中國近海部分典型海域磷的生物地球化學(xué)研究.pdf

1、磷是海洋生物賴以生存的基礎(chǔ)營養(yǎng)鹽之一，它的分布及含量直接影響著海區(qū)初級生產(chǎn)力及浮游植物的種類、數(shù)量和分布。目前我國的研究大多數(shù)側(cè)重水體中溶解態(tài)磷的含量和分布，對水體中顆粒態(tài)磷的研究相對較少，對總磷的外部補(bǔ)充機(jī)制和內(nèi)部循環(huán)機(jī)制等方面的研究還有待深入。本文于2002年9月和2003年9月對中國近海有代表性的陸架區(qū)—東、黃海的6個斷面、60個站位進(jìn)行了2次大面調(diào)查，同時在6個代表性站位做了連續(xù)觀測；于2002年8月-2003年5月對我國近海有

2、代表性的河口區(qū)—長江口的7個斷面28個站位進(jìn)行了4次大面調(diào)查；于2001年8月-2003年5月對我國近海有代表性海灣—膠州灣的15個站位進(jìn)行了7次大面調(diào)查，同時在2個站位做了連續(xù)觀測。本論文擬在了解調(diào)查海域水體中各形態(tài)磷(溶解態(tài)無機(jī)磷(DIP)、溶解態(tài)有機(jī)磷(DOP)、顆粒態(tài)無機(jī)磷(PIP)和顆粒態(tài)有機(jī)磷(POP))的分布的同時，討論影響各形態(tài)磷分布的因素并應(yīng)用配分系數(shù)研究河口區(qū)磷在不同形態(tài)中的配分。利用本論文調(diào)查的結(jié)果和已發(fā)表的結(jié)果，

3、討論河流輸送、大氣沉降、沉積物—水界面交換以及外海交換等過程對調(diào)查海域中總磷的貢獻(xiàn)，同時探討生物活動在總磷內(nèi)部循環(huán)中發(fā)揮的作用，從而建立較為完整的總磷收支模型。本論文的主要研究成果如下： 東、黃海在各種水系的共同影響下，各形態(tài)磷在不同斷面呈現(xiàn)出不同的分布特征。長江沖淡水是東、黃海各斷面PIP和POP的最主要來源，因此在各斷面PIP和POP濃度隨離岸距離的增加迅速降低。長江沖淡水是各斷面表層水體中DIP的主要來源，而黑潮中層水、臺

4、灣暖流和黃海冷水團(tuán)分別是PN斷面、B斷面和A斷面、YT斷面底層DIP的主要來源，它們的貢獻(xiàn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于長江沖淡水。生物量是影響DOP濃度的主要因素，在舟山漁場附近，DOP濃度較高；在不同水團(tuán)的交匯處，水體垂直對流作用增強(qiáng)，往往也是DOP濃度的高值區(qū)。 潮汐是影響各形態(tài)磷分布的一個重要因素，在E1、E2、E3和E5站，由于外海水的稀釋作用，使得DIP與潮位的變化趨勢相反；而對于PIP和POP，由于高潮時底層再懸浮作用增強(qiáng)，使得PIP和

5、POP與潮位有相同的變化趨勢，且水深越淺這種趨勢越明顯。E4站位于長江口，2002年9月調(diào)查期間，PIP和POP濃度與潮位變化趨勢相同，表明PIP和POP的變化是受潮流周期性變化引起的沉降-再懸浮過程的控制。2003年9月調(diào)查期間，PIP和POP濃度與潮位變化趨勢相反，表明PIP和POP隨潮汐變化主要受外海水稀釋作用所控制。 在長江口及鄰近海域，長江沖淡水是DIP、PIP和POP的主要來源，在長江口存在高值區(qū)。DOP在DD15站

6、有最大值，與該區(qū)域藻密度分布特征一致。表明生物量是影響DOP濃度的主要因素。在近岸海域，顆粒態(tài)磷是磷的主要存在形態(tài)，溶解態(tài)磷在總磷中所占比例較小，不到20％。在外海海域，溶解態(tài)磷是磷的主要存在形態(tài)。 磷在溶解態(tài)和顆粒態(tài)中的配分可以用配分系數(shù)KD來表征。在春季1g(KD)的值最高，夏季次之，冬季最低。長江入海后，隨長江徑流帶來的大量的DIP絕大部分將從水體中去除出去，去除率達(dá)到89％～97％，使得水體中DIP濃度保持在相對穩(wěn)定的水

7、平。 長江輸送是長江口及鄰近海域磷的最主要來源，大氣輸送的量很小，在這里可忽略不計。長江口及鄰近海域生物進(jìn)行光合作用需要DIP的量為33.9±17.9ktyr-1，每年被生物吸收的磷中有70.2％通過生物自生作用重新回到水體中被循環(huán)利用。 膠州灣水體中各形態(tài)磷除DOP外都呈現(xiàn)北高南低的特征，東北和西北部濃度較高；而DOP的高值區(qū)位于灣中部。TPP在TP中所占比例較大，灣西部大約是東部的1.5～2.4倍。在一個潮周期內(nèi)，P

8、IP和POP主要受潮流周期性變化引起的沉降-再懸浮過程的控制，有明顯的變化規(guī)律。由此發(fā)現(xiàn)河流中DIP的濃度是控制河口DIP去除率的主要因素。DIP的去除率隨河流中DIP濃度增大而增大，以保持河口區(qū)DIP濃度的相對穩(wěn)定。 河流輸送是膠州灣磷的最主要來源，占總磷輸送的62％，其次是污水排放和與黃海水的交換，分別占總磷輸送的25％和13％。沉積物是膠州灣磷的匯。膠州灣中滿足生物生長每年所需的磷的量約為961±98t，其中有95％回到水