东山湾营养盐的分布特征及其与叶绿素a的相互关系

摘要：依据2012-2013年的四个航次，对东山湾营养盐的时空分布特征及其与叶绿素a的关系进行调查研究。结果表明：东山湾海水中总无机氮、磷酸盐和硅酸盐的浓度均为夏季最低，而叶绿素a浓度则夏季最高。叶绿素a与磷酸盐、硝酸盐、铵盐和总无机氮存在显著负相关，而与盐度、亚硝酸盐和硅酸盐不存在显著相关性。

关键词：东山湾;营养盐;叶绿素a

中图分类号：X834 文献标识码：A 文章编号：2095-672X（2019）11-0-02

Abstract： Investigate and study the spatial and temporal distribution characteristics of nutritive salt in Dongshan Bay and its interrelation with cholorophyll a according to the four voyage numbers from 2012 to 2013. The results show that the concentrations of total inorganic nitrogen， phosphate， silicate in the sea water of Dongshan Bay are the lowest in summer， while the concentration of cholorophyll a is the highest in summer. Cholorophyll a has a significant inverse correlation with phosphate， silicate， ammonium salt and total inorganic nitrogen. And cholorophyll a has no significant inverse correlation with salinity， nitrite and silicate.

Keywords： Dongshan Bay;Nutritive salt; Cholorophyll a

福建东山湾位于福建南部海域，被漳浦县古雷半岛、云霄县、东山岛所环绕，湾顶有漳江入海，湾口朝南，其间还有塔屿等大小岛屿屏障，口小腹大，潮流畅通，是个半封闭型的海湾[1]。东山湾作为福建省最大的海水养殖基地和渔业生产基地，所以对其营养盐、叶绿素a等的研究具有重要意义。

海水营养盐是指磷酸盐、硝酸盐、亚硝酸盐、铵盐和硅酸盐。作为浮游植物生长繁殖的必需成分，营养盐的含量与结构组成对海洋生态系统有直接且巨大的影响[2-3]。同时营养盐在海水中的含量分布，不仅受海洋生物活动和季节变化的影响，也和大陆径流的变化有很大关系。海水中叶绿素a的含量反映浮游植物的生物量，本文主要研究东山湾营养盐的分布特征及其与叶绿素a的相互关系。

1 材料与方法

1.1 航次安排与站位布设

分别于2012年5月、8月、11月及2013年1月对福建省东山湾进行4个航次的调查研究，分别代表春季、夏季、秋季及冬季。站位点有7个（见图1），DS13和DS15靠近东山湾湾口，DS03和DS06为东山湾湾内，DS09为八尺门连接口。参照GB17378.3-2007《海洋调查规范》[4]采集表层海水，开展盐度、营养盐（NO2-N，NO3-N，NH4-N，PO4-P，SiO3-Si）、叶绿素a等项目的检测工作。

1.2 检测方法

参照GB17378.3-2007《海洋调查规范》，亚硝酸盐采用萘乙二胺分光光度法检测，硝酸盐采用锌镉还原法检测，铵盐采用次溴酸盐氧化法检测，磷酸盐采用磷钼蓝分光光度法检测，硅酸盐采用硅钼黄法检测。叶绿素a参照GB17378.7-2007/8.2，采用紫外分光光度法检测。

1.3 数据分析

采用SPSS19.0软件，运用pearson相关性分析方法来分析营养盐与叶绿素a的关系。

2 结果与分析

2.1 盐度

东山湾表层海水的盐度分布特征如图2，春夏两季的盐度较秋冬季低。春季的盐度分布均匀，各站无明显差别，盐度范围在30.23～30.47之间。夏季除DS15站盐度较高（33.75）外，其他各站的盐度范围在29.96～31.62之间，远低于秋冬两季。而秋季的盐度分布则是DS13、DS15及DS06较高，其余各站明显较低。冬季除DS03外，其余各站盐度都高于33.0。春夏两季由于降水较多，大陆径流量较大，故而盐度明显低于秋冬两季。

2.2 营养盐

东山湾海水中总无机氮的浓度平均值为：春季>冬季>秋季>夏季。春季0.355mg/L和冬季0.309mg/L明显高于夏季的0.121mg/L和秋季的0.126mg/L。春季东山湾海水中总无机氮浓度湾口三个站点高于其余各站;夏季及秋季的总无机氮浓度值非常接近，分布特征也基本一致;冬季除DS09外，其余各站的浓度值也比较接近。

东山湾海水中的磷酸盐浓度平均值为：冬季>秋季>春季>夏季。冬季最高為0.0393mg/L，夏季最低为0.0105 mg/L。夏季磷酸盐浓度最低，分布也较均匀，其余三个季节各站位点的磷酸盐浓度存在一定差异。冬季靠近湾口的站点磷酸盐浓度明显高于湾内。

春季、秋季及冬季东山湾海水中的硅酸盐平均浓度非常接近，分别为1.03、1.10、1.05 mg/L;而夏季较低为0.733 mg/L。DS13和DS15站点四个季度的硅酸盐浓度值比较接近，除夏季与其他站点比较接近外，其他季节显著低于其余站点。

2.3 叶绿素a

东山湾海水中的叶绿素a平均浓度为：夏季>秋季>春季>冬季，夏季最高为2.23 mg/L，冬季最低为0.223 mg/L。春冬两季叶绿素a浓度分布较均匀，而夏秋两季各站点的浓度差异较大。夏季叶绿素a浓度最高值出现在DS06站点，为3.77 mg/L。

2.4 营养盐与叶绿素a的相互关系

从表1可以看出，叶绿素a与磷酸盐、硝酸盐、铵盐和总无机氮存在极显著地负相关，而与盐度、亚硝酸盐和硅酸盐不存在显著相关性。由于总无机氮由亚硝酸盐、硝酸盐和铵盐组成，而硝酸盐和铵盐是主要组成成分，因而叶绿素a与硝酸盐、铵盐相关，就与总无机氮存在相关性。浮游植物在夏季生长繁殖旺盛，对营养盐的消耗多，因而夏季的营养盐浓度远低于其他三个季节。

3.1 6.4 9.2 3.4

Justic et al.[5]提出判断研究海域的浮游植物生长是否受到营养盐的限制：当Si/DIN>1， DIN/P<10，为N限制;当Si/P>22， DIN/P>22时，为P限制;当Si/P<10，Si/DIN<1，为Si限制。如表2所示，春季不存在营养盐限制问题，而其余各季Si/DIN>1， DIN/P<10，东山湾的浮游植物生长在夏季、秋季及冬季都是属于DIN限制。

3 小结与讨论

东山湾海水中总无机氮的浓度平均值为：春季>冬季>秋季>夏季;磷酸盐浓度平均值为：冬季>秋季>春季>夏季;春季、秋季及冬季的硅酸盐平均浓度非常接近，而夏季最低;叶绿素a平均浓度为：夏季>秋季>春季>冬季。

叶绿素a与磷酸盐、硝酸盐、铵盐和总无机氮存在显著负相关，而与盐度、亚硝酸盐和硅酸盐不存在显著相关性。春季不存在营养盐限制问题，而夏季、秋季及冬季都是属于DIN限制。

参考文献

[1]刘修德.福建省海湾数模与环境研究—东山湾[M].北京：海洋出版社，2011.

[2]叶然，刘艳云，崔永平，等.东海营养盐结构的时空分布及其对浮游植物的限制[J].海洋与湖沼，2015，46（2）：311-320.

[3]王正方，姚龙奎，阮小正.长江口营养盐（N，P，Si）分布与变化特征[J].海洋与湖沼，1983，14（4）：324-332.

[4]中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局.GB17378.3-2007《海洋調查规范》[S].北京，中国标准出版社，2008.

[5]Justi? D， Rabalais N， Turner R E. Stoichiometric nutrient balance and origin of coastal eutrophication[J]. Marine Pollution Bulletin，1995， 30（1）： 41-46.

收稿日期：2019-09-10

作者简介：李怀旻（1985-），男，硕士研究生，工程师，研究方向为环境监测。