桑沟湾养殖海域营养盐和沉积物-水界面扩散通量研究.pdf

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1、第32卷第6期2010年11月海洋学报ACTA0CEANOLOGICASINICAV01．32．No．6November2010桑沟湾养殖海域营养盐和沉积物一水界面扩散通量研究孙珊1’2，刘素美¨，任景玲1，张继红3，蒋增杰3(1．。中国海洋大学海洋生物地球化学实验室，山东青岛266100；2．山东省海洋水产研究所海洋环境实验室，山东烟台264006；3．中国水产科学研究院黄海水产研究所，山东青岛266071)摘要：利用2006年4，7，11月和2007年1月4个航次对桑沟湾养殖海域的观测资料，分析了该海域营养盐分布

2、、结构特征、主要控制过程以及沉积物一水界面扩散通量，结果表明，该海域的营养盐分布具有明显的季节变化，海水中NOf，NO；-，P0i一，DOP，TDP和Sio；一浓度皆是秋季最高，而NH≯，DON，TDN浓度则为夏季最高；各种营养盐的最低值除DON外都出现在春季。春季湾内外海水交换不畅，再加上大型藻类海带等生长旺盛期的消耗，使营养盐浓度处于较低水平，在夏秋两季丰水期沿岸河流注入对该海域营养盐的影响较大，冬季无机营养盐浓度分布主要受沿岸流的影响。磷的结构变化较大，其中DOP百分含量在夏季最高，达到81％。从春季到秋季海水

3、中TDN的结构变化从以DON为主转变成以DIN为主。硅和氮的原子比值全年变化不大，硅和氮和氮和磷原子比值春夏两季的高于秋冬季的。分析营养盐化学计量限制标准和浮游植物生长的最低阔值结果表明，磷是春夏两季桑沟湾浮游植物生长的限制性因素；春季硅浓度低于浮游植物生长的最低阀值，也是一个潜在的限制因素。计算结果显示桑沟湾沉积物释放的NH+，SiO；一和P()i一对初级生产力的贡献较小，与其他浅海环境相比，桑沟湾沉积物一水界面的营养盐通量处于较低或中等水平。关键词：营养盐；沉积物一水界面交换；桑沟湾中图分类号：P734．2+1；

4、P722．5文献标志码：A文章编号：0253—4193(2010)06—0108—101引言海水中的氮、磷、硅等营养盐是海洋生产力的基础，是海洋浮游植物生长繁殖所必需的营养盐类，影响和制约着浮游植物以至整个食物网。在河口、海湾、水交换不良的内湾和港湾海域，由于受陆源径流注入、工农业废水和城市生活污水排放、海水养殖排污等的影响，造成的富营养化和赤潮是近些年来海洋中出现的生态环境异常现象之一，其发生和发展破坏了局部海区的生态环境平衡，对渔业资源和海水利用等都带来不良影响，引发的环境问题也受到人们越来越多的关注。桑沟湾位于

5、山东半岛东端，湾口朝东，是一个面向黄海的半封闭型海湾，口门宽约11．5km。桑沟湾水域广阔，海湾面积为163．20km2，岸线长74．4km。湾内平均水深7～8m，最大水深15m。海湾水域面积为143．20km2，滩涂面积为20km2。泥、沙、岩滩俱全。入湾的河流有洁河、崖头河、桑沟河、小落河等。桑沟湾是我国著名的海珍品和大型藻类养殖基地，养殖面积约为60kmZtl-z]。桑沟湾收稿日期：2010—03—12；修订日期：2010—04—26。基金项目：科技部国家重点基础研究发展计划“973”项目(2011CB4098

6、02)；国家自然科学基金项目(40925017；40876054)。作者简介：孙珊(1983一)，男，河南省永城市人，硕士，主要从事海洋生物地球化学和海洋环境化学研究。E—mail：SUn∞n18@163．corn*通信作者：刘索美，教授，E—mail：sumeiliu@OtlC．edu．cn6期孙珊等：桑沟湾养殖海域营养盐和沉积物一水界面扩散通量研究109潮流性质属于正规半日潮类型。涨潮时湾口中部、北部海水朝鹾南流入湾内，南部海水朝南偏东流出湾外，落潮时相反，即在中部、北部海水朝东北流出湾外，在南部海水朝西北偏北流

7、入湾内。转流时刻相差不大，半潮时流速最强，平潮时最弱【3]。本研究根据2006--2007年4个季节调查航次对桑沟湾海域的营养盐进行了研究，对该水域营养盐的分布特征、变化规律、营养盐结构状况以及沉积物一水界面扩散通量进行了分析，以期对海洋生态环境保护与生物养殖资源可持续利用的深入研究提供科学依据。2材料与方法分别于2006年4月28～29日，7月12～13日，11月15～16日和2007年1月12～13日4个季节调查航次采集桑沟湾海水样品，调查站位如图1所示，其中1，2，3，4，6，7，8，9，10，16号站位于海带

8、养殖区，5，11，12，13，14，15，17，18，19号站位于贝类养殖区。调查船是有机械动力的木船，采集水样时在船头用聚乙烯采水器采集海水，经孔径为0．45且m的醋酸纤维滤膜过滤后置于用1mol／dm3的HCl浸泡后用去离子水洗净的250mL高密度聚乙烯塑料瓶中，加HgCl。于暗处贮存待分析；用箱式采泥器采集沉积物，取表层2cm的沉积物恒温