獐子岛邻近海域悬浮颗粒物的时空分布特性

根据2015年秋季(10月)和2016年冬季(1月)、春季(4月)、夏季(7月)4个航次的调查研究,分析了獐子岛养殖海域表、底层水体中总悬浮颗粒物(TPM)、颗粒有机物(POM)和颗粒有机物比例(PCOM,%)的时空分布特征,结合POM与叶绿素a(Chl-a)及环境因子的相关性分析,探讨了悬浮颗粒物的影响因素及其与虾夷扇贝(Patinopecten yessoensis)底播养殖之间的潜在联系。结果显示,獐子岛海域TPM和POM的浓度变化范围分别为16.76~97.54、2.20~17.20 mg/L,年平均浓度分别为(31.65±9.58)、(6.97±2.08)mg/L。PCOM值的变化范围为8.69%~37.09%,平均值为(22.25±4.18)%。TPM浓度的季节变化趋势为秋季春季夏季冬季,最大值出现在秋季表层。而POM和PCOM的最高值出现在夏季,冬季的值最低。POM与TPM的平面分布趋势相似,大部分海域的平面分布比较均匀;春、夏季POM的分布呈现中部略高、四周略低的特点,秋、冬季与之相反;夏季底层显著高于表层(P0.01),其他季节表、底层无显著差异(P0.05)。4个季节中,獐子岛海域的POM与Chl-a的含量呈极显著正相关关系(P0.01);其中,春季底层和夏季表层的POM与Chl-a均存在极显著正相关关系(P0.01)。另外,只有夏季表层POM与盐度之间存在显著负相关关系(P0.05),说明夏季陆源输入对该海域的悬浮颗粒有机物有显著影响。     

渤海中部COD的时空分布特征及其对富营养化的贡献分析

以2013年春、夏、秋、冬4个季节对渤海中部海区的调查数据为依据,对调查海域表、中、底层水体的化学耗氧量(Chemical oxygen demand, COD)的时空分布、来源及其对富营养化的贡献等进行了分析。结果显示,调查海域COD平均含量以夏季最高,秋季次之,春季最低。垂直分布差异表现为春季表层最高,中层最低;夏季表层最高,底层最低;秋季和冬季均为中层最高,底层最低。各站位 COD 平均浓度水平分布在春季无明显的高值出现,含量分布较均匀,夏季 COD从西向东呈降低趋势,高值主要分布于西部海域;秋季和冬季COD从北向南呈递减趋势,高值分布于调查海域北部。调查海域各站位营养指数E值变化范围为0.088–2.995,平均值为0.337±0.403,大于1的站位有25个,其中,秋季20个,冬季5个,表明大部分调查海域水质未达到富营养化状态,处于较低营养水平。COD 对调查海域富营养化的贡献率为46.15%–141.41%,平均值为(71.36±14.98)%,表明COD在渤海海区富营养化中占据了主要地位。     

东山湾水体和沉积物中有机碳的春夏季分布特征

为了解东山湾水体和沉积物中有机碳的分布特征、影响因子及其污染状况,研究分析了TOC的含量分布特征,并讨论了TOC与叶绿素a、盐度、化学需氧量、重金属及粒度等环境因子之间的关系.结果表明,东山湾水体中TOC的浓度范围为1.24～2.33 mg·L-1,平均值为1.78 mg·L-1.其浓度的分布特征呈湾内高于湾外的格局;春季东山湾水体中TOC浓度高于夏季;表底层水体中TOC浓度变化不明显.沉积物中有机碳含量的变化范围为0.02％ ～0.78％.其含量的分布趋势呈现湾中部高湾口低的格局.东山湾水体中有机碳与叶绿素a及COD值之间呈显著正相关关系,与盐度值之间呈负相关关系.沉积物中有机碳与粘土及重金属（Hg、Cu、Zn和Cr）含量之间呈显著正相关关系.     

三峡水库小江回水区叶绿素a与环境因子时空变化

于2013年1-12月在小江水华暴发的敏感区域高阳断面开展了水文、营养盐、叶绿素a等指标长期、定点监测,分析库湾水体叶绿素a及环境因子的时空变化特征及其相互关系。结果表明高阳断面水体在1月、10-12月处于混合状态,3-8月则处于弱分层到稳定分层状态。水体在混合状态时各理化因子、营养盐及叶绿素a分层变化不显著;而处于分层状态时,各层水体氮磷营养盐呈现较显著差异,时间分布上冬季略高于夏季,干流倒灌对高阳断面营养盐的季节分布影响显著。叶绿素a浓度呈现明显的夏季高、冬季低的趋势,水体分层对叶绿素a垂向分布影响显著,当水体处于分层状态时,表层叶绿素浓度明显高于中、底层。高阳断面各层水体叶绿素a浓度与硝氮和可溶性磷酸盐呈显著负相关,表明营养盐是小江高阳叶绿素变化的限制因素。表层水体叶绿素a与硝氮、磷酸盐、溶解氧、透明度、水温、表底温差等呈显著相关(P<0.01),表明表层叶绿素a与环境因子相关性较强;中层叶绿素a与硝氮、总氮、总磷、磷酸盐、水温、透明度、水深、水体稳定系数等呈显著相关(P<0.01),表明水体的扰动是影响中层水体叶绿素a增长的关键因素之一;底层水体叶绿素a与硝氮(P<0.01)、磷酸盐(P<0.05)、水深(P<0.05)呈显著相关。     

泉州湾表层海水和沉积物中油类的分布特征

本文以2008年泉州湾海域表层海水、沉积物油类含量调查数据为依据,对泉州湾海域表层海水和沉积物油类的分布进行分析、讨论。结果表明,泉州湾水体油类含量范围为0.006～0.216 mg/L,平均值为0.068mg/L,含量分布呈湾内向湾外逐渐降低,以晋江入海口海域含量最高,夏季含量最高,冬季含量最低。泉州湾表层沉积物油类含量范围为42.4～1290mg/kg,平均含量为615mg/kg,蚶江海域含量最高,表层沉积物油类含量与底质类型密切相关。     

2008年闽江口海域叶绿素a时空分布及其与环境因子的相关性分析

2008年3月-12月对闽江口海域进行了每月1次共10航次的调查,分析了该海域叶绿素a的时空分布特征,以及与环境因子的相关性.结果表明:闽江口海域叶绿素a浓度范围为0.25 ～45.38μg/L,平均值为3.93 μg/L.叶绿素a浓度的平面分布在春季和夏季总体呈琅岐岛附近海域＞川石岛以东海域＞定海湾的趋势,秋季和冬季平面分布较均匀.叶绿素a浓度的季节变化总体呈现为夏季＞秋季＞春季＞冬季的特征.相关性分析显示,叶绿素a与水温呈极显著正相关,与盐度、活性磷酸盐呈显著负相关.     

春、夏两季东山湾不同区域异养细菌的分布及其影响因子

于2011年5月-8月对东山湾春、夏两季水体中异养细菌丰度进行调查,并探讨相关环境因子对异养细菌丰度的影响。结果表明：东山湾夏季水体异养细菌平均丰度为2．82×103 mL-1略高于春季2．05×103 mL-1,其中春季水体中异养细菌平均丰度为表层＆gt;底层＆gt;中层,而夏季水体中异养细菌丰度表、中、底层分布较均匀。春季东山湾水体中异养细菌丰度以龙须菜养殖区最高,而夏季以湾口区和鱼类网箱养殖区较高。相关性分析显示春季表层水体中异养细菌丰度与叶绿素a、 DO、 COD含量呈显著的正相关,夏季则与活性磷酸盐呈显著的正相关,同时,春夏两季底层水体异养细菌丰度与所测环境因子无显著的相关性。根据海水水质标准,以异养细菌丰度作为评价指标表明东山湾受陆源污染的程度较轻。     

三峡水库小江回水区叶绿素a与环境因子的时空变化

2013年1-12月在小江水华暴发的敏感区域高阳断面开展了水文、营养盐、叶绿素a等指标长期、定点监测,分析库湾水体叶绿素a及环境因子的时空变化特征及其相互关系。结果表明,高阳断面水体在1月、10-12月处于混合状态,3-8月则处于弱分层到稳定分层状态。水体处于混合状态时,各层营养盐浓度变化不显著,处于分层状态时,则呈现较显著差异;时间分布上,冬季氮磷营养盐浓度(TN:1.52~1.74 mg/L,TP:0.092~0.095 mg/L)略高于夏季(TN:1.16~1.56 mg/L,TP:0.037~0.085 mg/L),干流水体倒灌作用对其影响显著。叶绿素a浓度呈现夏季高、冬季低的趋势,水体分层对叶绿素a垂向分布影响显著;当水体处于分层状态时,表层叶绿素a浓度(18.56~92.23 mg/m~3)明显高于中、底层(2.54~21.56 mg/m~3)。营养盐为小江高阳叶绿素a变化的限制因素,各层水体叶绿素a浓度与硝氮和可溶性磷酸盐呈显著负相关。表层水体叶绿素a与环境因子相关性较强,叶绿素a与营养盐、溶解氧、透明度、水温、表底温差等呈极显著相关(P0.01);中层叶绿素a与营养盐、水温、透明度、水深、水体稳定系数等呈极显著相关(P0.01),表明水体扰动是影响中层水体叶绿素a增长的关键因素之一;底层水体叶绿素a与硝氮(P0.01)、磷酸盐(P0.05)、水深(P0.05)呈极显著或显著相关。     

渤海中部海域低氧区的发生记录

2014年8月对渤海中部海域的水文(温度、盐度)、化学(溶解氧DO、营养盐和化学耗氧量COD)和生物要素(叶绿素a Chl-a)的空间分布进行了调查。研究了该海域底层水体低氧(DO<3.0 mg/L)的分布特征,深入分析了低氧区发生的关键因素。结果显示,底层水体DO浓度最小值为2.30 mg/L,低氧面积达1200 km2,呈西北–东南走向。调查海域的西部和西南海域呈现出明显的温度层化,尤其在低氧区附近形成了一个表层与底层水体温度差(δT)>5℃的区域,δT 最高值达到7.3℃。水体密度层化与温度层化特征相似,在低氧区附近形成了一个底表层密度差(δρ)>2 g/L的等值线闭合圈。温度层化是低氧产生的主要物理因素。表层水体 COD 高值区主要分布在调查海域的西部,覆盖大部分的低氧海域。表层水体中的Chl-a(>4μg/L)和PO43--P (>6μg/L)浓度高值区主要分布在调查海域的西南部,部分与低氧区重合。本研究可为探索渤海海域富营养化演变过程提供借鉴。     

辽东湾水体中石油类的时空分布特征和污染状况

根据2013-2014年春、夏、秋、冬季对辽东湾海域8个航次的调查资料,研究了水体中石油类的空间分布特征及季节变化趋势,分析了其污染状况,探讨了其污染来源.结果显示,辽东湾海域海水石油类含量范围为(0.003-0.239) mg/L,平均为0.027 mg/L,随着季节周期性变化波动,整体呈下降的变化趋势;春、秋、冬季各航次均存在不同程度的海水水质超标准现象,表底层石油类含量存在显著相关性,具有秋季＞冬季＞春季＞夏季的季节变化趋势,石油类含量呈沿岸高于远岸,开放海域大于海洋保护区的平面分布特征.深入分析发现,石油类含量范围为0.030-0.032 mg/L,分布区域面积最广,为6960 km2,占调查海域的27.0％;集中分布在辽东湾北部沿岸和西部近岸海域.石油类含量低于0.024 mg/L的区域分布面积为2806 km2,占辽东湾调查面积的10.9％,分布区域主要集中在大连斑海豹国家级自然保护区范围内.石油类含量高于0.032 mg/L,区域分布面积为1170 km2,仅占辽东湾调查面积的4.5％,集中分布在辽东湾西部沿岸港口区海域.季节变化主要受机动渔船海上作业污染影响;陆源输入和人类海上活动的输入为辽东湾海域石油类主要来源.     

流沙湾表层沉积物中碳、氮、磷的分布特征和污染评价

2012年5月至2013年1月,每季度在流沙湾内湾养殖区、外湾养殖区和外湾非养殖区采集沉积物和水质样品,测定沉积物的总有机碳（TOC）、总氮（TN）和总磷（TP）质量分数,以及底层水溶解氧（DO）和水温（T）,结合水动力分析,研究其表层沉积物中富营养物质碳（ C）、氮（N）、磷（P）的分布特征和受污染程度。结果表明,流沙湾的物理地形决定了湾内流场水流缓慢、内外湾之间水交换过程缓慢的固有特征。底层水 DO 自春季开始逐步升高,冬季达到最大值。内湾养殖区的底层水 DO 均值低于外湾。表层沉积物 TOC 和 TP 质量分数没有明显的季节差异,但 TN 质量分数在春、夏季明显高于秋、冬季。养殖区的 TOC、TN 质量分数均显著高于非养殖区,且以内湾养殖区最高,其 TP 空间差异不显著。流沙湾表层沉积物 TOC 年平均有机碳污染指数为1.29,TN污染指数达2.98,而 TP 磷污染指数仅为0.92,表明该海域已受到中等水平的氮污染和低水平的有机碳污染,且现有养殖格局加速了养殖区的富营养物质沉积。     

桑沟湾表层水春夏两季二氧化碳分压变化和影响因素

为研究季节变化和养殖活动对桑沟湾表层海水二氧化碳分压(pCO_2)的影响,尤其是海带(Saccharina japonica)养殖活动对表层水pCO_2的影响,本研究分别在海带收获前(2015年5月)、后(2015年8月)采用走航式二氧化碳分压仪对中国北方典型的贝藻筏式养殖海域——桑沟湾养殖区表层水pCO_2及有关环境参数进行了大面调查,探讨了季节、养殖模式以及海带收获前、后表层水pCO_2的变化规律及影响因素。调查结果显示:(1)春夏两季桑沟湾湾内表层海水中pCO_2的平均值分别为(346.78±13.85)μatm(1 atm=101325 Pa,1 μatm=10~(-6) atm)和(351.50±8.00)μatm;湾外自然海域pCO_2值分别为(353.42±0.71)μatm和(358.05±2.01)μatm,均小于大气中pCO_2。(2)pCO_2的平面分布特性为:由湾底向湾外递减并在外海空白区升高,两个季节最低值都出现在海带养殖区,最高值都出现在贝类养殖区。(3)春季表层海水pCO_2与水温相关性不显著(P0.05),而与叶绿素a(Chl a)、溶解氧(DO)显著相关(P0.05),反映了生命活动对pCO_2影响较大;夏季,养殖海带已收获,表层海水pCO_2与水温、溶解无机碳(DIC)、Chl a、DO显著相关(P0.05)。(4)桑沟湾养殖区以及外海自然海域表层水pCO_2都低于大气中pCO_2,表现为二氧化碳(CO2)的汇区。藻类养殖区表层水pCO_2远低于自然海域,表现为CO2的强汇区;贝类养殖区表层水pCO_2略高于自然海域,表现为CO2的弱汇区,贝藻混养区则介于二者之间。春季海带的光合作用是影响表层水pCO_2的主要因素之一,养殖活动对海区表层水pCO_2的影响使得桑沟湾pCO_2表现出不同于自然海域的特性。夏季养殖活动减少导致物理因素的影响开始显现。     

陵水湾浮游动物群落结构特征及其季节变化

为了探明陵水湾浮游动物饵料情况,本研究依据2014年11月(秋季)、2015年5月(春季)、8月(夏季)和2016年1月(冬季)陵水湾4个航次的调查资料,分析了该海湾浮游动物的种类组成、优势种、丰度和生物量、生物多样性等群落结构特征及其影响因素。调查共发现浮游动物94种和浮游幼虫21类,其中桡足类(Copepoda)最多,有38种,其次是水螅水母类(Hydromedusae)11种,毛颚类(Chaetognatha)8种,其余类群种类数在1～6种之间。浮游动物群落主要由广温广盐类群、暖水沿岸类群和暖水外海类群组成,优势种主要分布在前两个类群,无全年优势种;浮游幼虫是陵水湾的重要类群,丰度呈现为冬季(低温)高于春季(高温)。与亚热带海域不同,低温已不再是制约陵水湾海洋生物生长的主要因子。浮游动物丰度和生物量均呈现为秋季最高,春季最低,冬季高于夏季。浮游动物群落物种Shannon-Wiener指数(H￠)和均匀度指数(J￠)的变化趋势一致,表现为春夏季高,秋冬季低,湾外高,湾内低。聚类分析结果表明,陵水湾浮游动物可分为湾内和湾外两个群落,主要受地形阻隔所致。盐度与浮游动物丰度和生物量均呈显著负相关关系,是浮游动物季节变化的主要影响因子之一。根据陵水湾浮游动物年均生物量估算出浮游动物提供的渔产潜力为2.24×10~4 kg。陵水湾浮游动物丰度呈现剧烈的季节变化,有必要对其进行长期的跟踪监测。     

Modelling phytoplankton abundance in a small enclosed bay used for salmon farming

Abstract. A simplified mass balance model was used to predict spatially averaged nitrogen and chlorophyll concentrations in Big Glory Bay, Stewart Island, New Zealand. The bay is used for salmon fanning and during January 1989 supported a dense bloom of Heterosigma alcashiwo which killed 600t of fish. Nutrient concentrations in the bay arc affected by inputs from bottom sediments, catchment run-off, rainfall, salmon farms and water exchange with Paterson Inlet (into which Big Glory Bay drains). The nitrogen model was calibrated using field data collected on 11–27 February 1988 and successfully predicted the mean nitrogen concentration of the bay during the 1989 bloom. Nitrogen concentrations in the bay were most affected by the nitrogen concentration in Paterson Inlet, which appears to vary year-to-year as a result of the incursion into Fouveaux Strait of highly fertile oceanic water. The marginal effect of the salmon farms was to increase the mean nitrogen concentration of Big Glory Bay by about 30%. The nitrogen model was combined with a logistic phytoplankton growth model to examine the effects of nitrogen availability and hydraulic flushing on phytoplankton yields (measured as chlorophyll a). The spatially averaged chlorophyll concentration of Big Glory Bay was reliably predicted during the 1989 study, when there was strong evidence that phytoplankton were nitrogen limited. The model indicated that nitrogen inputs from the salmon farms increased the mean chlorophyll concentration of the bay by about 33%. The model was less successful in predicting chlorophyll concentrations in February 1988 when phytoplankton growth was not restricted by nitrogen, but may have been controlled by zooplankton grazing or sedimentation (which were not included in the model). The use of mo re complex three-dimensional models is advocated to describe the observed'patchiness'in Heterosigma distribution.     

辽东湾近岸表层海水重金属污染分析与评价

根据2013年春季、夏季和秋季对辽东湾近岸表层海水重金属的调查数据,分析了该调查区域海水重金属浓度的季节变化,并运用内梅罗(Nemerow)指数法和综合质量指数法对该海域海水重金属污染状况进行了综合评价.结果显示,辽东湾调查海域表层海水中重金属浓度夏季最高,仅Pb超过第一类海水水质标准,且Pb的站位超标率为66.67％.按照美国国家海洋与大气管理局(National Oceanic and Atmospheric Administration,NOAA)推荐的海水中重金属生物慢性安全浓度下限,仅Cu在个别站位的浓度高于NOAA推荐的生物慢性安全浓度下限,其余所有元素的浓度均未超出,不会对生物体产生显著影响.内梅罗指数法和综合质量指数法评价结果显示,辽东湾调查海域属于清洁-轻污染等级,水环境分级属于尚清洁-允许级别,重金属污染较重的区域主要有3个,分别是绥中近岸海域、辽东湾北部河口区、复州湾和金州湾近岸海域.     

大连湾和辽东湾夏季海水细菌多样性16S rDNA分析

通过构建大连湾(DL17)和辽东湾(ZD-LDW017)2个站点夏季海水的细菌16s rDNA文库,利用16S rDNA序列比对法,对大连湾和辽东湾夏季海水细菌多样性进行了分析.试验结果表明,这2个海域的细菌主要为非培养细菌.每个海区分别随机选取了200个克隆进行酶切谱型分析和序列测定,共得到104个不同的DNA序列,其中大连湾51个序列,分别属于13种(属);辽东湾53个序列,分别属于13种(属).有6种菌为这2个海区所共有,这2个海区各自有不同的优势菌,且均未检测到致病菌,研究结果表明大连湾和辽东湾海水细菌具有丰富的多样性.     

大连湾海域鱼类的群落结构研究

采用大连湾海域四季底拖网调查数据(2006年夏、冬季和2007年春、秋季),对其鱼类群落结构进行研究,并利用多样性指数法和丰度/生物量比较法(ABC曲线)评价鱼类群落受外界扰动的程度。研究结果表明,该海域四季共采集鱼类31种,隶属于10目24科31属,鱼类区系组成在适温性上以暖温性鱼类为主,在栖息水层上以底层鱼类为主。夏季鱼类生物量(43.16kg/h)和生物数量(950个/h)均明显高于其他3个季节。四季共有优势种为大泷六线鱼和许氏平鲉。鱼类群落多样性指数季节变化范围分别为物种丰富度指数0.76~2.16、多样性指数0.63~1.96、物种均匀度指数0.36~0.91。各季节间生物量和丰度组成的Bray-Curtis相似性均较高。多样性指数法和丰度/生物量曲线法对鱼类群落受外界扰动评价结果一致,均表明鱼类群落受到中度扰动,且秋冬季高于春夏季。本研究可为大连湾海湾生态系统健康评价和生态修复提供科学依据。     

大连湾、辽东湾养殖水域有机氯农药污染状况

采用毛细管GC ECD法测定大连湾、辽东湾表层沉积物及表层、微表层海水中 16种有机氯农药 (OCP16 )的含量。结果表明 ,辽东湾海区表层海水OCPs平均质量浓度为 4 1.94ng/L ,显著高于大连湾海区 4 .5 2ng/L的平均值 ,但 2个湾OCPs质量浓度均未超出渔业水质标准。辽东湾表层沉积物OCPs平均质量分数为 10 .15ng/g ,也明显高于大连湾表层沉积物 6.17ng/ g的平均水平。表明辽东湾有机氯农药污染程度较大连湾重。大连湾各站位微表层海水OCPs含量显著高于表层水 ,显示微表层海水对OCPs有较强的富集作用 ,平均富集系数为 5 .1～ 15 .4。