中國(guó)近海赤潮-綠潮多發(fā)海域穩(wěn)定同位素組成分析.pdf

1、本研究共分三部分。第一部分:在實(shí)驗(yàn)室條件下，以三種微藻（青島大扁藻，Platymonas helgolandica var.tsingtaoensis;強(qiáng)壯前溝藻，Amphidinium carteraeHulburt，海洋原甲藻，Prorocentrum micans）和孔石莼（Ulva pertusa）為研究對(duì)象，利用穩(wěn)定同位素技術(shù)確定營(yíng)養(yǎng)鹽（培養(yǎng)條件）對(duì)藻類穩(wěn)定同位素組成(δ13C、δ15N)，探討了不同生長(zhǎng)期及生長(zhǎng)速率與δ13C

2、和δ15N的關(guān)系、同位素的分餾效應(yīng)以及孔石莼(U.pertusa)對(duì)氨氮吸收的生理過程，對(duì)于了解水生生態(tài)系統(tǒng)的機(jī)能，保護(hù)海洋生態(tài)環(huán)境，有著重要的理論和實(shí)際意義。主要研究結(jié)果如下:
　　(1)藻類穩(wěn)定同位素組成的變化與藻類的分類組沒有關(guān)系，不同物種的同位素值不同，即使同一綱不同物種的穩(wěn)定同位素組成也不一樣;一般而言，同一物種，指數(shù)期的穩(wěn)定同位素組成低于穩(wěn)定期;藻類穩(wěn)定同位素的變化與藻類的營(yíng)養(yǎng)條件有很大關(guān)系，氮的限制能導(dǎo)致更正的同位素

3、值，而磷的缺乏對(duì)同位素值沒有很大影響。
　　(2)試驗(yàn)初始階段，孔石莼大量吸收水體中的14NH4+-N、12CO2用于自身組織的合成，導(dǎo)致水體中氨氮濃度、15N和13C急劇下降，約在5～25h，這一階段水體中氨氮濃度變化很小，藻體15N緩慢降低，達(dá)到平緩期;約在25h后，氨氮濃度緩慢下降，海水中的底物濃度很低，水體中14NH4+-N幾乎被吸收殆盡，孔石莼開始大幅吸收15NH4+-N，15N上升。13C在4h后呈現(xiàn)無規(guī)律波動(dòng)。

4、>　　第二部分:本文對(duì)赤潮發(fā)生海域（珠江口海區(qū)）和綠潮發(fā)生海域（青島沿岸）進(jìn)行調(diào)查采樣，研究海區(qū)的生態(tài)環(huán)境因子，包括海區(qū)浮游植物的種類組成和數(shù)量、營(yíng)養(yǎng)鹽等影響浮游植物群落和赤潮/綠潮生物種群變化的關(guān)鍵環(huán)境因子，并首次利用穩(wěn)定同位素技術(shù)測(cè)定赤潮/綠潮發(fā)生海域浮游植物及綠潮藻的δ13C和δ15N，為制定防治措施提供基礎(chǔ)參數(shù)，為赤潮/綠潮多發(fā)海域的生態(tài)保護(hù)策略提供理論依據(jù)。其研究結(jié)果如下:
　　(1)赤潮發(fā)生期間，浮游植物的穩(wěn)定同位素組

5、成分布范圍較大。δ13C與時(shí)間呈現(xiàn)顯著正相關(guān)，但11月6日浮游植物的δ13C急劇降低，恢復(fù)到赤潮前期水平;δ15N與時(shí)間無線性關(guān)系(p＞0.05)，δ15N隨著赤潮的發(fā)生呈現(xiàn)先下降（11月1日前）后上升（10月31日后）的趨勢(shì)，但11月6日浮游植物的δ15N繼續(xù)增大，恢復(fù)到赤潮前期水平。
　　(2)赤潮中心區(qū)域與赤潮邊緣區(qū)域的比較研究中發(fā)現(xiàn)，赤潮邊緣區(qū)的DIP和DIN都明顯低于赤潮中心區(qū)域，幾乎一直維持較低濃度水平，無較大的波動(dòng)，

6、DIP幾乎沒有變化。δ15N無論在赤潮中心區(qū)還是邊緣區(qū)，都是隨著赤潮的發(fā)生而呈現(xiàn)上升趨勢(shì);δ13C在赤潮中心區(qū)隨著赤潮的發(fā)生逐漸升高，但在赤潮邊緣區(qū)，隨著赤潮的發(fā)生而降低。
　　(3)綠潮爆發(fā)后綠潮藻通過多種途徑抑制浮游植物的生長(zhǎng)，與歷史資料相比，綠潮爆發(fā)后，浮游植物的種類數(shù)及總細(xì)胞數(shù)下降，硅藻種類數(shù)明顯低于未爆發(fā)時(shí)的調(diào)查結(jié)果。浮游植物細(xì)胞數(shù)減少，一般會(huì)導(dǎo)致以此為食的浮游動(dòng)物數(shù)量降低，進(jìn)而影響食物鏈的其他環(huán)節(jié)，其對(duì)浮游動(dòng)物的影響有

7、待進(jìn)一步研究。
　　(4)采集的滸苔δ13C值無明顯規(guī)律可循，而δ15N則呈現(xiàn)稍稍下降趨勢(shì)?？赡苁且?yàn)楹Ｔ迳L(zhǎng)速率不僅跟外部環(huán)境中營(yíng)養(yǎng)鹽濃度有關(guān)，而且與細(xì)胞內(nèi)營(yíng)養(yǎng)積累有關(guān)，另外也可能與海藻本身的生存狀態(tài)有關(guān)。
　　第三部分:本文在國(guó)內(nèi)首次利用穩(wěn)定同位素技術(shù)對(duì)黑石礁灣排污口附近的浮游植物和6種海洋生物的δ13C和δ15N進(jìn)行了初步探討，對(duì)排污口附近海域生態(tài)系統(tǒng)的食物網(wǎng)結(jié)構(gòu)和營(yíng)養(yǎng)級(jí)關(guān)系進(jìn)行了研究。主要研究結(jié)果如下:
　　不