近年來，由于人類活動(dòng)的影響，東海海域富營養(yǎng)化程度和范圍逐年加重和擴(kuò)大，由此導(dǎo)致了水質(zhì)惡化、海洋生態(tài)系失衡、赤潮等海洋災(zāi)害頻發(fā)等重大海洋生態(tài)環(huán)境問題，尤其是長江口鄰近海域。本文針對(duì)這一海洋生態(tài)環(huán)境的熱點(diǎn)問題，通過對(duì)長江口鄰近海域的海上現(xiàn)場調(diào)查、現(xiàn)場圍隔生態(tài)實(shí)驗(yàn)以及相關(guān)生態(tài)動(dòng)力學(xué)模型研究，對(duì)該海域營養(yǎng)鹽及石油烴污染物的分布變化規(guī)律、控制過程以及對(duì)海洋生態(tài)系統(tǒng)的影響進(jìn)行了研究，以為東海赤潮發(fā)生機(jī)理研究提供必要的科學(xué)基礎(chǔ)。主要工作及結(jié)論如下： 1．利用現(xiàn)場調(diào)查對(duì)東海長江口鄰近海域的多種化學(xué)要素的分布及變化規(guī)律進(jìn)行了探討，對(duì)該海域的各種形態(tài)的營養(yǎng)鹽進(jìn)行了較為全面的分析，并對(duì)營養(yǎng)鹽結(jié)構(gòu)及其影響因素進(jìn)行了探討。調(diào)查海區(qū)內(nèi)營養(yǎng)鹽含量的變化主要受長江沖淡水、臺(tái)灣暖流以及生物活動(dòng)所共同控制，營養(yǎng)鹽的控制過程具有明顯的季節(jié)變化，其中秋季研究海域營養(yǎng)鹽濃度受長江沖淡水影響較大，而臺(tái)灣暖流在春季對(duì)調(diào)查海區(qū)的影響程度大于秋季。 1．1．調(diào)查海區(qū)主要形態(tài)營養(yǎng)鹽濃度較20世紀(jì)80年代有較為顯著的升高，而且營養(yǎng)鹽分布具有明顯的季節(jié)變化。1997年秋季海水中硅及各種形態(tài)磷的含量均高于春季，除NO_3-N外，1998年春季海水中各種形態(tài)氮的濃度均高于秋季。秋季PN和PP顯示出較強(qiáng)的垂直濃度梯度，其他形態(tài)營養(yǎng)鹽垂直分布比較均勻。兩個(gè)季節(jié)海水中磷的結(jié)構(gòu)變化明顯，秋季磷主要以PP(54％)為主，而春季 長江口營養(yǎng)鹽、石油烴對(duì)海洋生態(tài)系統(tǒng)影響及動(dòng)力學(xué)研究 主要以PO4一P(51%)為主;兩季節(jié)氮的結(jié)構(gòu)基本一致，溶解氮 都以DON為主，分別為40%和39%:秋季NO3一N比例較春季略 高(22%)，而春季NH4一N比例較秋季略高(9%)。 調(diào)查海域營養(yǎng)鹽主要受長江沖淡水、臺(tái)灣暖流流和浮游植物生長 綜合作用所控制，日_其控制過程具有明顯的季節(jié)變化。秋季營養(yǎng) 鹽受長江沖淡水影響較大，春季該海域PO4一P受外海高鹽水影響 較秋季大，具體而言，兩季節(jié)5103一Si和DIN均主要來源于陸源 輸入，但秋季對(duì)N03一N影響較大，春季則對(duì)NH4一N影響較大。 秋季PO4一P同時(shí)來源于長江沖淡水和臺(tái)灣暖流，而春季則主要來 源于臺(tái)灣暖流，顯示出春季臺(tái)灣暖流對(duì)調(diào)查海區(qū)的影響程度大于 秋季。 兩季節(jié)浮游植物種群及對(duì)營養(yǎng)鹽的吸收利用也表現(xiàn)出明顯的季 節(jié)差異。其中兩季節(jié)浮游植物光合作用均以PO4一P為主要磷源， 而秋季浮游植物以NO3一N為主要氮源，春季則同時(shí)以NH4一N和 NO3一N為主要氮源。由于秋季浮游植物優(yōu)勢(shì)種為硅藻且其生物量 和初級(jí)生產(chǎn)力均高于春季，春季優(yōu)勢(shì)種則為硅藻和甲藻，結(jié)合調(diào) 查海域葉綠素與化學(xué)要素間的相關(guān)程度，可推斷秋季正處于浮游 植物生長的發(fā)展階段，而春季正處于浮游植物生長的衰減階段。 首次在長江口鄰近海域進(jìn)行了中尺度富磷圍隔生態(tài)實(shí)驗(yàn)及石油烴 污染圍隔生態(tài)實(shí)驗(yàn)，應(yīng)用營養(yǎng)鹽吸收動(dòng)力學(xué)模型和所建立的石油 烴生物富集動(dòng)力學(xué)模型，進(jìn)行了營養(yǎng)鹽及石油烴對(duì)海洋浮游生態(tài) 系統(tǒng)影響的定量化研究。結(jié)果表明，富磷及石油烴污染對(duì)該海域 浮游生態(tài)系統(tǒng)的數(shù)量及結(jié)構(gòu)有著不同程度的影響，也造成營養(yǎng)鹽 濃度及結(jié)構(gòu)的變化。實(shí)驗(yàn)結(jié)果從定性及定量上證實(shí)并支持了了東 海PO4一P是比NO3一N更重要的營養(yǎng)鹽限制因子。 營養(yǎng)鹽濃度及形態(tài)的變化與浮游植物生長有密切的關(guān)系，在海水 中富氮而缺磷的長江口海域，加磷對(duì)浮游植物生長有較強(qiáng)的刺激 作用，甚至出現(xiàn)赤潮生成及消亡的全過程，磷酸鹽濃度較高有利 「!‘國海洋人學(xué)博士學(xué)位論文 2 .2 2 .3 2 .4 2 .5 2 .6 于促進(jìn)硅藻的生長，較低則相對(duì)有利于甲藻生長:同時(shí)加磷對(duì)小 型浮游動(dòng)物的生長也有一定的從促進(jìn)作用。 在磷限制的長江口鄰近海區(qū)，浮游植物對(duì)PO4一P的吸收和釋放速 度均大于對(duì)NO3一N的吸收和釋放速度。其中，較高的磷濃度對(duì)浮 游植物吸收磷速度略有促進(jìn)，對(duì)氮的吸收速度卻略有限制，對(duì)浮 游植物的細(xì)胞外分泌影響不大;秋季浮游植物對(duì)PO4一P的吸收和 釋放速度大于春季，而兩季節(jié)浮游植物對(duì)氮的吸收和釋放速率常 數(shù)相差不大，結(jié)合浮游植物優(yōu)勢(shì)種可知，硅藻對(duì)PO4一P的吸收速 度大于甲藻，而對(duì)NO3一N的吸收速度卻略小于甲藻，釋放速度則 略大于甲藻。證實(shí)該海域PO4一P是比NO3一N更重要的營養(yǎng)鹽限制 因子。 圍隔中浮游植物對(duì)富磷環(huán)境可能需要一個(gè)適應(yīng)過程，適應(yīng)后才開 始迅速生長。此外，實(shí)驗(yàn)初期浮游植物緩慢生長和對(duì)磷酸鹽的快 速吸收，說明浮游植物對(duì)磷酸鹽的吸收貯存過程，而且甲藻對(duì)磷 酸鹽的貯存能力可能較大，故在水體磷酸鹽水平極低的情況下仍 能迅速生長，由此可引發(fā)浮游植物優(yōu)勢(shì)種群的更替。 石油烴的加入在總體上可抑制浮游動(dòng)物和浮游植物的生長，但并 不足以限制浮游生物的生長，對(duì)與浮游植物種群生長相關(guān)的生物 和化學(xué)過程影響似乎也不大。一定濃度的石油烴對(duì)甲藻抑制作用 較強(qiáng)，使甲藻的種類和數(shù)量減少，但對(duì)硅藻的生長有相對(duì)較強(qiáng)的 促進(jìn)作用，使硅藻的種類和數(shù)量增加，由此引發(fā)了浮游植物種群 的演替。 通過所建立的石油烴生物富集動(dòng)力學(xué)模型較好地模擬了浮游生 物對(duì)石油烴的生物富集?
【學(xué)位單位】：中國海洋大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位年份】：2003
【中圖分類】：X55
【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
前言
1 文獻(xiàn)綜述
    1.1 長江口鄰近海域主要污染狀況
    1.2 海洋圍隔生態(tài)實(shí)驗(yàn)
    1.3 海洋生態(tài)動(dòng)力學(xué)模型研究
    1.4 本文的研究思路
2 長江口鄰近海區(qū)營養(yǎng)鹽結(jié)構(gòu)及控制過程初步研究
    2.1 研究區(qū)域及方法
    2.2 營養(yǎng)鹽結(jié)構(gòu)及季節(jié)變化
    2.3 營養(yǎng)鹽平面分布
    2.4 生物、水文及其它化學(xué)參數(shù)
    2.5 控制營養(yǎng)鹽分布的主要過程探討
    2.6 小結(jié)
3 磷酸鹽對(duì)海洋浮游生態(tài)系的影響
    3.1 圍隔實(shí)驗(yàn)及方法
    3.2 生態(tài)系統(tǒng)變化特征
    3.3 營養(yǎng)鹽變化
    3.4 水文及其它化學(xué)環(huán)境
    3.5 圍隔生態(tài)系統(tǒng)中浮游植物對(duì)營養(yǎng)鹽的吸收利用
    3.6 小結(jié)
4 石油烴污染對(duì)海洋浮游生態(tài)系的影響
    4.1 圍隔實(shí)驗(yàn)及方法
    4.2 石油烴污染圍隔生態(tài)實(shí)驗(yàn)化學(xué)特征
    4.3 石油烴污染對(duì)海洋生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的影響
    4.4 浮游生物對(duì)石油烴污染物的生物富集
    4.5 石油烴影響下浮游植物對(duì)營養(yǎng)鹽的吸收利用
    4.6 小結(jié)
5 圍隔營養(yǎng)鹽循環(huán)動(dòng)力學(xué)模型研究
    5.1 概述
    5.2 概念模型
    5.3 模型主要過程及公式
    5.4 模型參數(shù)
    5.5 長江口圍隔生態(tài)系統(tǒng)模擬
    5.6 敏感度分析
    5.7 小結(jié)
6 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 李雁賓;長江口及鄰近海域季節(jié)性赤潮生消過程控制機(jī)理研究[D];中國海洋大學(xué);2008年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 何定芬;象山金海潤滑油有限公司專用碼頭工程建設(shè)對(duì)海域環(huán)境影響分析[D];上海海事大學(xué);2005年

本文編號(hào)：2869951