长江口及邻近海域冬夏季浮游植物营养限制及其比较

2001年7月27日至8月11日,2002年1月8~19日在长江口及邻近海域进行了浮游植物限制因子测定的现场培养实验.结果显示:在近长江口透明度低于1 m的海域,冬季和夏季浮游植物的生长均受到光的限制.调查海域范围内夏季高浮游植物生物量海区主要集中在舟山渔场和长江口以北两个区域,盐度范围在28~31.冬季高浮游植物量海区向东南方向移动.夏季浮游植物的生长按照受限情况划分为4个区域:Ⅰ.近河口光限制区;Ⅱ.磷潜在的限制区;Ⅲ.氮、磷潜在限制过渡区;Ⅳ.氮潜在限制区.冬季划分为3个区域:Ⅰ.近河口浮游植物光限制区;Ⅱ.磷潜在限制区;Ⅲ.非营养潜在限制区.     

长江口及邻近海域浮游植物现存量的上下行控制分析

利用2010—2011年度3个季节的调查资料以及广义相加模型(GAM)分析,研究了长江口及邻近海域浮游植物现存量(以叶绿素a浓度表征)的上下行控制作用。调查结果显示,在叶绿素高值区,三航次营养盐含量均比整个海区平均值偏低,且春季呈现三季节最低的磷酸盐(PO4-P)和硅酸盐(SiO3-Si)浓度(平均值分别为0.48和8.96μmol/L)以及最高的氮磷比(DIN/P为43.3),为该海域春季甲藻赤潮频发提供了有利条件。夏季叶绿素高值区的硅氮比(Si/DIN)相对整个调查区较高,而春季和秋季却相近,这与夏季藻华种类主要是硅藻相一致。春、夏两季叶绿素高值区的悬浮物浓度(TSS)在时空比较上均显著低值。浮游动物高值区分布与叶绿素高值区分布虽不完全重合,但有交叉或两者相邻。GAM模型分析结果显示,各环境因子变化对长江口及邻近海域叶绿素变化的贡献可达70%以上,且主要影响因子为盐度和营养盐,而与TSS、浮游动物生物量和温度三因子的直接相关性不显著(p0.05)。受长江冲淡水的影响,盐度与DIN、PO4-P、SiO3-Si、TSS等因子间存在显著的相关关系(p0.001),说明盐度对叶绿素变化的影响可能体现了营养盐和光照条件等因子的作用。上述研究结果表明,在长江口及邻近海域,营养盐的上行效应是浮游植物现存量的主要控制作用,而光照条件和浮游动物生物量与浮游植物现存量虽然在时空分布上存在一定的联系,但非决定性控制因素。     

2006 年春季长江口及其邻近水域浮游植物

根据2006 年5 月在长江口及其邻近水域（30毅30忆N-32毅30忆N,121毅E-123毅30忆E）39 个测站采集的浮游植物水样,应 用Uterm觟hl方法初步分析研究了该水域浮游植物群集特征,并针对浮游植物优势物种与相关环境因子进行典范对应分析。调 查区浮游植物以硅藻和甲藻为主,此外还有少量的金藻、蓝藻和绿藻。浮游植物细胞丰度介于0.76耀6123.78 cells/mL 之间, 平均为397.94 cells/mL,主要优势物种为具齿原甲藻（Prorocentrum dentatum）,骨条藻（Skeletonema spp.） 和米氏凯伦藻 （Karenia mikimotoi）,细胞丰度明显高于2006 年同航次网样分析结果,具齿原甲藻和米氏凯伦藻水采样品中为优势物种,网 样中则较少检出,水采结果甲藻丰度比例远高于硅藻,与网采结果相反。甲藻物种数和丰度比例较往年明显增加,群集结构 与其他季节有明显差异。浮游植物细胞丰度在5 m层出现最大值。两个典型断面的浮游植物分布特征受到具齿原甲藻、骨条 藻和米氏凯伦藻共同影响。南部水域浮游植物群集多样性程度和物种均一性高于浮游植物密集区。应用典范性对应分析表明 春季环境因子中盐度、溶解氧与甲藻相关性较大,硅藻与pH 值和营养盐浓度关系更为密切。     

2006年秋季长江口及其邻近水域浮游植物群集

根据2006年11月在长江口及其邻近水域(30°30′N～32°30′N,121°E～123°30′E)39个测站采集的浮游植物水样研究了该水域浮游植物群集特征。调查区浮游植物以硅藻和甲藻为主,此外还有少量的金藻、蓝藻和绿藻。浮游植物细胞丰度介于0.13～59.69个/mL之间,平均为4.39个/mL,主要优势物种为圆海链藻Thalassiosira rotula和骨条藻Skeletonema spp.,调查区两个细胞丰度密集区分别出现在靠近口门以及外海水域。浮游植物细胞在20m层出现最大值。调查区两个典型断面的浮游植物分布特征分别由骨条藻和圆海链藻所刻画。固氮蓝藻铁氏束毛藻Trichodesmium thiebautii主要出现在调查区东部水域表层。根据浮游植物物种和细胞丰度进行聚类分析后,发现存在调查区东部与近岸2个浮游植物分区。     

长江口邻近海域浮游植物粒级结构特征及其与环境的响应关系

浮游植物的分粒级研究是监测浮游植物特征的重要工具,对于深入了解浮游植物动态的作用也不容忽视。本文的研究目的在于揭示长江口邻近海域春秋季不同粒级的浮游植物分布动态,分析浮游植物粒级结构与环境因素以及浮游动物群落结构的关系。通过2010年春季和秋季对粒径分级叶绿素a浓度的现场调查研究发现：春季,浮游植物主要以微型浮游植物占优势;秋季,微微型浮游植物和微型浮游植物共同占优势。相关分析结果表明,温度和富营养化状况是影响微型和微微型浮游植物对总叶绿素a贡献的重要因素。浮游动物的摄食压力可能对小型浮游植物对总叶绿素a的贡献起着重要的作用。     

长江口海域浮游植物分布及其与径流的关系

利用 2 0 0 1— 2 0 0 2年 4个季度月航次调查资料 ,研究了长江口海域浮游植物的分布及其与长江径流的关系 ,共鉴定浮游植物 1 5 4种 (含变种和变型 ) ,其中属硅藻类的有 1 1 3种 ,甲藻类 36种 ,近岸低盐性的中肋骨条藻 (Skeletonemacostatum)是最重要的优势种。夏季浮游植物密集区位于长江口海域的北部及靠近浙江近海的上升流区 ,春季和秋季密集区出现在调查区的南部。浮游植物数量高峰出现在夏季 (平均为 9 2 7× 1 0 6 个 /m3) ;冬季 (枯水期 )数量最少(平均为 2 91× 1 0 5 个 /m3) ,且分布相对较均匀 ,显示出该海域浮游植物种类组成与数量的季节变化同长江径流量有明显的关系。由于大量营养盐被长江径流携带入海 ,造成河口区严重富营养化 ,这为赤潮生物大量孳生提供了适宜的环境条件 ,长江口海域已成为我国沿海赤潮多发区之一。     

长江口及其毗邻海域浮游植物种群特征的初步研究

2003年9月,通过对现场海水过滤,将滤膜置入f/2培养基培养2周后,由于浮游植物种间的竞争,发现最终培养后的浮游藻类呈现比较单一的优势种,皆为对低光照有广泛耐受力的硅藻和绿藻,反映出长江口及其毗邻海域浮游植物种类组成简单,优势种非常突出,水域环境遭到一定破坏。     

长江口及邻近海域沉积物重金属潜在生态风险评价

利用2007年10月和2009年6月对长江口及邻近海域表层沉积物的监测数据,分析了其中Cu、Pb、Zn、Cd、Cr、As和Hg等7种重金属元素和TOC的含量,并采用Hakanson生态风险指数法进行了潜在生态风险评价.结果表明:重金属Cu、Pb、Zn、Cd、Cr、As和Hg元素的平均含量分别为:37.43×10-6,36.85×10-6,93.48 × 10-6,0.17×10-6,72.91×10-6,10.60 × 10-6和0.043×10-6.各重金属元素空间上呈现长江口及杭州湾高、外陆架海区低的分布趋势,且总体上调查海区南部海域高于北部海域.7种重金属元素的污染指数由大到小排序为:Cu＞Cr＞ Zn＞Pb＞As＞Cd＞ Hg,其中Cu和Cr元素是主要的污染因子;潜在生态风险系数由大到小依次为:Cd＞ Hg＞Cu＞As＞Pb＞Cr＞Zn,其中Cd、Hg和Cu元素是主要的潜在生态风险因子.研究区仅局部海域受到了重金属元素的污染,RI值均小于150,属低潜在生态危害的范畴.     

2006年夏季长江口及其邻近水域浮游植物群集

根据2006年8月在长江口及其邻近水域(30°30′N～32°30′N,121°E～123°E)39个观测站采集的浮游植物水样,研究了该水域浮游植物群集特征.调查区浮游植物以硅藻和甲藻为主,此外还有少量的金藻、蓝藻和绿藻.浮游植物主要优势物种为脆指管藻(Dactyliosolen fragilissima)和中肋骨条藻(Skeletonema costatum).浮游植物细胞丰度介于0.27～4830.09 cells·mL-1,平均为290.92 cells·mL-1,高值出现在调查区122°30′E～123°E水域,近岸细胞丰度较低.浮游植物细胞丰度的垂直分布特征是随水深增加先增大后减小,最大值出现在10m层.调查区两个断面细胞丰度由沿岸至冲淡水域呈增加趋势,但在调查区靠近外海一侧出现细胞丰度最低值.     

2006年6月长江口低氧区及邻近水域浮游植物

根据2006年6月2-11日在长江12低氧区及邻近水域(26°-34°N,121°-126°E)27个站位的调查,对长江口低氧区及邻近水域的浮游植物群落结构特征进行了相关研究.经Utermohl方法初步分析,共发现浮游植物130种,隶属4门57属.甲藻和硅藻是2006年6月长江口低氧区及邻近水域的主要浮游植物门类,其优势物种是:具齿原甲藻Prorocentrum dentatum(=Prorocentrum donghaiense)、米氏凯伦藻Karenia mikimotoi、尖刺伪菱形藻Pseudo-nitzschia pungens、柔弱伪菱形藻Pseudo-nitzschia delicatissima、锥状施克里普藻Scrippsiella trochoidea和具槽帕拉藻Paralia sulcata.调查区浮游植物物种以广温、广布型为主.本次调查海域浮游植物的细胞丰度介于0.0026×105-37.37×105个/dm3.平均值为1.47×105个/dm3;甲藻占浮游植物细胞丰度的比例最大,细胞丰度介于0.0002×105-32.01×105个/dm3,平均值为1.39×105个/dm3;其次为硅藻,细胞丰度介于0.0001×105-18.72×105个/dm3,平均值为0.52×105个/dm3.具齿原甲藻和米氏凯伦藻所占丰度比例分别达到45.81%和26.44%,优势度分别为0.30和0.18.具齿原甲藻细胞丰度最高值出现在调查海域北部3号站-20m水层,为3.19×106个/dm3;米氏凯伦藻细胞丰度最高值出现在调查海域西南部29号站表层,为1.71×106个/dm3.浮游植物细胞丰度在水体中的垂直分布为表层最大,随着水深增加而逐渐降低.根据浮游植物的表层分布和断面分布可以发现,细胞丰度高值主要集中在调查区的西南部和北部.东南部浮游植物细胞丰度较低.同时调查海域东南部浮游植物多样性指数和均匀度指数较高,近岸低氧区和中部区域则较低.调查区水体层化现象明显,表层水和底层水之间氧的交换变弱,有机碎屑和浮游植物大量繁殖后沉降分解可能导致了底层低氧区的形成.     

长江口区浮游植物营养限制因子的研究 1. 秋季的营养限制情况

1998年11月在长江口及周围海域进行了一个航次的环境调查,并在室内以中肋骨条藻为实验藻种,应用营养加富生物测定法对本海域浮游植物的营养需求状况进行了研究．结果表明,可大致根据离河口的远近将此海域分为3个部分：近河口光限制区、过渡带光和磷酸盐限制区、远河口氮盐限制区．P与N分别为潜在营养限制因子的界线大致沿盐度为31的盐线．并指出,以溶解无机氮磷比的判断标准,在悬浮物浓度较高的区域会高估磷的限制作用．     

长江口区浮游植物营养限制因子的研究 Ⅱ.春季的营养限制情况

1999年5月在长江口及周围海域进行了环境调查,通过对该海域的浮游植物、叶绿素、营养盐、温度、盐度等进行分析,并结合现场实验和室内模拟实验,对本海域浮游植物的营养限制状况进行了研究.调查期间受冲淡水流量、流向和水体垂直分层的影响,冲淡水影响的范围和磷限制的范围相对于1998年11月均有所扩展.现场对26号站的加富实验直接证实了磷的限制作用;室内对26,41号站位的营养加富实验也均证实了磷限制的结论.根据浮游植物的需求和营养盐的补充情况,将该海区划分为:近河口区、冲淡区、台湾暖流影响区和黄海沿岸流影响区.本次调查处在春季水华的结束阶段,因而浮游植物的数量和种类数比1998年11月偏低.     

长江口及邻近海域浮游端足类分布特征

根据2002—2003年长江口28°00'~32°00'N,122°00'~123°30'E海域4个季节的海洋调查数据,运用定量、定性方法探讨了长江口及邻近海域浮游端足类总丰度的平面分布、季节变化及与渔场的关系,分析了优势种的数量变动和对浮游端足类总丰度的贡献,并与东海外海种类的生态特征做了比较。结果表明,长江口及邻近海域浮游端足类丰度季节变化主要受温度的影响,而平面分布变化则与盐度相关。平均丰度在夏季最高(2.75个/m3),在冬季最低(0.10个/m3)。本次调查共发现浮游端足类49种,江湖独眼钩虾(Monoculodes limnophilus)和裂颏蛮(Lestrigonus schizogeneios)是最主要的优势种,江湖独眼钩虾在四季中对端足类总丰度都有很大贡献,在春秋冬三季为第一优势种,说明江湖独眼钩虾对相对较低的温度具有一定的适应能力,裂颏蛮则只在春夏秋季有较大贡献,其中夏季裂颏蛮贡献率为0.87,高于江湖独眼钩虾,这与裂颏蛮具有较高温度的环境适应能力有关。浮游端足类种类数与总丰度都与表层温度的线性相关显著,同表层盐度的相关不显著。作为长江口鱼类的重要饵料之一,浮游端足类的数量分布对长江口和舟山海域渔场的形成有重要的意义。     

应用浮游植物监测与评价长江口水体营养状况

通过对长江河口浮游植物采样研究,应用浮游植物群落多样性指数和均匀度指数、浮游植物丰度以及生物学综合评价法对长江河口水体营养状况进行监测与评价.生物学综合评价结果显示:1999年枯水期,口门内的SX01～SX04样站表、底层水体为中营养水平,口门外近岸及近外海水域一般为贫营养水体.1999年丰水期,表、底层水质状况与枯水期不同,口门内的SX01～SX04样站水体为贫营养型,近口门、近外海水域为中营养型,近岸中部、东部表层一般达到富营养型水体,近岸底层东北部为富营养型,其余近岸水域为中营养型水体.2000年枯水期水质情况为:口门内表、底层水体为贫营养水体,近岸水域表层为中营养水体,底层为贫营养水体,近外海水域表、底层一般也为贫营养水体.     

Taxonomic diversity of fish assemblages in the Changjiang Estuary and its adjacent waters

Taxonomic diversity of fish assemblages in the Changjiang Estuary(Yangtze River Estuary) and its adjacent waters was analyzed based on bottom trawl surveys carried out by R/V Beidou in June,August and October 2006.Four groups of fishes were identified for each survey by the twoway indicator species analysis(TWIA).Taxonomic distinctness,species richness and phylogenetic diversity were used to detect changes in taxonomic structure of fish assemblages.Most dominant fish species mainly belonged to Perciformes,Pleuronectiformes,Clupeiformes,Scorpaeniformes and Tetraodontiformes.Species richness in offshore waters of the survey area was higher than that in the other area.The average taxonomic distinctness value(AvTD,△+ ) of each fish assemblage was close to the average taxonomic distinctness of master list in the Changjiang Estuary(79.9),and had a positive correlation with species richness and Shannon diversity index(H ).A negative correlation was found between variations in taxonomic distinctness(VarTD,Λ + ) and traditional diversity indices,which were caused by fish species component that led to longer average path lengths among species.Taxonomic diversity index(△) had the similar results with species richness,H ,Simpson diversity index(D) and Pielou's evenness index(J ).VarTD also kept stable,which further certificated that fish assemblages and ecological environment were in equilibrium.Taxonomic distinctness index(△* ) was relatively stable in most of fish assemblages,and had higher values in some fish assemblages for a few absolutely dominant species.The present study showed that fish community formed new equilibrium stability in 2006 in the Changjiang Estuary when compared with those in the corresponding months of annual survey from 1985 to 1986.And AvTD in each sampling station was lower than AvTD of master list in the Changjiang Estuary,so some ecological niches were absent in each sampling stations from taxonomic or phylogenetic relationships,these would be helpful to stock natural resource and maintain ecological equilibruim of fish assemblages.     

Macrobenthic community structure in the Changjiang Estuary and its adjacent waters in summer

On the basis of data collected in the summer of 2006 from 27 sampling stations in the Changjiang Estuary and its adjacent waters, the ecological characteristics of macrobenthos and the relationship between the macrobenthos and the environmental factors were studied using hierarchical cluster and non-metric multidimensional scaling (MDS).The biomass, abundance, Shannon-Wiener's and Margalef's indices of the macrobenthos were presented. The results showed that a total of 253 macrobenthic species were found in the research region, and most of them belong to mollusks and polychaetes. The dominant species were Cossurella dimorpha, Eocylichna cylindrella, Episiphon kiaochowwanense, Nassarius semiplicatus, Ocstergrenia variabilis and Sternaspis scutata. The average abundance of the macrobenthos was (313.15±233.4) ind./m2, and the average biomass was (15.2±11.2)g/m2.The distribution patterns of the abundance and biomass of the macrobenthos were similar. The abundance and biomass in the area close to the estuary were lower than those from the area more distant to the estuary; the central part of the research region had higher abundance and biomass than other parts of the research region. In accordance with the results, four macrobenthic communities with distinct spatial differences were identified. The low abundance and biomass in the area close to the estuary should be caused by the high sedimentation rate. The statistical analysis indicated that the depth is the most important factor affecting the distribution of macrobenthos.     

利用特征色素研究长江口海域浮游植物对营养盐加富的响应

于2009年5月和11月,在长江口邻近海域通过现场营养盐加富实验,研究了浮游植物对营养盐添加的响应。应用高效液相色谱技术分析培养样品中的特征色素组成,通过CHEMTAX软件估算了硅藻、甲藻、隐藻、定鞭藻、金藻、绿藻、青绿藻和蓝藻8个浮游植物类群对叶绿素a生物量的贡献(μg/L)。加富实验结果显示:不同海区或同一海区不同季节的浮游植物生长对营养盐响应不尽相同,这与培养实验水样采集时浮游植物所处的N、P限制状态有着密切的关系。营养盐的加富不仅能够促进浮游植物生物量的增加,也可能引起浮游植物的群落结构的变化。不同浮游植物类群对营养盐添加的敏感性不同,培养实验开始后营养盐的输入使得硅藻在竞争中取得了优势,硅藻所占比重明显上升;但随着培养的进行,营养盐逐渐消耗,一些在低营养条件下竞争能力强的浮游植物类群比如甲藻、蓝藻、隐藻等对生物量的贡献逐渐上升;同时,培养海水中初始浮游植物群落组成对营养盐加富后群落结构的变化有着重要的影响。     

夏季长江口不同粒级浮游植物碱性磷酸酶活性

碱性磷酸酶活性(alkaline phosphatase activity, APA)是海洋研究中用于反映浮游植物磷限制状态的重要指标。在长江口等“氮过剩”海域,磷是控制海域初级生产力水平的主要因子,然而,磷限制的范围常常难以界定,当前对不同粒级浮游植物的磷限制效应所知甚少。该文根据2020年夏季长江口航次资料,给出了海洋表层各粒级浮游植物(Net:≥20 μm;Nano:2~20 μm;Pico:0.8~2 μm)APA、浮游细菌APA(0.2~0.8 μm)和溶解态APA(<0.2 μm)的空间分布特征,并分析了APA与环境要素间的相关性。结果显示,各粒级浮游植物APA均与无机磷酸盐浓度(dissolved inorganic phosphate, DIP)呈显著负相关,这表明DIP浓度是影响浮游植物APA分布的主要因素。在平面分布上,各粒级浮游植物APA在近口门的光限制区均较低,且呈现自口门向外逐渐升高的趋势,与DIP的分布特征相反。Net和Nano级APA[平均值分别为 (40.28±32.35) nmol/(L·h)和(52.38±34.78) nmol/(L·h)]显著高于Pico级APA[平均值为(28.43±20.23) nmol/(L·h)],这表明大粒级浮游植物可能更易受DIP下降的影响。该研究中,诱导浮游植物APA快速升高的DIP浓度为0.159 μmol/L,与近岸区磷限制经验阈值相接近。该研究揭示了夏季不同粒级浮游植物对长江口磷分布的响应特征,有助于理解长江口初级生产过程的环境调控机制。