本文通過(guò)對(duì)2016年春季東海沿岸藻華爆發(fā)情況的考察、主要環(huán)境因子的調(diào)查以及水體主要氮循環(huán)過(guò)程速率的測(cè)定,依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)東海原甲藻藻華爆發(fā)的具體情況和相關(guān)參數(shù),詳細(xì)探討了藻華的爆發(fā)與環(huán)境因子之間的相互作用以及藻華區(qū)水體的主要氮循環(huán)過(guò)程,本文還依據(jù)歷史研究和本航次藻華情況、生物量、藻密度、赤潮藻培養(yǎng)試驗(yàn)的討論,對(duì)東海原藻華藻華進(jìn)行分區(qū)(南區(qū)和北區(qū))和分階段討論。東海原甲藻藻華的爆發(fā)受到多種因子的調(diào)控。春季,長(zhǎng)江沖淡水和閩江沖淡水為東海沿岸帶來(lái)高濃度氮、高氮磷比、低鹽的表層水,為東海原甲藻藻華的爆發(fā)提供了物質(zhì)基礎(chǔ);在一定范圍內(nèi)(16-19℃),溫度越高,東海原甲藻藻華的爆發(fā)越強(qiáng);在受到?jīng)_淡水影響的各站位表層和次表層低鹽水體中,東海原甲藻藻華更容易爆發(fā);除營(yíng)養(yǎng)鹽、溫度和鹽度外,濁度也可以通過(guò)改變水體的透光性間接影響浮游植物生長(zhǎng);此外,在低光條件下,表層水體傾向于獲得更高的生物量,可能由于東海原甲藻更適應(yīng)低光環(huán)境。另外,浮游動(dòng)物的攝食、毒素的分泌以及風(fēng)場(chǎng)流場(chǎng)的變動(dòng)等可能也會(huì)影響東海原甲藻藻華的爆發(fā)進(jìn)程。本文詳細(xì)討論了物理參數(shù),以及不同無(wú)機(jī)態(tài)、有機(jī)態(tài)營(yíng)養(yǎng)鹽,顆粒、葉綠素的濃度范圍和剖面分布規(guī)律及其和藻華區(qū)以及藻華階段的關(guān)系,并依據(jù)各站位的具體情況進(jìn)行了特別現(xiàn)象的詳細(xì)討論。藻華南區(qū)相比北區(qū)的環(huán)境條件更有利于東海原甲藻藻華的爆發(fā),其藻華爆發(fā)程度更高,對(duì)硝氮、活性磷酸鹽以及溶解有機(jī)磷的消耗也比北區(qū)更顯著。根據(jù)13 m以淺水體亞硝氮、硝氮以及硅酸鹽與葉綠素之間的相關(guān)性判斷,南區(qū)東海原甲藻藻華的爆發(fā)消耗亞硝氮和硝氮,凈釋放硅酸鹽,而北區(qū)站位三者的相關(guān)性較弱;整個(gè)海區(qū)SI/DIN剖面范圍是0.800-8.50,東海原甲藻藻華的爆發(fā)大量消耗DIN,從而顯著提高了藻華爆發(fā)階段上層水體的SI/DIN;DIN/DIP的分布范圍是16.0-580,高DIN/DIP有利于東海原甲藻藻華爆發(fā),而藻華爆發(fā)又使DIN/DIP進(jìn)一步升高;當(dāng)生物量低(Chl-a4.00 μmol/L)時(shí),北區(qū)浮游植物優(yōu)先利用TDP儲(chǔ)庫(kù)中的DIP,當(dāng)DIP0.300 μmol/L時(shí),DIP傾向于被利用,DOP傾向于被釋放,當(dāng)DIP0.200 μmol/L時(shí),DIP和DOP同時(shí)被消耗,與北區(qū)相比,南區(qū)藻華爆發(fā)程度更高,DOP消耗也更強(qiáng);東海原甲藻藻華的爆發(fā)會(huì)消耗DIN和DON,且前者大于后者,北區(qū)相比南區(qū),DON可能更傾向于被利用;尿素濃度及其占溶解有機(jī)氮濃度的比值(約4%)都很低,伴隨著DON的凈消耗,urea也傾向于被凈消耗,其中,藻華爆發(fā)階段對(duì)尿素的消耗最強(qiáng),而藻華消散時(shí),urea/DON的比值上升;東海原甲藻藻華的爆發(fā)還會(huì)消耗亞硝氮,且南區(qū)的消耗相比北區(qū)更顯著;另外,研究海區(qū)3-10 m水體溶氧處于過(guò)飽和狀態(tài),這是由于藻華爆發(fā)階段的高強(qiáng)度產(chǎn)氧所導(dǎo)致。藻華區(qū)表層和熒光值極大層的氨氮、硝氮和尿素的光吸收速率分布范圍分別是 6.83-804.90 nmol N·L-1·h-1、1.67-227.18 nmol N·L-1·h-1 和 0.32-33.86 nmol N·L-1·h-1,當(dāng)氨氮濃度4.00 μmol/L時(shí),浮游植物對(duì)硝氮的吸收被抑制,但尿素的吸收不受影響;浮游植物吸收氨氮和尿素的相對(duì)偏好系數(shù)RPI(Relative preference index)大于1,說(shuō)明其對(duì)二者都具有很強(qiáng)的偏好性;暗環(huán)境下三種氮源的吸收速率都會(huì)降低,其中硝氮暗吸收速率為0.240-7.41 nmolN·L-1·h-1,受抑制程度最高,氨氮和尿素的吸收速率分別降低25%到80%和28%-90%;東海原甲藻藻華爆發(fā)階段,光照對(duì)氨氮和尿素吸收的抑制作用相對(duì)其它階段較小;在藻華爆發(fā)階段,氨氮、硝氮和尿素光吸收速率的總和最高,氨氮光吸收速率在總光吸收速率中的占比高于起始階段;與光照相比,底物濃度是影響光吸收速率的另一重要因子,尤其是尿素,當(dāng)其濃度0.300 μmol/L時(shí),底物濃度成為光吸收速率的控制因子。硝化速率的分布特點(diǎn)是表層低,5-20 m存在極大值,底層增大,其分布范圍是4.09-4746.32 nmol N·L-1·d-1。尿素氧化速率隨水深的增大而增大,其速率范圍是0.03-35.65 nmol N·L-1·d-1。表層硝化速率低可能是由于高光抑制硝化微生物的活性;次表層硝化速率存在極大值,可能因?yàn)橛袡C(jī)質(zhì)降解提供了充足的底物且光照的抑制作用減弱;底層硝化速率升高,可能因?yàn)槌练e物再懸浮或沉降顆粒攜帶的氨氮為硝化過(guò)程提供了底物;南區(qū)站位的硝化速率整體低于北區(qū),可能因?yàn)樵搮^(qū)東海原甲藻藻華的爆發(fā)程度最強(qiáng),浮游植物對(duì)底物的競(jìng)爭(zhēng)限制了硝化速率和尿素氧化速率;東海原甲藻藻華消散階段,硝化和尿素氧化速率的水柱積分均值更高,可能因?yàn)楦∮沃参飳?duì)底物競(jìng)爭(zhēng)的減弱,加上有機(jī)質(zhì)的降解為氨氧化微生物和尿素氧化微生物提供了更多的底物。此外,硝化速率與尿素氧化速率顯著相關(guān)(R2=0.3244,P0.0001),浮游植物對(duì)氨氮和尿素吸收的RPI值之間也有很好的關(guān)系(斜率k=0.8,R2=0.9305),這些現(xiàn)象都說(shuō)明,氨氮和尿素底物或者與兩者相關(guān)的吸收、硝化等氮循環(huán)過(guò)程之間可能存在某種內(nèi)在的聯(lián)系。
【學(xué)位單位】：廈門大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：X55
【部分圖文】：

（ｍｏｄｉｆｉｅｄ?ｂｙ?Ｇｉｌｂｅｒｔ?Ｐ?Ｍ?ｅｔ?ａｌ．，?２０１７）??Ｆｉｇ．１－１?Ｈａｒｍｆｕｌ?ａｌｇａｌ?ｂｌｏｏｍ?ｃａｕｓｅｄ?ｂｙ?ｅｕｔｒｏｐｈｉｃａｔｉｏｎ??ａｎｄ?ｉｔｓ?ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ?ｅｆｆｅｃｔｓ??１．１．２東海沿岸藻華概況??１．１．２．１東海藻華發(fā)生的頻率和規(guī)模??近三十年來(lái)，大范圍的有害藻華在中國(guó)河口以及沿海、港灣頻繁發(fā)生。硅藻??藻華是一年四季中國(guó)四個(gè)邊緣海爆發(fā)的最主要藻華種之一，季節(jié)跨度最大，爆發(fā)??范圍最廣；而東海原甲藻藻華主要于春季發(fā)生在長(zhǎng)江口以及東海沿岸海區(qū)，每年??持續(xù)約６０－７０天左右，自１９９０ｓ以來(lái)，這己成為一個(gè)周期性現(xiàn)象（Ｚｈｏｕ?ｅｔａＬ，?２００３，??２〇〇６）。藻華的發(fā)生不僅破壞了海洋生態(tài)的平衡，而且嚴(yán)重地?fù)p害了海洋的水產(chǎn)??資源，甚至威脅人類健康。東海赤潮時(shí)間首次被發(fā)現(xiàn)是在１９５０ｓ，自１９７０ｓ起，??我國(guó)近海的赤潮發(fā)生速度不斷攀升，平均每１０年增長(zhǎng)３倍，到了?２１世紀(jì)，赤潮??

Ｆｉｇ．１－２?Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ?ａｎｄ?ａｒｅａ?ｏｆ?ｒｅｄ－ｔｉｄｅ?ｏｃｃｕｒｒｅｄ?ｉｎ?ＥＣＳ?ｆｒｏｍ?１９５０ｓ?ｔｏ?２０１３．??１．１．２．２東海主要藻華種及其變化??圖１－３所示為１９５９－２０１０年長(zhǎng)江口及其鄰近海域的硅藻與甲藻細(xì)胞的相對(duì)豐??度變化（Ｌｉｅｔａｌ．，２０１４），可以看出，在２００３年以前，該海區(qū)的甲藻相對(duì)硅藻的??占比不超過(guò)２０％，而從２００４年到２０１０年，甲藻相對(duì)硅藻豐度的占比顯著增加，??最高達(dá)到７３％，這說(shuō)明在長(zhǎng)江口及其臨近海區(qū)生態(tài)系統(tǒng)中，甲藻正扮演著更加重??要的角色。??圖１－４所示為２００６到２０１２年?yáng)|海１１個(gè)航次表層水體的的浮游植物群落生??物量和組成的季節(jié)變化（ＢＱ?Ｈｕａｎｇ?ｅｔａｌ．，?２０１６），最值得注意的是，春季長(zhǎng)江口??以及浙江沿岸中北部海區(qū)的浮游植物群落主要以甲藻種主導(dǎo)，東海其它海區(qū)甲藻??的占比也很高，而在其它季節(jié)，長(zhǎng)江口及其鄰近海區(qū)的浮游植物群落則都是以硅??藻種主導(dǎo)。??４??

?〇〇？〇〇＞—？＾＾＾？ａ〇．＾４ｃ〇＇〇〇ｈ＾ｉ＾ｕ＜??代代代代代??圖１－２?２０世紀(jì)５０年代到２０１３年?yáng)|海赤潮發(fā)生頻率和面積??（ｍｏｄｉｆｉｅｄ?ｂｙ?張桂成，２０１５）??Ｆｉｇ．１－２?Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ?ａｎｄ?ａｒｅａ?ｏｆ?ｒｅｄ－ｔｉｄｅ?ｏｃｃｕｒｒｅｄ?ｉｎ?ＥＣＳ?ｆｒｏｍ?１９５０ｓ?ｔｏ?２０１３．??１．１．２．２東海主要藻華種及其變化??圖１－３所示為１９５９－２０１０年長(zhǎng)江口及其鄰近海域的硅藻與甲藻細(xì)胞的相對(duì)豐??度變化（Ｌｉｅｔａｌ．，２０１４），可以看出，在２００３年以前，該海區(qū)的甲藻相對(duì)硅藻的??占比不超過(guò)２０％，而從２００４年到２０１０年，甲藻相對(duì)硅藻豐度的占比顯著增加，??最高達(dá)到７３％，這說(shuō)明在長(zhǎng)江口及其臨近海區(qū)生態(tài)系統(tǒng)中，甲藻正扮演著更加重??要的角色。??圖１－４所示為２００６到２０１２年?yáng)|海１１個(gè)航次表層水體的的浮游植物群落生??物量和組成的季節(jié)變化（ＢＱ?Ｈｕａｎｇ?ｅｔａｌ．，?２０１６），最值得注意的是，春季長(zhǎng)江口??以及浙江沿岸中北部海區(qū)的浮游植物群落主要以甲藻種主導(dǎo)，東海其它海區(qū)甲藻??的占比也很高，而在其它季節(jié)，長(zhǎng)江口及其鄰近海區(qū)的浮游植物群落則都是以硅??藻種主導(dǎo)。??４??
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2839257