桑沟湾养殖海域无机氮营养盐的分布与行为

调查结果表明，桑沟湾ＩＮ的垂直分布均匀；该海域受人类频繁活动的影响，其平面分布和量值都有显著的季节性差异；ＮＯ３－Ｎ是该海域ＩＮ的主要存在形式。在海带养殖期间，ＩＮ和ＩＮ／ＩＰ比值始终处于低水平，其季节变异明显受到该湾初级生产水平的制约，故ＩＮ必然成为桑沟湾初级生产的限制因素，另外，海带养殖也加速了其养殖期间湾内水体中ＩＮ的物质循环速率。     

桑沟湾营养盐时空分布及营养盐限制分析

根据2006年4、7、11月和2007年1月共4个航次的调查数据,分析了桑沟湾水域的溶解无机氮(DIN)、活性磷酸盐(PO43-)和活性硅酸盐(Si)含量的时空分布特征,采用营养盐浓度阈值法和化学计量法对桑沟湾营养盐潜在的限制性进行了分析。结果显示,桑沟湾DIN、PO43-、Si含量及分布呈现出明显的季节变化:DIN在秋季最高,春季最低;PO43-在秋季最高,夏季最低;Si在夏季最高,秋季最低。春季DIN和PO43-的含量低于理论上浮游植物生长的营养盐阈值的站位分别占44%和39%;夏季PO43-的潜在限制性较强,浓度低于营养盐阈值的站位占68%,受PO43-潜在限制的几率达79%,DIN和Si分别为5%和0;秋、冬季Si可能是浮游植物生长的主要限制因子。讨论了海水养殖、陆源输入及外海交换对营养盐时空分布的影响。目前,桑沟湾营养盐浓度基本属于国家一类、二类水质。但是,长期变化趋势显示DIN有上升的趋势。     

桑沟湾春季营养盐分布特征及赤潮暴发诱因

根据2006年4月和2011年4月两个航次的调查数据,对比分析了桑沟湾水域春季水温、盐度及溶解无机氮(DIN)、活性磷酸盐(PO₄^3-)、活性硅酸盐(Si₃² -Si)含量的时空分布特征,探讨了目前大面积赤潮暴发的可能原因。结果显示,2011年的氮、磷、硅浓度都高于2006年同期调查结果,分别是2006年的5.6倍,1.3倍和3.2倍。氮磷比高达(66.33?47.16),硅磷比为(35.12?21.44),硅氮比为(0.82?0.77),严重偏离Redfield比值。块状分布明显,氮、磷、硅的空间分布情况相似,都是在湾口的东南部(褚岛外海)有高值区,向湾内递减;在湾底的西北部赤潮的始发区,有次高值区,与盐度的低值区几乎重叠。从营养盐、水文、大型藻类营养盐竞争与克生作用及水温4个方面,分析了赤潮暴发的可能原因。     

莱州湾和桑沟湾养殖海区主要营养盐的周年变动及限制因子

于2001年3月至2002年3月在2个典型养殖海湾——莱州湾和桑沟湾,对其海水中主要营养盐进行了周年监测。结果显示,在莱州湾,总无机氮(TIN)浓度春季最低,冬季最高;活性磷酸盐(PO_4~(3-)-P)浓度春季最高,冬季最低;活性硅酸盐(SiO_3~(2-)-Si)浓度夏季最高,春季和秋季最低;N与P的浓度比[C(N)/C(P)]变化范围为1.145～128.61,年平均值为21.066±22.712。Si与N的浓度比[C(Si)/C(N)]的变化范围为0.000～0.922,年平均值为0.241±0.280。说明Si有可能是该湾主要的限制性元素。在莱州湾,总无机氮(TIN)浓度春季最低,夏季最高;活性磷酸盐(PO_4~(3-)-P)浓度冬季最高,夏季最低;活性硅酸盐(SiO_3~(2-)-Si)浓度夏季最高,最低值出现在春季和秋季;C(N)/C(P)的变化范围为1.482～149.935,年平均值为18.080±28.854;除夏、秋季部分月份外,N限制的可能性较大。C(Si)/C(N)的变化范围为0.000～2.840,年平均值为0.387±0.609,但大部分时间为0.5以下,表明Si也可能是桑沟湾的主要限制性营养盐。     

桑沟湾养殖海域的水环境特征

本文研究了桑沟湾养殖海域的水环境特征,并与１０年前的历史资料作了比较。该湾各种化学指标的垂直分布均匀;受大面积高密度养殖影响,该湾水动力状况与１０年前相比发生了明显变化,营养物质输送和海水自净能力降低;各种化学指标、初级生产力、营养状况及类型等平面分布和季节性变化都有更加显著的差异。在海带养殖期间,ＩＮ和ＩＮ／ＩＰ始终处于低水平,其季节变化明显受该湾初级生产力制约,故ＩＮ必然成为桑沟湾初级生产的限制因素。另外,海带养殖也加速了其养殖期间湾内水体中ＩＮ的物质循环速率。     

桑沟湾养殖海域营养状况及其影响因素分析

桑沟湾营养现状调查结果表明，桑沟湾营养状况不仅受沿岸排放水的影响，而且大面积的海带和扇贝养殖对于营养盐的补充与消耗也有较大的影响，特别是在扇贝养殖区水域，富营养化水平较高。由Ｎ／Ｐ比值计算结果表明，从整个海湾看，冬季无机氮显得相对紧缺，而其他季节无机磷则显得相对紧缺。但从局部海域看，各季节扇贝养殖区无机磷显得相对紧缺。而在扇贝和海带混养区的１月，以及在海带单养区养殖海带期间的１月和４月无机氮显得相     

桑沟湾浮游植物群落结构时空变化特征及影响因素

为了解北方典型养殖海湾——桑沟湾水域浮游植物群落结构的时空变化特征及其影响因素,于2017年4月(春季)、7月(夏季)、11月(秋季)和2018年1月(冬季)对桑沟湾水域21个站点进行4个航次的大面调查.结果显示,调查期间,该湾共采集到浮游植物31属51种,其中,硅藻(Diatom)24属43种,甲藻(Dinoflag...     

青岛文昌鱼自然保护区营养盐时空分布特征及富营养化评价

本研究分析了2017年9月(夏季)和11月(秋季)青岛市文昌鱼(Branchidermus fasciatus)水生野生动物市级自然保护区营养盐含量的季节变化和平面分布,并对该海域进行了富营养化评价。研究结果显示,2017年溶解无机氮(DIN)平均含量夏季高于秋季,NO_(2-)N、NH_(4-)N平均含量分别是秋季的1.98倍、1.44倍,而NO_(3-)N和PO_(4-)P平均含量低于秋季,分别是秋季的88.8%和47.6%。夏季DIN总体水平优于海水一类标准值,PO_(4-)P总体水平优于海水一类标准值;秋季DIN总体水平优于海水一类标准值,PO_(4-)P总体水平劣于海水一类标准值。从水平分布来看,夏季海水的DIN浓度分布趋势大致呈核心区实验区缓冲区的趋势;秋季海水的DIN浓度分布呈缓冲区实验区核心区。夏季N/P比值略高于Redfield比值,而秋季N/P比值较低于Redfield比值,DIN相对缺乏。根据潜在性富营养化评价模式,2017年保护区海域夏季和秋季营养水平较低,均属于贫营养水平。     

桑沟湾贝类养殖水域沉积物再悬浮的动力机制及其对水体中营养盐的影响

基于海流、波浪、水环境和沉积环境指标的实测资料,探讨了桑沟湾贝类养殖水域沉积物再悬浮的动力机制,并估算了一次大的动力过程作用下桑沟湾沉积物中氮、磷营养盐的释放量。结果表明,(1)在小风速(≤5.0m/s)条件下,波浪在海水-沉积物界面产生的切应力量值与底流切应力大致相当;在较大风速(5.0～11.8m/s)条件下,波浪切应力比底流切应力高出一个量级;(2)当风浪较小(风速≤3.6m/s)时,随底层流速的周期性变化,底层水体浊度变化并未呈现出明显的规律性,二者相关系数值仅为0.22,这说明底流作用只会引起沉积物的水平输运,对沉积物再悬浮的贡献相对较小,沉积物再悬浮的动力主要来自波浪扰动;(3)据估计,桑沟湾贝类养殖水域沉积物再悬浮的临界波浪切应力在0.04N/m2左右,对应的风速约为8m/s;(4)据估算,一次大的动力过程作用下桑沟湾沉积物中无机氮和活性磷酸盐的最大释放量,春季分别为10.24t和1.71t,这相当于全湾水体中无机氮平均含量增加9.54μg/L,活性磷酸盐平均含量增加1.59μg/L;夏季分别为11.04t和0.95t,相当于全湾水体中无机氮平均含量增加10.28μg/L,活性磷酸盐平均含量增加0.88μg/L;(5)贝类养殖使桑沟湾生物沉积作用加强,而沉积物再悬浮造成的内源释放,又对桑沟湾的水产养殖产生反馈作用。     

桑沟湾浮游植物生态特征

根据2003年8月～2005年5月桑沟湾4个航次调查结果,对该海区浮游植物的种类组成、数量分布和群落结构进行分析。结果表明,调查海域共检出浮游植物32属72种。其中,硅藻29属60种,占83.3%。甲藻3属12种,占16.7%。浮游植物数量的变动范围为5.0×10^4～3416.0×10^4cell/m^3,浮游植物数量均值的最高值出现在2003年8月,最低值出现在2005年5月。经多样性指数、丰富度指数、均匀度指数和单纯度指数分析,调查海域浮游植物的群落结构随季节变化明显,秋季的种类数、多样性明显高于春季。综合评价表明,桑沟湾海域浮游植物种类个体数量分布不均匀,生物多样性一般。     

象山港中部养殖海区营养盐的季节变化及富营养化

根据2014年11月,2015年1月、3月和7月在象山港中部养殖海区开展的海洋调查所获得的海水营养盐数据,分析了该海域营养盐含量的季节变化,评价了海水的富营养化状况。结果显示,该海域无机氮平均含量秋季最高,春季次之,冬季最低;活性磷酸盐平均含量秋季最高,夏季次之,冬季最低。对不同养殖区域分析,宁海海藻养殖区和西沪港海带养殖区的无机氮浓度除冬季1个站位点外均劣于国家海水四类水质标准(0.50 mg/L),活性磷酸盐浓度在春、秋两季劣于国家海水四类水质标准(0.045 mg/L)。全年各水层的N/P比值均高于Redfield比值,磷相对缺乏。根据富营养化评价模式,象山港中部养殖海区营养水平属于磷中等限制潜在性富营养型。     

桑沟湾大叶藻附着生物的季节变化

2008年9月～2009年8月,对桑沟湾楮岛海域大叶藻叶片上的附着生物进行了周年调查,以期为我国浅海生态系中大叶藻等海草生态功能的研究提供基础资料。调查共记录大叶藻附着生物29种。附着的主要种类有盾卵形藻Cocconeis scutellum及其小型变种C.scutel lumvar.pava,褐毛藻Halothrixlumbricalis、点叶藻Punctaria latifolia、锈凹螺Chlorostoma rustica、Australaba sp.、脆螺Stenotis sp.。在春季,大叶藻上的附着硅藻类有9种,大型海藻类7种,动物类8种。其中,褐藻类为主要附着生物,附着高峰出现在4月份。夏季,附着的大型海藻种类明显减少,仅出现4种,而动物类有6种,硅藻类8种。其中,腹足类为夏季附着优势种。硅藻附着高峰出现在秋季,此时的附着动物类减少至4种,大型藻类种数与夏季持平,但附着的生物量较小。冬季未发现附着的大型海藻及动物,仅有微藻类的硅藻附着。     

桑沟湾夏季栉孔扇贝养殖笼内水质变化

以2006年桑沟湾筏式养殖的栉孔扇贝为研究对象,测定了网笼内的水质状况及栉孔扇贝的死亡率,探讨了污损生物的可能影响。结果表明,(1)经过7个月的养殖,初始密度低于30个/层的实验组,栉孔扇贝的死亡率低于6%;高密度实验组(40个/层)的死亡率高达27%;(2)网笼内、外的磷酸盐、硅酸盐浓度没有显著性差异,但是,7、8月份的氨氮浓度差异较为明显;(3)同营养盐浓度的变化相比,网笼内、外叶绿素a浓度的变化较大,在9月份,高密度组的网笼内叶绿素a浓度低于0.67mg/m3,食物可能为高密度组扇贝生长、存活的限制因子;(4)8月份,高密度组网笼内的细菌总数显著高于笼外及其他密度组。分析认为,高温期网笼内的水质状况及食物限制可能与养殖栉孔扇贝的死亡有关。     

莱州湾和桑沟湾养殖海区浮游植物的研究Ⅰ.

系统研究了中国北方两个典型养殖海湾浮游植物的周年变动。从莱州湾浮游植物全年分布来看,早春2～3月是细胞数量的高峰,此时的主要物种是中肋骨条藻(Skeletonema costatum(Grev．)Cleve)和角毛藻(Chaetoceros sp)等硅藻,形成明显的暴发性增长。莱州湾浮游植物的群落演替明显,硅藻和鞭毛藻类交替占优势：有4个月是硅藻占绝对优势,其他藻类很难见到;有4个月是硅藻占优势,甲藻或绿藻为次优势种;有4个月是以单细胞的金藻、绿藻或甲藻占优势。在8月份之前,3个采样点之间浮游植物在数量上差异不大;9月到12月份差异比较大,说明筏式养殖的扇贝对浮游植物数量有一定影响。另外,浮游植物优势种的年际变化,说明包括营养盐在内的海区环境因子可能发生了变化。     

桑沟湾春季海–气界面CO2交换通量及其与养殖活动的关系分析

为研究不同养殖活动对海–气界面CO2交换通量(F)的影响,于2014年5月采用走航式CO2分压仪对中国北方典型的多营养层次混合养殖海域—桑沟湾养殖区的表层水CO2分压(pCO2)进行了大面调查,并通过数据计算桑沟湾海区的F值。在调查过程中,选择在网箱养殖区、贝类养殖区、藻类养殖区等区域内进行24 h定点连续观测。探讨了春季桑沟湾海–气界面CO2的交换通量及其主要影响因素。大面调查结果显示,桑沟湾内海水中pCO2总体变化趋势是由湾内向湾外递减,网箱养殖区海水中pCO2远远高于其他区域。在大面调查中,贝类、藻类、贝藻混养、网箱养殖区的F值分别为(–1.02±0.83)、(–15.40±1.28)、(–4.32±1.41)、8.14 mmol/(m2·d)。定点连续监测显示,藻类、贝类、网箱养殖区的pCO2 24 h平均值分别为(320±14)、(330±10)、(413±37) μatm。研究表明,光合作用是海–气界面CO2交换通量的主要影响因素之一,不同养殖区之间的海–气界面CO2交换通量差异显著。影响各养殖区海–气界面CO2交换通量日变化规律的影响因子与走航调查结果一致。养殖活动是影响海–气界面CO2交换通量的主导因素。     

桑沟湾养殖水域微微型浮游生物的时空分布特征及环境影响因素

为了解规模化贝类养殖水域微微型浮游生物的时空分布特征,于2017年4、7、11月和2018年1月在北方典型规模化养殖海湾——桑沟湾开展了4个航次的大面积调查,利用流式细胞仪测定了聚球藻、微微型真核浮游生物和异养细菌3种微微型浮游生物的丰度,并分析了其与环境因子的关系。结果显示,聚球藻、微微型真核浮游生物和异养细菌的丰度均值分别为(2.93±2.29)×10³、(13.84±12.81)×10³和(1.03±0.28)×10⁶个/mL,存在极显著的季节差异和空间分布的不均匀性。聚球藻春季主要分布于桑沟湾的西北、西南和湾外;夏季和冬季主要分布于湾外的大片海域;秋季则主要集中于西北近岸。微微型真核浮游生物四季均集中于湾内近岸海域,呈现从湾内向湾外递减的趋势。异养细菌夏季在湾外和西部近岸有一大一小两个高值区;春季、秋季和冬季均集中于西部近岸海域。微微型浮游生物与环境因子的相关性分析表明,3种微微型浮游生物的丰度均与叶绿素a浓度、温度和颗粒有机物呈显著正相关,而与溶解氧存在较为密切的负相关关系;微微型真核浮游生物与硝酸盐、铵盐呈显...     

日照紫菜养殖海域营养盐的时空分布特征及其与浮游植物群落结构的相关性分析

2016年11月～2017年3月对山东日照阜鑫渔港紫菜(Pyropia sp.)养殖海域开展调查,分析该海域浮游植物群落结构和营养盐的时空分布特征及其相关性。结果显示,调查海区中无机氮(DIN)、磷酸盐(PO_4~(3–)-P)及硅酸盐(SiO_3~(2–)-Si)浓度均表现为自近岸海区到外海区逐渐降低的趋势;硝酸盐、SiO_3~(2–)-Si、PO_4~(3–)-P、DIN和溶解有机氮(DON)等营养盐的浓度均因月份的不同具有显著差异;调查海区营养水平总体为中营养型,浮游植物丰度为(0.049～3.031)×10~4 cells/L,浮游植物的生长受控于SiO_3~(2–)-Si和PO_4~(3–)-P的几率较大;该海区共检出硅藻门27属37种,甲藻门7属8种,金藻门1属1种,主要优势种为骨条藻(Skeletonema sp.)、角毛藻(Chaetoceros sp.)、圆筛藻(Coscinodiscus sp.)等;盐度的大幅降低和丰富的营养盐、氨氮(NH_(4+)~(-N))和PO_4~(3–)-P浓度的显著变化可能分别是导致1、3月浮游植物多样性指数显著降低的主要原因;调查海区NH_(4+)~(-N)浓度和DIN/P值与浮游植物多样性指数均呈负相关关系,其中,非紫菜养殖区的负相关程度达到显著水平,而养殖区的负相关程度不显著,表明条斑紫菜(Pyropiayezoensis)养殖可能有利于降低该海域的NH_(4+)~(-N)水平和DIN/P值、提高浮游植物群落结构稳定性及物种多样性,从而有利于防止赤潮的发生。研究结果可为该海域环境保护、赤潮防治以及水产养殖活动的开展等提供基础数据。