渤海浮游植物生物量季节变化的模拟研究

在近海生态系统中,浮游植物生物量的季节变化仍然缺乏全面的机制解释。为研究渤海生态系统中浮游植物生物量季节变化的影响机制,建立了1个包括营养盐(无机氮)、浮游植物、浮游动物、底碎屑4种生物变量的箱式模型,模拟了渤海1983年浮游植物生物量的季节变化,再现了浮游植物生物量一年内的双峰分布。通过对模型参数敏感性的定量和定性分析,讨论了模型对不同生物参数的敏感性,发现模型对浮游植物最大生长率、浮游植物最大死亡率、浮游植物吸收营养盐的半饱和系数最敏感。通过一系列数值试验,进一步讨论了理化因子对渤海浮游植物生物量季节变化的影响,发现理化因子的改变不仅影响浮游植物生物量的大小,也决定了其季节变化的特征。     

渤海中部和渤海海峡及其邻近海域浮游植物粒级生物量的初步研究 Ⅰ.浮游植物粒级生物量的分布特征

对1998年9月和1999年4月在渤海(37°～41°N,117.5°～122.5°E)进行的两次生态系统综合外业调查,对蓬莱、长岛两地进行15个月的连续资料监测,对渤海调查区浮游植物粒级生物量的平面分布、垂直分布、昼夜变化和周年变化特征进行了研究.结果表明,秋季主要以小型浮游植物为主,然后依次为微型和微微型浮游植物;春季主要以微型浮游植物所占比重最高,其次为小型浮游植物,微微型浮游植物占比例最低.1998年秋季对断面1,2浮游植物粒级组分的垂直分布研究表明,在不同海区(调查区西部、南部、渤海中部和渤海海峡)的不同水层,浮游植物粒级生物量的分布有明显差异.潮汐对浮游植物粒级生物量的周日变化影响较大.蓬莱、长岛两地的连续调查资料表明,浮游植物各粒级组分除微微型浮游植物外1a有两个峰.网采浮游植物在4和7月有高峰,4月是主峰;小型网采浮游植物在6和11月有高峰,6月是主峰;微型浮游植物在4和11月有高峰,两峰值接近;微微型浮游植物在9月有高峰.调查区与其他海区浮游植物叶绿素a浓度粒级组分比较,表明小型浮游植物所占比重较大.     

胶州湾浮游植物粒级结构及其时空变化

基于2003—2010年间对胶州湾分粒级叶绿素a浓度的连续观测,系统研究了胶州湾浮游植物粒级结构的季节变化、年际变化及长期变化特征。结果表明,胶州湾表层浮游植物粒级组成以小型和微型浮游植物为主,其浓度由东北部和北部向湾中间及湾外逐渐递减。不同区域分粒级叶绿素a浓度的季节与年际变化规律相似。小型和微型浮游植物表现出明显的双峰型季节变化,小型浮游植物的高峰值通常出现在冬季,而微型浮游植物则出现在夏季。长期变化结果表明,冬季小型浮游植物所占比例自90年代起表现为增加的趋势,而夏季的变化规律与冬季相反,自1998年开始,小型浮游植物所占比例下降,微型浮游植物比例有所上升。春季和秋季小型和微型浮游植物的贡献率没有表现出明显的升高或降低趋势,但微微型浮游植物的贡献率在2000年之后显著低于2000年之前。统计分析结果表明,温度、营养盐浓度与结构是影响胶州湾浮游植物粒级结构变动的重要因素。     

1999年渤海浮游植物生物量的数值模拟

以浮游植物量、浮游动物量、营养盐浓度 (包括无机氮和无机磷 )以及碎屑量为生态变量 ,在HAMSOM水动力学模式的基础上构建了 1个三维浮游生态动力学NPZD模型。采用此模型研究了渤海 1999年浮游植物量和初级生产力的变化情况 ,模拟结果与实测基本相符。模拟结果表明 :1999年渤海浮游植物量的变化大致呈双峰分布 ,春季水华出现在4,5月份 ,秋季水华出现在 9,10月份 ;受透明度和局地水深的影响 ,渤海湾和辽东湾北部浮游植物量的年变化呈夏季大、冬季小的单峰分布。 1999年渤海不同海区初级生产力的变化特征是 :除莱州湾一年中有春、夏 2个峰值外 ,其它 3个海区都是夏季高、冬季低的单峰分布 ;1999年整个渤海年平均的初级生产力为 2 5 7mgC/m2 /d。     

东海、黄海浮游植物生物量的粒级结构及时空分布

浮游植物是海洋初级生产力的主要贡献者,初级生产过程是碳的生物地球化学循环的基础,它启动了海洋生态系统的能量流和物质流,支持着大量的渔业生产量.不仅如此,通过复杂的反馈机制,这一过程还对全球气候变化系统产生深远影响.沿岸海域只占全球海洋面积的8%,但却提供了26%的全球生物生产量和2/3到3/4的世界渔业产量.因此,许多重大的国际研究计划,如海岸带陆海相互作用(LOICZ)、全球海洋生态系统动力学研究(GLO-BEC)等,都将近海浮游植物研究作为非常重要的课题.     

基于MODIS数据反演的渤海叶绿素浓度时空变化

采用离散时间功率谱、距平、滑动平均等统计学方法分析了MODIS反演得到的渤海海域2002-2009年叶绿素浓度的时空变化特征.结果表明,叶绿素浓度多年月平均值的波峰出现在2-3月份,波谷在7月份.叶绿素多年平均值近海明显高于外海,由近海往外递降,最低值出现在渤海海峡和北黄海口附近.通过对叶绿索浓度多年月距平值进行离散时...     

浮游植物生物量研究Ⅱ.胶州湾网采浮游植物细胞体积转换生物量

基于浮游植物细胞体积转换法获得的胶州湾浮游植物细胞生物量,计算了胶州湾水体中同采浮游植物生物量,并与浮游植物细胞计数结果进行了周年变化的比较和优势种分析。研究结果表明,调查期内,浮游植物细胞数量出现两次高峰(主峰1月份,次峰9月份),转换生物量仅出现一次高峰(8月份);优势种分析表明,上述峰值期的不同,与浮游植物群落结构及不同种群细胞的个体大小密切相关。浮游植物细胞体积转换生物量不仅能较客观地反映浮游植物现存量,又能从群落、种群结构角度解释能量分布及不同种群对浮游植物生物量的各自贡献。     

白令海夏季浮游植物的群落结构与时空变化

通过1999年和2010年夏季同期7月在白令海(169°E~166°W,50°N~67°N)获取的94份浮游植物样品分析,获得了近十年的始末两个时间节点的浮游植物群落结构与时空变化,探讨了浮游植物群落动态及其与环境因素的关联。研究结果显示,共鉴定浮游植物(>10μm)5门58属153种,分为3个生态类群。硅藻是浮游植物的主体,种类多丰度高,占总种类数目的66.7%,占总丰度的95.2%。鉴于样品属性和空间范围的不同,物种组成有细微差别,丰度有较大差异且空间分布明显不同,高丰度区受控于上层营养盐供给和表层环流系统。优势种从北方温带大洋性硅藻演变为广温广盐性与冷水性硅藻,1999年以西氏新细齿状藻为第一优势种,柔弱伪菱形藻次之;2010年以丹麦细柱藻为第一优势种,冷水性的诺登海链藻次之并在陆架和陆坡占优。浮游植物群落结构较为稳定,由深水群落和浅水群落组成。深水群落分布于太平洋西北部和白令海盆,种类组成以温带大洋性的西氏新细齿状藻、长海毛藻、大西洋角毛藻和广布性的菱形海线藻、扁面角毛藻、笔尖根管藻为主,丰度低,种间丰度分配均匀,优势种多元化,物种多样性高;浅水群落分布于白令海陆坡和陆架,主要由冷水性的诺登海链藻、叉尖角毛藻、聚生角毛藻和广布性的丹麦细柱藻、旋链角毛藻组成,丰度高,种间丰度分配不均匀,优势种突出,物种多样性低。白令海夏季浮游植物种类组成及丰度变化直接受控于表层环流、营养盐、春季冰缘线等环境因素。     

渤海底层的鱼类生物量估计

本文根据我所1982年4月-1983年5月在渤海进行的底层拖网逐月调查资料(共447站次,鱼类样品200多万尾,计2万多公斤),用传统面积法对渤海底层的鱼类生物量作了估计,并对有关开发利用问题作了讨论.1.渤海底层的鱼类生物量周年平均值是55662t,最高为9月达123824t,最低为3月,只有8333t.这种季节差异与渤海水温变化有很大的关系.底层的鱼类生物量密度周年平均值为0.696t/km²,约为1930年的1/5.2.渤海底层各种鱼类生物量,以黄鲫为最高,周年平均值达10500t,占总生物量的19%.其次是小黄鱼、蓝点鲅、鳀、孔鳐、黑鳃梅童、鲈、美鳐、银鲳、半滑舌鳎、凤鲚、绿鳍马面魨、棘头梅童鱼等.3.渤海底层各月鱼种相对生物量更替最高是4月转5月,达71.9%,最低为3—4月,只有24.2%,周年平均值为43.6%.4.渤海底层取样,带鱼网获量周年平均值只有11g/h,鳓鱼为73g/h,均濒临绝迹.小黄鱼达6.749kg/h,它在渤海底层的总尾数有5亿尾,显示其数量的明显回升.黄鲫为底层优势种(10.7kg/h),鳀鱼为上层优势种,6月达20.1kg/h.     

2001年冬季渤海的浮游植物群落结构特征

研究了2001年冬季覆盖渤海56个测站的浮游植物物种及其群落特征。共发现浮游植物3门37属72种(不包括未定名物种)。物种主要以温带近岸型硅藻为主，优势种主要尖刺伪菱形藻、浮动弯角藻、偏心圆筛藻、具槽帕拉藻(Parnlia sulcata)和环纹劳德藻。其中的尖刺伪菱形藻、偏心圆筛藻和具槽帕拉藻是冬季渤海浮游植物的关键种。分析认为：细胞丰度的平面分布由浮游硅藻的分布所决定。同1983年同期资料相比发现，优势种没有较大变化，但其优势程度顺序和细胞丰度发生了一定的改变，整个浮游植物群落的细胞丰度有大幅度增加。冬季渤海浮游植物群落的多样性程度是低的。     

渤海大型底栖动物丰度和生物量的研究

于 1997年 6月、1998年 9月和 1999年 4月 3个航次对渤海的大型底栖动物进行了定量研究。在研究海区共采到大型底栖动物 30 6种 ,其中甲壳动物 97种 ,环节动物 95种 ,软体动物 88种 ,棘皮动物 11种 ,其它动物共 15种。其总平均丰度和生物量分别为 2 5 76 ind./m2和4 4 .4 7g/m2。渤海大部海区的总平均生物量在过去十年中可能未发生大的变化。渤海含砂量相对高的生境有较高的动物丰度 ,而在水位较深的水域 ,由于有较高的初级生产量到达底部 ,从而支持着较高的大型底栖动物的生物量。渤海海峡口可能是渤海大型底栖动物生物量的高值区     

2014年春季渤海浮游植物群落结构

基于2014年春季在渤海进行的水文、化学和生物方面的综合大面调查,研究了渤海浮游植物群落的结构特征,并结合文献资料,分析影响浮游植物群落结构形成的原因。结果显示：2014年渤海春季共鉴定浮游植物3门29属50种,以硅藻为主,还有少数甲藻和金藻。其中,硅藻门中圆筛藻属的种类最多,共12种,其次为角毛藻属,共5种。浮游植物总细胞丰度介于1.08×10⁴~181.09×10⁴个/m³,平均为25.47×10⁴个/m³。硅藻与甲藻细胞丰度比值为12：1,硅藻在物种数量和细胞丰度上均占有绝对优势,为渤海浮游植物的主要类群。浮游植物优势种主要为密联角毛藻（Chaetoceros densus）、斯氏几内亚藻（Guinardia striata）、具槽帕拉藻（Paralia sulcata）和夜光藻（Noctiluca scintillans）。渤海春季浮游植物群落多样性水平较低,且分布不均。渤海中部和渤海海峡海域由于单一优势种过量繁殖导致群落稳定性较差。与历史同期资料对比,渤海海域浮游植物群落出现明显的物种演替现象,角毛藻的优势地位显著性下降,斯氏几内亚藻首次在渤海大面调查中被记录为优势种。本研究为今后渤海环境生态系统和渔业资源变动的研究提供重要基础资料和参考依据。     

Biomass of meiobenthic in the Bohai Sea, China

IorasMeiOfauna is a vmp imprtant pep in benthic small bo web energetica1ly duo to theirarell aize and high turnovr rates. A nde Of meMauna op be the recireulaton of nutrient8*Marine nemathe mey keep the bacterial chnies on sand grains in active phase Of gorth byfeding on bacteria, thus enhancing the recirculation Of nutrients (McIntyre, l969; Feller andWrmick, l988; MOntagna et al., l995). But energetics studie8, no matter tfor conductedon the energybudgt level for individua sPeCies or a…     

北黄海-渤海表层沉积物中浮游植物生物标志物的分布特征及指示意义

作为一种新的地球化学指标方法,多参数生物标志物法已被广泛应用于重建浮游植物生产力及群落结构。本文对北黄海-渤海表层沉积物中浮游植物生物标志物的分布进行了研究。通过对北黄海-渤海60个站位的调查研究发现,硅藻、甲藻和颗石藻这3种浮游植物的生物标志物含量高值区主要分布在泥质区,同TOC的分布模式类似。为了消除粒度和沉积速率对含量的影响,将这3种生物标志物含量分别与TOC做比值,结果发现相对含量高值区与高生产力区相对应。以这3种生物标志物的相对比例来分别指示浮游植物在北黄海-渤海的相对贡献变化,结果表明近岸区硅藻相对贡献高,这主要与硅藻在高浓度硅的情况下具有竞争优势有关;而由于对营养盐的竞争关系,甲藻相对贡献高值区处于远岸区。在北黄海中部发现高的颗石藻相对贡献,与黄海暖流入侵路径相对应。     

渤海小型底栖动物生物量的初步研究

主要以线虫、桡足类、双壳类、多毛类和动吻5个类群对渤海小型底栖动物的生物量进行了估算,并对其水平分布进行了研究.结果表明,3个航次平均,渤海小型底栖动物年生物量为(干重)0.404g/(m2·a);1998年9～10月和1999年4～5月2个航次中小型底栖动物生物量的水平分布主要表现为渤海中东部和海峡口站位的生物量明显高于其他站位,但在1999年航次,海峡口靠近海岸的站位生物量下降,位于莱洲湾B1站位生物量明显上升.依据小型底栖动物的年生产力P=9B,估算渤海小型底栖动物的年平均生产力为(干重)3.636g/(m2·a).还对渤海小型底栖动物生物量与世界其他海域的进行了比较,认为渤海小型底栖动物生物量的数值与其他海域生物量的数值接近,但略偏低.就不同学者研究所得的线虫平均个体干重进行了比较研究.     

The Influence of Physical Factors on the Variation of Phytoplankton and Nutrients in the Bohai Sea

The cycle of the phytoplankton in a coastal water is controlled by the biological processes, solar radiation, water temperature and physical transport processes. A three-dimensional ecosystem dynamic model is adopted in this study to investigate the influence of different physical factors on the variation of phytoplankton and nutrients in the Bohai Sea. The simulation is carried out for the year 1982. The simulated annual cycle of the primary production and nutrients are in reasonable agreement with the observations in the pattern. Vertical mixing can both affect the vertical transportation of nutrients and horizontal distribution of primary production. In winter the vertical distribution of nutrients is homogeneous because of the intensive mixing, while in summer there is a high value of nutrients in the depth about 15 m due to the stratification. The high primary production plague and the weak mixing center is positional correspondence. The production of phytoplankton is sensitive to the photosynthetically active radiation, which is strongly influenced by the transparency. The increase of the transparency can promote the production in spring and autumn significantly, but has little effect on the production in summer. The change of the transparency can both affect the occurrence time and the amplitude of the phytoplankton bloom dramatically. Horizontal advection does not affect the variation trend of the annual cycle of chlorophyll-a, but does affect the relative magnitude of the phytoplankton bloom, especially in summer. Horizontal advection can dramatically alter the horizontal distribution of chlorophyll-a. The maximum concentration of chlorophyll-a without horizontal advection in summer is twice as high than that with advection and the high chlorophyll-a areas locate along the coast. The river discharge only has regional influence on the ecosystem. The Huanghe River with high nitrate concentration influ-ences the annual cycle of nitrogen of the Laizhou Bay significantly.     

渤海小型底栖生物的丰度和生物量

该文是渤海 1997年 6月、1998年 9月和 1999年 4月 3个航次小型底栖生物调查结果。结果表明 ,3个航次小型底栖生物的平均丰度分别为 :(2 30 0± 12 0 6 ) ind/ (10 cm2 )、(86 9± 5 10 ) ind/(10 cm2 )和 (6 32± 4 0 0 ) ind/ (10 cm2 )。平均生物量分别为 :(15 2 1± 6 34) μg(dwt) / (10 cm2 )、(72 5±35 4 )μg (dwt) / (10 cm2 )和 (5 17± 393)μg (dwt) / (10 cm2 )。共鉴定出 14个小型底栖生物类群 ,其中自由生活海洋线虫丰度占绝对优势 ,桡足类丰度居第 2位 ,这两个类群总和占小型底栖生物总丰度的 94 .8%～ 97.5 %。在生物量中所占比例列前 4位的类群依次为线虫、多毛类、桡足类、双壳类 ,加起来超过小型底栖生物总生物量的 80 %。小型底栖生物的 74 %分布于 2 cm以浅表层中。小型底栖生物的丰度和生物量在渤海海峡和渤海中东部较高 ,与环境因子的相关分析表明小型底栖生物的丰度与水深呈极显著的正相关 ,与沉积物的中值粒径呈显著的负相关