（海洋化学专业论文）长江口及邻近海域浮游植物生长的多环境效应因子影响解析研究.pdf

中围海洋人学博i ：学位论文 长江口及邻近海域浮游植物生长的 多环境效应因子影响解析研究 摘要 我国东海长江口及杭州湾附近海域，大约在北纬2 7 - - 3 2 9 n 之间，等深线约 3 0 5 0 m 之间，盐度2 6 3 0 范围内，浮游植物的生物量较其邻近海域要高。这一 方面造成了某些经济鱼类产卵和索饵场的形成，另一方面也造成了该海域成为我 国的赤潮多发区和底层水缺氧区。而海洋浮游植物的生长除了与浮游藻类种群的 生态学特点有关外，海水的温度、盐度、营养盐、光照、微量元素等诸多环境因 子也会对其生长产生影响。对东海长江口及邻近海域而言，营养盐、温度以及由 于由于泥沙含量造成的水体透光性不同等因素似乎是造成该海区浮游植物生物 量较高的关键原因。但是，这些环境因子的综合影响尚没有多航次、多季节的大 量调查数据来分析总结，尤其是各因子在浮游植物生长的相对影响程度没有直接 的相关报道。因此，本论文针对长江口及邻近海域浮游植物生长的多环境效应因 子影响程度不甚明确的问题，通过大面调查与培养实验相结合的方式，利用 2 0 0 2 2 0 0 7 年共1 4 个航次的调查数据，应用主成分分析方法，结合多元线性回归 分析和效应因子模拟计算方法，解析了营养盐、温度、浊度、盐度、石油烃、 c u 、p b 、z n 、c d 等对浮游植物生长的影响程度。论文的研究成果对于揭示长江 口及邻近海域赤潮发生的生态学机制具有重要意义。主要工作及结论如下： 1 、总结并分析了2 0 世纪8 0 年代以来长江口及邻近海域浮叶绿素的平面分布特 征。 长江口及邻近海域叶绿素浓度总体上呈现由河口、沿岸向外海先逐渐升高， 然后再逐渐降低的趋势。叶绿素高值区既没有出现在营养盐较高的近岸海区，也 没有出现在透光性较高的外海海区，其高值区大约在盐度( 2 9 8 + 1 3 ) 范围出现。 在该范围内，叶绿素一般是呈斑块状分布的特点，总体上出现若干个高值中心， 但高值中心的个数、数值及位置随季节和年代变化而略有差异。季节变化上，春、 夏季较高，秋、冬季较低，且春、夏季的空间分布变异较大，局部海域的叶绿素 浓度较高，冬季有向河口回缩的趋势。目前，研究海域的c h l a 浓度整体上处于 ； 长江u 及邻近海域浮游植物生长的多环境效胁l 大l 了影响解析研究 较高水平，尤其是局部海域的浓度比历史资料要高。 2 、利用2 0 0 2 2 0 0 3 年共5 个航次的现场调查数据，应用主成分分析方法，筛选 出了影响长江口及邻近海域浮游植物生长的主要环境因子。 在提取的5 个主成分中，第一主成分的方差贡献率达3 0 2 ，主要反映了长 江径流等陆源输入对海区的影响，影响的环境因子主要包括营养盐浓度和水体透 光性。第二主成分的方差贡献率达1 7 4 ，主要反映了温度和石油烃的污染状况。 结合特征向量矩阵及各主成分的贡献率，可以看出营养盐效应、水体光照及温度 可能是影响长江口及邻近海域浮游植物生长的主要环境因子，而重金属等其他污 染要素相对影响较小。 3 、利用2 0 0 2 2 0 0 7 年共1 4 个航次的现场调查数据的主成分分析，进一步证明了 营养盐、光照和温度是影响长江口及邻近海域浮游植物生长的主要环境因子， 在提取的两个主成分中，第一主成分主要反映了长江径流等陆源输入对该海 区的影响，解释了方差的5 0 9 ，其中，营养盐和浊度是同源的，且均与盐度的 符号相反。第二主成分主要反映了温度的影响，解释了方差的1 9 7 。因此，长 江径流等陆源输入的影响( 包括营养盐效应和水体透光性) 是浮游植物生长的首 要影响因素，其次温度效应的影响。 4 、在非线性转化为线性的基础上，应用多元线性回归方法，进一步分析了各主 要环境因子对浮游植物生长的相对重要性。 根据通径系数( p a t hc o e f f i c i e n t ，p i ) 的大小可以看出，假如不考虑长江径流 等陆源输入的影响，各环境因子对研究海域浮游植物生长的影响的相对重要性的 顺序依次是：磷酸盐( p 0 4 p ) ，硅酸盐( s i 0 3 s i ) ，海水浊度( t u r b i d i t y ) ，溶解 无机氮( d i n ) 和温度( s t ) 。 5 、应用生长效应因子原理模拟计算了长江口及邻近海域叶绿素的平面分布情况。 并分析了长江口及邻近海域浮游植物生物量时空分布的主要控制因子。 在未考虑营养盐输入的情况下，模拟结果与实测结果的平面分布规律的相似 性系数s l 为( o 6 7 _ + 0 1 1 ) ，从数值上分析，两者在o 0 1 水平上呈显著的正相关， p e a r s o n 相关系数为( o 5 6 0 2 1 ) 。说明选择的效应因子计算公式及相应的参数基 中田海洋人学博l ：学位论文 本合理。在影响浮游植物生长的多个环境因子中，营养盐效应、光照效应和温度 效应是最重要的影响因子，其中，在不考虑营养盐补充的情况下，营养盐浓度效 应和光照效应对浮游植物生长的贡献率相当，分别为4 5 和4 6 ，温度的贡献 率最小，约为9 。进一步分析表明，长江口及邻近海域浮游植物生物量的季节 变化规律，主要受营养盐和温度共同控制，而空间分布的差异则主要由光照因子 控制。 关键词：长江口；浮游植物；环境因子；多元统计分析 长江u 及邻近海域浮游植物生k 的多环境效应冈了影响解析研究 a n a l y t i c a ls t u d y o nm u l t i - e n v i r o n m e n tf a c t o r st h a t i n f l u e n c i n gt h ep h y t o p l a n k t o ng r o w t h i nt h ec h a n g j i a n g e s t u a r ya n di t sa d j a c e n ta r e a a b s t r a c t i nt h ev i c i n i t yo ft h ec h a n g j i a n ge s t u a r ya n dh a n g z h o ub a ye x i s t sas e aa r e a b e t w e e n2 7 。na n d3 2 。nw h e r et h ep h y t o p l a n k t o nb i o m a s si sh i g h e rt h a ni t sa d j a c e n t a r e a t h ew a t e rd e p t ho ft h i sa r e ai so f3 0 - 5 0 ma n dt h es a l i n i t yi so f2 6 3 0 c o n s e q u e n t l y , t h i sl e a d st ot h ef o r m a t i o no ft h ef a m o u sz h o u s h a nf i s h e r yg r o u n d ， h o w e v e r , t h i sa l s ol e a d st ot h ef r e q u e n t l yo c c u r r e n c eo fh a r m f u la l g a lb l o o m s ( h a a s ) a n dh y p o x i aa r e ai nt h eb o t t o mw a t e rt h e r e i na d d i t i o nt oi t so w ne c o l o g i c a l c h a r a c t e r s ，t h ee n v i r o n m e n t a lf a c t o r ss u c ha ss e a w a t e rt e m p e r a t u r e ，s a l i n i t y , n u t r i e n t s ， s o l a rr a d i a t i o n ，t r a c ee l e m e n t sa n ds oo nj o i n t l yi n f l u e n c et h eg r o w t ho fp h y t o p l a n k t o n f o rt h ec h a n g j i a n ge s t u a r ya n di t sa d j a c e n ta r e a ，i th a sb e e nw i d e l ya c c e p t e dt h a tt h e p h y t o p l a n k t o ng r o w t h i s b a s i c a l l y c o n t r o l l e d b y t h r e e k e yf a c t o r s ：n u t r i e n t s ， t e m p e r a t u r ea n dt h el i g h tp e n e t r a t i o no w i n g t ot h ec o n c e n t r a t i o no ft u r b i d i t y h o w e v e r , t h ec o m b i n e de f f e c to ft h e s ee n v i r o n m e n tf a c t o r sh a sn o tb e e ns t u d i e dt h r o u g h s u f f i c i e n ti ns i t uo b s e r v a t i o n sd e r i v e df r o mm u l t i - s u r v e y s ，e s p e c i a l l y , t ow h i c he x t e n t o ft h ei n f l u e n c eo fr e s p e c t i v ef a c t o r so nt h eg r o w t ho fp h y t o p l a n k t o ni ss e l d o m r e p o r t e d t oa n s w e rt h i sq u e s t i o n ，b a s e do nt h eo b s e r v a t i o n so fa l lt h ec r u i s e sf r o m 2 0 0 2t o2 0 0 7t h ec o n t r i b u t i o no fn u t r i e n t s ，s e a w a t e rt e m p e r a t u r e ，t u r b i d i t y , s a l i n i t y , p e t r o l e u mc a r b o n s ，c u ，p b ，z na n dc dw a sa n a l y z e di nt h i sd i s s e r t a t i o nu s i n gt h e m e t h o do fm u l t i v a r i a t es t a t i s t i c a la n a l y s i sa n ds i m u l a t i o no fe f f e c t i v ef a c t o r s t h i s w o r k d e f i n i t e l yp r o v i d e s av a l u a b l ef o u n d a t i o nf o rr e v e a l i n gt h eo c c u r r e n c e m e c h a n i s mo fh a b si nc h a n g j i a n ge s t u a r ya n di t sa d j a c e n ta r e a t h em a i nw o r ka n d k e yr e s u l t sa r el i s t e db e l l o w ： 1 t h eh o r i z o n t a lp a t t e r no fp h y t o p l a n k t o nb i o m a s ss i n c e1 9 8 0 sw a sa n a l y z e da n d s u m m a r i z e d t h ec o n c e n t r a t i o no fc h l o r o p h y l la ( c h l a ) i n c r e a s e df r o mc o a s tt oc e r t a i n d i s t a n c et h e nd e c r e a s e di nf u r t h e ro f f s h o r ed i r e c t i o n h i g h e rc h l ac o n c e n t r a t i o n sw e r e o b s e r v e dn e i t h e ri nt h ei n s h o r ew a t e r sw i t hh i g h e rn u t r i e n tc o n c e n t r a t i o n s ，n o ri nt h e 中国海洋大学博十学位论文 o f f s h o r ew a t e r sw i t hh i g h e rt r a n s p a r e n c e s i to c c u r r e di nt h es e aa r e aw i t ht h es a l i n i y o fa b o u t2 9 8 p s u 1 3 p s u t h ec h l ad i s t r i b u t i o nt h e r ew a sn o r m a l l yi n p a t c h i n e s s a n d g e n e r a l l yh a ss e v e r a lh i g h e r - c o n c e n t r a t i o nc e n t e r s t h en u m b e r s ，t h ev a l u ea n dt h e l o c a t i o no ft h e s ec e n t e r sv a r i e ds e a s o n a l l ya n da n n u a l l y f o rt h es e a s o n a ls c a l e ，t h e m o n t h l ya v e r a g ec h l ac o n c e n t r a t i o nt e n d e dt os h o wa “d o u b l e c y c l e d ”，h i g h e ri n s p r i n ga n ds u m m e rw h e r e a sl o w e ri na u t u m na n dw i n t e i na d d i t i o n ，t h es p a t i a l v a r i a t i o ni ns p r i n ga n ds u m m e rw a s l a r g e rt h a nt h a to fo t h e rs e a s o n sa n dt h eh i g h e r c h l ac o n c e n t r a t i o nw a t e rm a s sw i t h d r e wt ot h ee s t u a r yi nw i n t e nn o w d a y s ，t h ec h l a c o n c e n t r a t i o nw a sg e n e r a l l yi na h i g h e rl e v e l ；e s p e c i a l l ys o m e c e r t a i na r e a sa r ea tt h e i r h i s t o r i c a l l yh i g hl e v e l 2 b a s e do nt h ed a t ar e t r i e v e df r o m5c r u i s e sa r o u n dc h a n g j i a n ge s t u a r ya n di t s a d j a c e n ta r e ad u r i n g2 0 0 2 - 2 0 0 3 ，t h em a i ne n v i r o n m e n t a lf a c t o r st h a tc o n t r o l l i n gt h e p h y t o p l a n k t o ng r o w t hw e r ef i x e db ym e a n so fp r i n c i p a lc o m p o n e n ta n a l y s i s t h ef i r s tt w op r i n c i p a lc o m p o n e n t sw e r er e t a i n e df o rf u r t h e ri n t e r p r e t a t i o n a m o n gt h ef i v ec o m p o n e n t se x t r a c t e d t h ef i r s tp r i n c i p a lc o m p o n e n t ( p c i ) a c c o u n t e d f o r3 0 2 o ft h ev a r i a n c ea n dc l e a r l yi d e n t i f i e da st h ei n f l u e n c eo ft e r r i g e n o u si n p u t o fc h a n g j i a n gr i v e re ta 1 ，w h i c hc h a n g e dt h en u t r i e n t sc o n c e n t r a t i o na n dw a t e r t r a n s p a r e n c e t h es e c o n dp r i n c i p a lc o m p o n e n t ( p c 2 ) e x p l a i n e d1 7 4 o ft h ev a r i a n c e a n di d e n t i f i e da st h ei m p a c to ft e m p e r a t u r ea n dp e t r o l e u mh y d r o c a r b o n s f r o mt h e e i g e n v e c t o rm a t r i xa n de x p l a i n e dv a r i a n c e ，t h en u t r i e n t s ，l i g h ta n dt e m p e r a t u r es t a t u s o fs e a w a t e rw e r et h em a i ne n v i r o n m e n t a lf a c t o r st h a tc o n t r o l l i n gt h ep h y t o p l a n k t o n g r o w t hi nt h es t u d ya r e a ，w h i l eo t h e rp o l l u t e df a c t o r ss u c ha sh e a v ym e t a l sh a d r e l a t i v e l ym i n o r e f f e c t 3 b a s e do nt h ed a t ao f1 4f i e l dc r u i s e sd u r i n g2 0 0 2 2 0 0 7 ，i tf u r t h e rc o n f i r m e dt h a tt h e m o s ti m p o r t a n tf a c t o r st h a ta f f e c t e dt h ep h y t o p l a n k t o ng r o w t ha r en u t r i e n t s ，l i g h ta n d t e m p e r a t u r e t w op r i n c i p l ec o m p o n e n t sw e r ee x t r a c t e d t h ep c ir e p r e s e n t e dt h ei m p a c to f l a n dr u n o f f ss u c ha sc h a n g j i a n gr i v e ra n de x p l a i n e d5 0 9 o ft h ev a r i a n c e t h e c o m p o n e n tm a t r i xs h o w e dt h a tt h es o u r c eo fn u t r i e n t sa n dt u r b i d i t yw a sh o m o g e n o u s a n db o t hw e r en e g a t i v e l yc o r r e l a t e dw i t hs a l i n i t y t h ep c 2r e p r e s e n t e dt h ei m p a c to f s e a w a t e rt e m p e r a t u r ea n de x p l a i n e d1 9 7 o ft h ev a r i a n c e t os u m m a r i z e ，t h eg r o w t h o fp h y t o p l a n k t o nw a sc o n t r o l l e db a s i c a l l yb yt e r r i g e n o u si n p u t ，w h i c hc h a n g e dt h e v k 江u 及邻近海域浮游植物生长的多环境效心冈了影响解析研究 n u t r i e n tc o n c e n t r a t i o na n dl i g h tp e n e t r a t i o no ft h ec h a n g j i a n ge s t u a r ya n di t sa d j a c e n t a r e a t h es e a w a t e rt e m p e r a t u r ep l a y e das e c o n dr o l ei nt h i sr e s p e c t 4 w h e nt h er e l a t i o n s h i pb e t w e e nt h ec h l aa n dt h ee n v i r o n m e n t a lf a c t o r sc h a n g e d f r o mt h en o n l i n e a rt ol i n e a r , t h er e l a t i v ei m p o r t a n c eo ft h e s ef a c t o r sw a se v a l u a t e db y m e a n so fm u l t i p l el i n e a rr e g r e s s i o n s t h eq u a n t i t a t i v er e l a t i o n s h i pb e t w e e nc h l aa n dt h ee n v i r o n m e n t a lf a c t o r sw a s e s t a b l i s h e da n dt h ep a t hc o e f f i c i e n t ( p i ) w a sc a l c u l a t e d t h ep a t ha n a l y s i ss h o w e dt h a t p h o s p h o r u s ( p 0 4 - p ) h a dt h eb i g g e s td i r e c t e f f e c t o nt h ec h l a b a s e do nt h e i m p o r t a n c eo ft h e i rr e l a t i o n s h i pw i t hp h y t o p l a n k t o ng r o w t h ，t h eo r d e ro ft h ef i v em a i n g r o w t hp a r a m e t e r sw a sc o n c l u d e da s ：p 0 4 一p s i l i c a t e ( s i 0 3 一s i ) ，t u r b i d i t y , d i s s o l v e d i n o r g a n i cn i t r o g e n ( d i n ) a n ds e a w a t e rt e m p e r a t u r e ( s d 5 t h eh o r i z o n t a lp a t t e r no fc h l ai nt h ec h a n g j i a n ge s t u a r ya n di t sa d j a c e n ta r e aw a s s i m u l a t e du s i n gt h eg r o w t h - e f f e c t - f a c t o rt h e o r y m o r e o v e r , t h ec o n t r o l l i n gf a c t o r so f t h es p a t i a la n dt e m p o r a lv a r i a t i o no ft h ec h l ac o n c e n t r a t i o nw e r ea n a l y z e d w i t h o u tn u t r i e n t si n p u t ，t h es i m i l a r i t yi n d e x ( s ob e t w e e nt h es i m u l a t e d d i s t r i b u t i o n sa n dt h em e a s u r e dd i s t r i b u t i o n so ft h ec h l aw a s 6 5 _ + 0 1 3 ) t h ep e a r s o n c o r r e l a t i o nc o e f f i c i e n t sw a s ( o 5 6 + 0 2 1 ) w i t hp 的平面分布特征 ( ，1 加m g 2 等鹰唆) 。 长江口及邻近海域浮游植物生长的多环境效应大l 了影响解析研究 掣e a e 、_ 一一 n 旦 e - o 图2 - 5 长江口及邻近海域水柱叶绿素积分值c h l a z ( m g n 1 2 ) 与盐度( s s ) 的关系 f i g 2 - 5r e l a t i o n s h i pb e t w e e nt h ei n t e r g r a t i n gv a l u eo fc h l o r o p h y l la ( c h l a z ，m g m 2 ) a n d s a l i n i t y ( s s ) i nt h ec h a n g j i a n ge s t u a r ya n da d j a c e n ta r e a 向外海逐渐升高，开始等值线基本和岸线平行，然后大约在东经1 2 2 5 1 2 3 5 附 近海域出现叶绿素c h l a z 的高值区，其高值中心的盐度值约为( 3 0 4 + 2 6 ) ( 图 2 5 ) 。在调查海域的外侧，c h l a z 一般较低，但个别航次的高值中心推移至研究 海区的东部或东南部。在调查海域中部的高值区海域，叶绿素分布一般会形成 1 2 个闭合的高值中心，其中高值中心的位置和大小随调查航次的不同而不同。 2 - 3 长江口及邻近海域叶绿素季节变化特征 2 3 1 长江口及邻近海域表层叶绿素的季节变化特征 从历史数据总结分析可以看出，自2 0 世纪8 0 年代初至9 0 年代末2 1 世纪初， 长江口及邻近海域的表层叶绿素的季节变化特征基本呈现出温带海域“双周期 型 变化趋势，其中最高峰值一般出现在夏季，而次高峰值一般出现在春季，但 高峰出现的具体月份一般随年代不同而有所变动( 图2 6 ) ( 孙百晔，2 0 0 8 ) 。 2 0 0 2 2 0 0 7 的现场调查数据同样表明，研究海域的表层c h l a 也呈现出明显的季节 变化规律，其中调查期问的春季( 5 月) 和夏末( 8 月底) 的表层c h l a 浓度较高， 秋季( 1 1 月) 和冬季( 2 月末) 浓度较低( 图2 7 ) 。 表层叶绿素在不同季节的空间分布特征各有特点。以2 9 0 0 0 n 3 2 0 0 0 n ， 1 2 1 0 0 0 e 1 2 3 0 3 0 e 海域为例，除冬季高值区向海区的西北近岸回缩外，其他季节 中国海洋大学博l ：学位论文 变化规律均从近岸向外海逐渐升高，叶绿素浓度的最高值出现在长江冲淡水区， 东经约1 2 3 。附近海域( 图2 8 ) 。春季，表层叶绿素a 浓度的变化范围为0 2 5 9 0 8m g m 一，平均值为1 0 9m g m 一，其空问变异较大，变异系数达1 2 4 ， c h l a 浓度超过l m g m 。的海域面积约为2 0 0 0 0 k m 2 。夏季，在长江的丰水期，表 层叶绿素平均为3 9 4m g m 3 ，空间变异达到1 2 3 ，在调查海域的中部海区形 成三个闭合的高值中心，其最高值达到2 4 2 1m g m o ，其中8 0 的站位超过了 1 0 0m g m 。秋季，表层叶绿素平均为0 8 5m g m ，空间变异较小，变异系 数仅为3 7 ，最高值为1 6 6m g m 3 ，出现在3 2 0 n ，1 2 3 0 e 附近。冬季，由于 受低温和弱光的限制，整个海域的叶绿素浓度普遍很低( 周伟华等，2 0 0 4 ：宋书 群，2 0 0 7 ) ，平均只有o 5 5m g m ，仅有7 的站位超过1 0 0 m g m ，空间变 异系数约5 0 。而且，冬季c h l a 浓度的高值区回缩至调查海域的西北部，基本 呈现出从长江口向外逐渐降低的趋势( 沈新强等，1 9 9 5 ；周伟华等，2 0 0 4 ：宋书 群，2 0 0 7 ) 。 图2 - 6 长江口及邻近海域表层叶绿素( c h l a ， m g m 。3 ) 的季节变化趋势( 孙百晔，2 0 0 8 ) f i g 2 - 6s e a s o n a lv a t i a t i o no ft h es u r f a c e c h l o r o p h y l la ( c h l a ，m g m 。) i nt h ec h a n g j i a n g e s t u a r ya n da d j a c e n ta r e a 、 e 西 e 娈 e - o 图2 72 0 0 2 2 0 0 7 长江口及邻近海域表层叶绿素 ( c h l a ，m g m d ) 的季节变化特征 f i g 2 - 7s e a s o n a lv a r i a t i o no ft h es u r f a c e c h l o r o p h y l la ( c h l a ，m g m 3 ) i nt h ec h a n g i i a n g e s t u a r ya n da d j a c e n ta r e ad u r i n g2 0 0 2 - 2 0 0 7 9 8 7 6 5 4 3 2 1 o (卜e西e一平iuo 长江口强邻蚯海域浮游擅物生k 的多环境教应园子影响解析研究 3 2 3 2 ，。、 3 1 3 0 零吲 t 3 0 3 0 1 2 2 夏 j 1 2 3 季 毪11 2 2 。1 2 37 辊1 1 2 21 2 3 秋季冬季 图2 长江口及邻近海域襄层叶绿素( c l d a ，r a g 缸) 平面分布的季节变化特征( 周 伟华等，2 0 0 4 ) f i g2 - 8s e a s o n a l d i s t r i b u t i o n s o f t h es u r f a c h l o r o p h y l la ( c h l a ，m g m - 3 ) i n t h e o a 自i “g e s t u a r ya n da d j a c e n t a 8 2 3 2 长江口及邻近海域叶绿素水柱积分值c h l a z 季节变化特征 从现场调查结果初步分析可以看出，研究海域叶绿素水柱积分值( c h l a - z ) 在春季5 月、夏季8 月较高秋、冬季较低( 图2 - 9 ) ，其平面分布特征随季节变 化也略有不同( 图2 - 1 0 ) 。以2 9 。0 0 n 3 2 。0 0 n ，1 2 1 。0 0 e - 1 2 3 。3 0 e 海域为例，总 体分布特征呈现近海低，外海高的趋势，春夏季节在1 2 3 。e 附近出现高值区，秋 冬季节则高值区外扩。具体而言，春季c h l a z 的平均值为2 5 7 3 r a g ，其空 间变异最大，变异系数约为9 4 ，高值中心位于3 2 。n ，1 2 3 0 e 附近海域，其中 c h l a z 超过1 0 0m g m 。的海域面积约为4 0 0 k m 2 。夏季c h l a - z 的平均值为 6 2 0 3 m g m o ，其空间变异系数为6 8 ，调查海区的中部海域形成三个相对高值 中心，分别位于3 l n ，1 2 3 a e ；3 0 0 n ，1 2 3 。e 以及2 9 5 。n ，1 2 2 5 0 e 附近海域， 其中，c h l a - z 超过1 0 0 r a g m - 2 的海域面积已经超过1 0 0 0 0k m 2 。秋季，整个海 链驼 扪乒 毖春 啭s ； 引 中国海洋大学博j 学位论女 囤2 - 9 长江口噩邻近海域水柱叶绿寨积分值( c h l a z ，m g m 。) 的季节变化特征 f i g 2 - 9s e a s o n a lv a r i a t i o n o f t h e i n t e r g r a t i n g v a l u eo f c h l o r o p h y l l a ( c h l a z ，m g m 。、i n t h e c h a n g j i a n g e s t u a l ya n da d j a c e n t a r e a 辊1 3 2 ，压曼、 、鼽 b 黾3 0 - ，一o ，l 壤1 f 譬；”：j | 。 品 ? 稚1 话_ 著一辘1 1 2 21 2 3 # 季 图2 - 1 0 长江口厦邻近海域水柱叶绿蠢积分位( c h l a - 五啷m - 2 ) 平面分希的季节变化 特征 f 2 - 1 0 s e a s o n a ld i s t r i b m i o a s o f t h e n t e r d a t i n g v a l u e o f c h l o r o p h y l l a ( c h l a - z ，m g 呐 i n t h e c h a 喇i a a g e s t u a r ya n da d j a c e n ta g e a 域的平均值与春季相近，但空| 盲j 变异减小，变异系数约为5 9 ，外海c h l a - z 浓 度高于近岸，但是没有出现c h l a - z 超过1 0 0 m g m 。的站位。冬季，整个海域的 2 7 0 o o o o o _r_；卜一一c， k 江【j 及邻近海域 子游植物生k 的多环境效膨l 大l 了影响解析研究 c h l a z 普遍较低，平均值只有1 5 5 9m g m ，空间变异系数约为5 9 ，高值中 心向外海回缩。 2 4 长江口及邻近海域不同年代叶绿素平面分布变化比较 通过总结分析历史资料发现，在历年长江口及邻近海域的海洋调查上，在调 查区域上缺乏空间一致性，在调查时间上或季节的代表性选择上也有所差异。而 且，由于浮游植物的分布整体上呈现“斑块分布的特点，因此对同一区域而言， 即使调查时间相同，假如调查站位的选择不同，可能会导致最后的调查结果并不 一致。因此，根据已有的调查资料难以系统得到长江口及邻近海域叶绿素的准确 变化规律。只能粗略分析其大体的变化趋势。通过对现场调查结果及历史文献资 料的综合分析，表明自2 0 世纪8 0 年代以来，长江口及邻近海域的表层叶绿素总 体上表现先增加，后降低，再增加的“n 型波动变化趋势，波动周期在2 0 a 左 右，总体上其平均浓度在0 6 m g m 。至6 1m g m 弓之间变化。具体而言，自2 0 世纪8 0 年代初期，长江口及邻近海域表层浮游植物浓度逐年上升，8 0 年代中后 期出现一次高峰期，浓度约2 6m g m 一，后有逐渐下降，至9 0 年代期降至低谷 期，浓度约1 3m g m o ，然后又逐渐增加，目前正处于由波谷向波峰发展的上 升期，叶绿素浓度的整体水平较往年要高( 图2 1 1 ) ( 孙百晔，2 0 0 8 ) 。 年份 图2 1 1 长江口及邻近海域表层c h l a ( m g n l - 3 ) 年代变化特征( 孙百晔，2 0 0 8 ) f i g 2 1 l a n n u a lv a t i a t i o n so f t h es u r f a c ec h l o r o p h y l la ( c h l a ，n a g m - 3 ) i nt h ec h a n g i i a n g e s t u a r ya n da d j a c e n ta r e a 由于调查区域及调查时间缺乏一致性，所以在文献资料中选择相同时间，相 中国海洋 博学位论文 同调查海域的数据比较困难。本文选取历代调查区域比较一致的海域 ( 2 9 。0 0 n - 3 2 。0 0 1 n ，1 2 1 。0 0 e - 1 2 3 。3 0 e 附近海域) ，比较粗略地了比较了长江口 及邻近海域叶绿素平面分布的年代变化特征。其中，选择的年代分别为2 1 世纪 8 0 年代中期( 海洋图集编委会，1 9 9 1 ) 、2 1 世纪9 0 年代未( 郑元甲等，2 0 0 3 ) 和本世纪初( 周伟华2 0 0 4 ) ( 图2 1 2 2 1 3 ，2 - 1 4 ，2 1 5 ) 。以春季表层叶绿素 分布特征为例，从上个世纪8 0 年代中期到2 1 世纪初期，长江口及邻近海域春季 表层叶绿素的平面分布特征比较相似，均呈现出自近岸向外海先逐渐升高，然后 再降低的趋势，且斑块状分布较明显。但不同年代的c h l a 浓度，高值区出现的 位置及浓度大小略有差异。具体而言，对于2 9 。0 0 n - 3 2 。0 0 n ，1 2 1 。0 0 e 1 2 3 。3 0 e 海域，2 0 世纪8 0 年代中期春季表层c h l a 最高值超过5n a g m 一，平均值约为2 m g m 。，空间变异系数为5 3 ，高值中心位于2 9 。n ，1 2 3 。e 附近海域。而2 0 世纪末期，整个海域的平均值略有降低，约为1 7m g 加户，但空间变异较小， 仅为2 4 ，且最高值小于3 m g i n 存在两个相对浓度较高的区域，一个位于 2 9 6 n ，1 2 3 。e 附近海域，另一个位于3 1 。n ，1 2 3 5 。e 。2 1 世纪初期，尽管整个海 域的c h l a 平均值略有下降，为1 0 9m g m 。但局部海域叶绿素浓度较往年要高， 已经达到9 m g 一，空间变异较大，高值中心北移至1 2 3 。e ，3 1 n 附近海域( 图 2 - 1 2 ) 。其他季节的年代变化规律同春季类似( 图2 1 3 ，图2 - 1 4 ) 1 2 21 2 3 3 2 3 1 3 0 嗣。， ： 3 0 2 、 ， i i 碗1 蔷、1 2 3 + ? 暂1 2 21 矗 加世纪8 0 年代2 0 世纪末2 l 世纪扔 围2 - 1 2 长江口厦邾近海域春季表屠c h l a ( m g r 一) 平面分布年代变化特征 f i g2 - 1 2 a n n u a l v a r i a t i o n s o f t h es u r f a c e c h l o r o p h y l l a ( c h l a ，m g m l d i s t r i b u t i o n m t h e c h a n g i l a n g e s t u a r ya n da m a c e n t d u d n g s p d i w k 江u 及邻近海域浮游植物生长的多环境散