近岸、河口缺氧区域的主要生物地球化学耗氧过程

近岸、河口区的缺氧问题正逐步发展为全球性的重大生态环境问题,探究缺氧的形成、变化趋势及其控制机理科学意义显著,也是区域环境保护与治理决策的科学基础.珠江是中国第二大河,其主要入海口之一的虎门及其上游水域的表层溶解氧浓度经常小于3 mg/L,甚至低达0.5～1 mg/L,该低氧水域面积超过70 km^2.本文以珠江口缺氧区域为主,综述了近岸、河口区的主要生物地球化学耗氧过程,提出在分析近岸、河口区的缺氧问题时必须综合考虑有机物耗氧分解与硝化作用,缺氧水域同时也是CO2、N2O、CH4等生源温室气体的重要源地.     

2011年秋季北黄海浮游植物群落

2011年11月21—25日在北黄海海域对32个站位进行了生物采样,应用Utermohl方法对调查海域的浮游植物群落进行了研究．经115个样品的分析,共发现浮游植物3门31属64种．调查区浮游植物群落主要由硅藻和甲藻组成,还有少量的金藻,物种以暖温性和广布性物种为主,主要优势种为：具槽帕拉藻、虹彩圆筛藻、三角角藻、斯氏几内亚藻、梭形角藻和旋链角毛藻等．本次调查浮游植物细胞丰度平均值为4．2×10^3个／L;硅藻占浮游植物细胞丰度的比例最大,平均值为3．6x10^3个／L;其次为甲藻,平均值为O．95×10^3个／L．调查海域浮游植物细胞丰度分布不均匀,辽宁南岸海域最高,山东近岸海域其次,北黄海中部海域最低．细胞丰度在水体中的垂直分布趋势为先降低后升高,其中底层的细胞丰度主要由具槽帕拉藻和虹彩圆筛藻贡献．从断面分布上看,细胞丰度高值多集中在受陆源输入影响明显的近岸海域．调查区浮游植物群落多样性指数和均匀度指数均在北黄海北部海域较高,在近岸海域较低．与历史资料的对比发现,近30年来北黄海浮游植物群落结构比较稳定．     

近岸、河口缺氧区域的主要生物地球化学耗氧过程

近岸、河口区的缺氧问题正逐步发展为全球性的重大生态环境问题,探究缺氧的形成、变化趋势及其控制机理科学意义显著,也是区域环境保护与治理决策的科学基础.珠江是中国第二大河,其主要入海口之一的虎门及其上游水域的表层溶解氧浓度经常小于3 mg/L,甚至低达0.5～1 mg/L,该低氧水域面积超过70 km2.本文以珠江口缺氧区域为主,综述了近岸、河口区的主要生物地球化学耗氧过程,提出在分析近岸、河口区的缺氧问题时必须综合考虑有机物耗氧分解与硝化作用,缺氧水域同时也是CO2、N2O、CH4等生源温室气体的重要源地.     

2011年夏季渤海西北部、北部近岸海域的底层耗氧与酸化

于2011年6月下旬和8月下旬调查了渤海中央海区.6月份渤海所有测站底层溶解氧都超过7.0mg/L,饱和度为85%～115%,pH为7.82～8.04.而到了8月份,在渤海西北部、北部近岸水深20～35m的带状区域内出现底层溶氧显著下降并且酸化的现象.溶解氧最低值为渤海北部近岸的3.3～3.6mg/L,只有6月份的44%～47%;相应pH为7.64～7.68,比6月份低0.16～0.20.表观耗氧速率最高和pH降幅最大的测站都出现在渤海西北部近岸海域,累积溶解氧下降5.6mg/L,pH降幅则高达0.29,相当于总氢离子浓度升高1倍.简化的碳酸盐体系与耗氧量耦合分析表明,渤海西北部、北部近岸海域夏季底层低氧以及酸化环境的形成,与赤潮或者周边养殖业产生的生源颗粒在底层水体矿化分解,以及季节性层化现象阻滞海-气交换等因素密切相关.这样严酷并且剧变的水化学条件,是2011年夏季在渤海西北部、北部近岸海域发生海洋生态灾害事件的重要环境背景.     

南海北部夏季海表二氧化碳分压及其海气通量的遥感算法初探

基于2004年夏季南海北部现场调查数据初步建立单一温度参数与温度和叶绿素a双参数估计海表二氧化碳分压（PCO2）的遥感经验算法．采用一组独立数据（2000年夏季）检验的结果,单一参数和双参数算法反演值与实测值之间的均方根误差（RMs）分别为22．1μatm（1atm=101325Pa）和6．3μatm,说明南海北部夏季叶绿素a对Pco2瓯的时空变动仍然有不可忽略的影响,因此,采用双参数算法是必要的．进一步结合卫星风场数据计算夏季南海北部海气CO2通量,2000年夏季CO2通量为7．65mmol·m-2·d-1,与基于实测数据估算的通量基本相符．多年平均的遥感海气CO2通量的空间差异显著,表明基于现场数据的简单外推可能导致较大的不确定性,现场与遥感手段的结合是提高大尺度碳通量观测可靠性的理想手段．     

南海碳的生物地球化学研究进展

简述南海碳的生物地球化学的研究进展,重点介绍国家杰出青年基金课题“南海碳的生物地球化学循环研究-胶体的显著作用”的研究内容,报道了近年来我们在该领域的最新阶段性研究成果。     

生物多样性自然保护区功能区划方法

提出自然保护区核心区与实验区区划的保护价值空间分异规律,而缓冲区区划则是为满足保护核心区和对自然生态系统开展科学研究观测的要求,探讨了自然生态系统类与野生生物类自然保护区功能区划的聚类分析与判别准则相结合的方法,建立了该方法的聚类指标和判别准则体系,使自然保护区功能区划更具科学性。     

海洋环境现场监测手段的开发与应用

阐述了国际上化学传感器、化学分析器、生物传感器,以及基于这些传感器和分析器的多学科交叉现场观测系统等海洋环境现场监测手段的开发与应用概况,并略涉一些现场采样手段,重点列举了pCO2微电极、中性浮式沉积物采样器,以及用于研究海洋上层输出通量的锚式系统,可为我国引进和开发海洋观测高技术提供借鉴。     

九龙江口营养盐的分布、通量及其年代际变化

于2008年4月至2011年4月对九龙江河口的营养盐进行了8个航次的调查,包含丰水期(5～9月)和枯水期(10月～次年4月).结果表明,九龙江口上游营养盐浓度很高(硝酸盐NO3-N120～230μmol/L,亚硝酸盐NO2-N5～15μmol/L,氨氮NH4-N15～170μmol/L,磷酸盐SRP1.2～3.5μmol/L,硅酸盐DSi200～340μmol/L),且枯水期高于丰水期.NO3-N是溶解态无机氮(DIN)的主要组分,枯水期NO3-N可占DIN的55%～72%,而丰水期该比例则高达67%～96%.NO3-N和DSi在盐度1～32的河口混合区基本呈现保守混合行为.SRP在盐度1～25的区域浓度变化很小(1.0～2.0μmol/L),在盐度>25的区域则被相对低营养盐的近海海水所稀释.利用高分辨率的径流量资料和淡水端实测营养盐浓度,计算出九龙江DIN,SRP和DSi的入河口通量分别为34.3×103tN/a,0.63×103tP/a和72.7×103tSi/a;而通过将营养盐在高盐段的保守混合规律外推至零盐度估算河口输出有效浓度的方法,估算出九龙江口营养盐的入海通量分别为34.8×103tN/a,0.82×103tP/a,71.6×103tSi/a.利用LOICZ推荐的营养盐收支模式方法,估算调查期间九龙江口对SRP的添加量为0.16×103tP/a.与世界其他河流对比,九龙江流域单位面积上的NO3-N产率处于较高水平.与历史数据相比,近10余年来九龙江口上、中游NO3-N和SRP的浓度增加2～3倍,而DSi浓度在九龙江口盐度梯度上的分布则改变不大.这种营养盐年代际变化与密西西比河DIN和SRP升高而DSi浓度大幅度下降的变化特征很不相同.     

2012年秋季渤海和北黄海浮游植物群落

应用Utermhl方法对2012年秋季渤海和北黄海浮游植物的物种组成、细胞丰度和群落结构特征等进行了分析,并应用典范对应分析(CCA)对调查海域浮游植物和环境因子进行了相关性分析.本次调查共鉴定出浮游植物3门38属94种,其中硅藻门29属62种,甲藻门8属31种,金藻门1属1种,物种生态习性以温带种和广布种为主.调查海域浮游植物细胞丰度介于0.30×103~10.48×103 L-1,平均值为2.79×103 L-1,硅藻主要优势物种为具槽帕拉藻(Paralia sulcata)和圆筛藻(Coscinodiscus sp.);甲藻主要优势种为梭状角藻(Ceratium fusus)和三角角藻(Ceratium tripos).浮游植物群落Shannon-Wiener多样性指数介于0.32~2.95,平均值为1.49;Pielou均匀度指数介于0.16~0.89,平均值为0.55.CCA分析结果显示,调查海域优势种主要受磷酸盐限制.与历史资料比较发现,该海域浮游植物群落由早期的硅藻占绝对优势向硅藻甲藻联合占优转变.