浅析浮游植物生长的营养盐限制及其判断方法

海洋中哪一种营养盐是限制因子抑或刺激因子 ,众多学者各有说法。一般认为 ,开阔大洋为氮限 ,近海为磷限制 ,个别海区有硅限制 ;在高营养盐、低叶绿素海区有铁限制。本文作者提出自己的见解 :铁是刺激因子 ,不是限制因子 ;许多海域硅是主要限制因子。为了活跃学术争鸣和讨论 ,本刊编发了此文 ,希望不同学术见解者能参与研讨。用作者自己的话说 ,叫“抛砖引玉”。     

营养盐限制的水域性特征

营养盐是构成水域生态系统的重要化学物质基础 ,由于其分布与浓度和生物过程紧密相关 ,因此营养盐的生物地球化学研究一直受到广大海洋学者的重视。特别是近几十年来由于海洋、湖泊等水体的富营养化 ,引发了诸如赤潮等环境问题 ,原有的生态平衡被打破 ,环境的可持续发展及人类的自身健康受到了严重威胁 ,而几乎所有的水生环境问题都与营养盐有关 ,所以研究营养盐对生态系统的影响及其相互作用对改善人类生存环境、保护自然生态有重要意义。不同水体中 ,由于营养盐组成不同 ,浮游植物群落结构不同 ,生物地球化学过程不同 ,对浮游植物生长产生…     

台湾海峡浮游植物生长的营养盐限制研究

2004年7～8月,2005年7月及2006年8月分别在台湾海峡南部海区5个测站进行了浮游植物生长的营养盐限制船基培养实验.结果表明,在调查期间,夏季台湾海峡南部海区浮游植物营养盐的限制状态存在一定的时空差异,氮是浮游植物生长的主要限制因子,并与上升流的存在与否无关;磷的弱限制偶尔会发生,这与涌升水的N/P比值有关.而硅只有在近岸上升流区形成高氮和磷的补充情况下偶尔才会产生微弱限制.在陆架外缘区,浮游植物限制状态较稳定,表现为受N的限制为主导的N、P的共同限制,P限制相对较弱.     

海洋中铁的来源,形态和初级生产力的限制作用

在海洋中,铁和Ｎ,Ｐ等主营养盐一样,也是一样限制浮游植物初级生产力的重要因素,由于铁是一种化学活性较高的元素,所以海水中铁的形态,来源及沉降会直接影响其生物可利用性,目前人们一般采用预富集／原子吸收法（ＡＡＳ）或是借助于电分析技术（如催化极谱）来测定海水中的铁。     

胶州湾水温和营养盐硅限制初级生产力的时空变化

根据作者近年来对胶州湾水域的主要研究结果,分析和探讨了营养盐硅和水温对浮游植物生长的变化和其集群结构的改变影响,研究了胶州湾初级生产力的年变化过程是如何受到营养盐硅和水温的限制和提高,其时间阶段和空间区域又如何划分,营养盐硅和水温如何控制不同阶段和不同区域的初级生产力。同时,揭示了营养盐硅或水温在时间和空间的尺度上如何控制浮游植物生长的变化过程,而且在时空的变化中,2种因子营养盐硅和水温在时间和空间的尺度上又如何有顺序的控制,产生出各种类型的生产力。研究结果展示了在初级生产力的时间和空间的变化过程中,营养盐硅和水温控制初级生产力的不同时间阶段,尤其用增殖能力展示了水温对浮游植物生长的控制时间阶段;营养盐硅控制初级生产力的不同空间区域。从而阐明了营养盐硅和水温控制初级生产力的变化过程。从陆地到海洋界面的硅输送量决定了初级生产力的时间变化过程;硅的生物地球化学过程决定了初级生产力的空间变化过程。因而,营养盐硅和水温是浮游植物生长的“发动机”,营养盐硅是主要的,而水温是次要的。     

胶州湾营养盐限制浮游植物生长的初步模拟现场实验研究

于1998年8月至1999年2月，有胶州湾采用现场添加营养盐的实验方法初步研究了硝酸盐，磷酸盐，铁，硅酸盐对浮游植物生长的限制作用。分级叶绿素a的结果显示，在1998年夏季，氮（N）或单独，或与磷（P）同时限制浮游植物的生长；在1998的秋季则可能是N与P共同对浮游植物群落产生调控作用，而在1999年冬季，硅（Si)则是首要的限制浮游植物生长的营养元素。     

渤海春季营养盐限制的现场实验

1999年4－5月，在现场条件下对天然水体中浮游植物以外加营养盐受控培养的方式，研究和探讨春季渤海中部、莱州湾和渤海海峡3个海区的浮游植物生长的营养盐限制问题。结果表明，在莱州湾附近浮游植物生长受到显著的磷限制；尽管水体中硅酸盐浓度较历史水平大大降低，并且实验进行时硅藻为优势种，但是硅酸盐尚不成为限制因子；渤海中部不存在营养盐的限制问题，营养盐浓度和结构相对适宜；渤海海峡也不存在营养盐的限制问题，但是溶解无机氮的相对含量略低。     

海洋浮游植物铁限制的研究进展

介绍了海洋铁限制的研究进展和它对全球气候的影响,铁对海洋浮游植物的生长有着重要的作用,在高营养盐低叶绿素（HNLC）区域,铁是藻类生长的限制因子,海洋施铁对降低温室效应有着很好的前景,铁也是近岸赤潮发生的激发因子之一。     

北黄海浮游植物营养盐限制的初步研究

于１９９７年１１月,在北黄海采用现场实验的方法,研究营养盐对浮游植的的上行效应。将浮物植的分为３个粒级：网采浮游植物（ｎｅｔｐｈｙｔｏｐｈｌａｎｋｔｏｎ,简称ｎｅｔ,２０－２００μｍ）微型浮植物（ｎａｎｏｐｈｙｔｏｐｌａｎｋｔｏｎ,简称ｎａｎｏ－,２－２０μｍ）和超微型浮游植物（ｐｉｃｏｐｈｙｔｏｐｌａｎｋｔｏｎ,简称ｐｉｃｏ－,〈２μｍ）实验期间ｐｉｃｏ－味绿素ａ的生物量占整个浮的群总叶绿素ａ生     

全球海域营养盐限制研究进展

在全球各大海域中 ,初级生产力是能量流动和物质转化的关键环节 ,也是一切草食、肉食乃至腐食生物赖以生存的物质基础。海洋初级生产力的大小 ,依赖海域的地理位置而变化 ,以有机碳的产量计 ,从７～５６０ｇ／（ｍ２·ａ）不等。其变化范围如此之大的原因 ,一方面是受光照、温度的影响 ;另一方面 ,也是最重要的方面 ,是受到海水中Ｎ ,Ｐ ,Ｓｉ,Ｆｅ ,Ｍｎ等营养元素的限制。这些营养元素是植物进行光合作用、合成有机物的物质基础。其供给又受制于海流、底质、淡水和大气输入等等。一般认为 ,在大多数海区中 ,特别是当海水因为温差而分层的…     

尖刺拟菱形藻氮磷吸收动力学以及氮磷限制下的增殖特征

于１９９１年１１月有胶州湾采集尖刺拟菱形藻，以毛细管法分离纯化，建立克隆藻株，以此为实验材料，研究其在营养盐饥饿状态下对ＮＯ３－Ｎ，ＮＨ４－Ｎ和ＰＯ４－Ｐ的吸收动力学及在营养盐限制下的增殖特征。     

盐度和营养限制对盐田底栖硅藻披针舟形藻生长及胞外多糖产率的影响

从台南盐场藻垫中分离得到底栖硅藻披针舟形藻(Navicula lanceolata),该藻生长的最适盐度是1.6% NaCl.在最适盐度之上,随着盐度增大,藻细胞生长受到轻微抑制.氮磷营养限制条件下披针舟形藻生长受到严重抑制,氮营养限制比磷营养限制对藻生长的抑制作用更显著.高盐度和氮磷营养限制条件下,披针舟形藻胞外多糖(EPS)产率都明显增加,氮营养限制比磷营养限制对EPS产率的促进作用更显著.这表明在盐田高盐和氮磷营养限制条件下披针舟形藻产生更多的EPS,有利于藻垫的形成和稳定.     

东海营养盐结构的时空分布及其对浮游植物的限制

本文根据2013年东海海域(120°—128°E、25°—33°N)春、夏、秋、冬的4个航次调查资料,分析了营养盐结构的时空分布并探讨其对浮游植物生长限制的情况。结果表明:(1)东海DIN(无机氮)/P(磷)、Si(硅)/DIN及Si/P比值受各种水团及浮游植物生长周期的影响较为明显,长江冲淡水与沿岸水的交汇作用控制着全航次DIN/P比值,基本呈近岸高、远海低的分布规律,而Si/DIN比值的分布则相反。春、夏季Si/P高值区主要分布在近岸,而秋、冬季则开始由中部海域向远海扩展。(2)研究海域浮游植物的生长主要受到N和P的限制,126°E以西的近岸及中部海域以P限制为主,而126°E以东的黑潮区受N限制;在季节变化上又以夏季受到营养盐的限制最明显。(3)与2001—2010年同期历史资料相比,2013年夏季航次受P限制站位数量比过往10年有所增加,限制范围由28°—32°N、123°E以西的长江口及浙北沿岸海域扩展到了126°E以西的东海中部及近岸水域;受N限制站位基本集中在126°—127°E以东黑潮区海域,但空间范围比十年前增大。     

海脉冲营养素营养成分的分析

对利用扇贝边研制成的新的海洋保健品—海脉冲营养素的营养成分进行分析。结果表明,海脉冲营养素富含氨基酸,无机元素,微量元素和维生素等;糖元,VB12等含量丰富。本实验的分析结果可为海脉冲营养素的临床应用提供科学依据。     

由静压假定滤掉的可能波动的唯一性

对未作静压假定的线性波长波方程进行讨论，论证了由静压假定所滤掉的波动只有一种可能的结论。     

山东近岸海湾微型浮游植物分布及其丰度与营养盐相关性研究

2006年7月至2007年10月对山东近岸的威海湾、荣成湾、桑沟湾、靖海湾、五垒岛湾及乳山湾(37°28.7'-36°46.3'N,121°28.8'-122°39.6'E)的26个站位按季节进行了4个航次的现场调查,分析了6个海湾不同季节的微型藻类及营养盐情况,并进一步对几种主要微藻类群与各种营养盐之间的相关性进行了研究.结果表明,各海湾微型浮游植物的平均丰度在456.3×104-2332.2×104cell/L之间;夏季和春季的主要优势种为硅藻:冬季主要优势种为黄藻;秋季主要优势种为隐藻.不同微藻类群与不同营养盐的相关性差异显著,其中,与NH4-N的相关性依次为:绿藻＞黄藻＞隐藻＞甲藻＞硅藻＞金藻,相关系数依次分别为0.965、0.929、0.761、0.748、0.671和-0.304;与NO3-N的相关系数的绝对值为金藻＞隐藻＞甲藻＞硅藻＞黄藻＞绿藻;与PO4-P的相关系数的绝对值则为甲藻＞金藻＞绿藻＞黄藻＞隐藻＞硅藻.