萊州灣虎頭崖養(yǎng)殖水域氮、磷營養(yǎng)鹽的組成分布與季節(jié)變化

摘 要：根據(jù)2012年5、8、10月對萊州灣虎頭崖養(yǎng)殖海域的3次監(jiān)測資料，分析了該海域海水中DIN和PO4-P的組成分布和季節(jié)性變化情況，并對N/P和營養(yǎng)化程度進行了評價。結(jié)果表明，虎頭崖養(yǎng)殖區(qū)內(nèi)營養(yǎng)鹽濃度高于周邊海域，DIN濃度季節(jié)性變化較大，呈V字形變化，PO4-P濃度較低，是富營養(yǎng)化主要限制因素，高氮海區(qū)傳入和養(yǎng)殖區(qū)浮游植物的大量繁殖是發(fā)生營養(yǎng)鹽季節(jié)性變化的主要因素。

關鍵詞：萊州灣；養(yǎng)殖水域；氮；磷

萊州虎頭崖養(yǎng)殖區(qū)位于萊州灣東部太平灣內(nèi)，是我國重要的魚蝦產(chǎn)卵場之一，也是全國主要的養(yǎng)殖海區(qū)，主要養(yǎng)殖品種為海灣扇貝，2012年總養(yǎng)殖面積3100公頃，養(yǎng)殖產(chǎn)量1.2萬噸[1]。以2012年進行的3個航次的監(jiān)測資料為根據(jù)，研究了氮、磷營養(yǎng)鹽的組成分布和季節(jié)變化情況，并探討了N/P和營養(yǎng)化情況，旨在為海洋環(huán)境保護、赤潮災害防控、虎頭崖海水養(yǎng)殖布局優(yōu)化等提供科學依據(jù)和基礎數(shù)據(jù)。

1 采樣與分析方法

1.1 采樣站位及時間

2012年的5月（枯水期）、8月（豐水期）、10月（平水期）對萊州灣虎頭崖海域布設9個站位進行了3個航次的監(jiān)測。

1.2 采樣及測定方法

水樣采用卡蓋氏采水器采集，水樣采集后迅速4℃下冷藏，樣品處理及分析方法均按照國家標準《海洋監(jiān)測規(guī)范-4：海水分析》（GB19378.4-2007）進行。

2 結(jié)果與討論

2.1 氮、磷營養(yǎng)鹽的濃度組成和平面分布

海水中的DIN和PO4-P是浮游植物生長繁殖最重要的營養(yǎng)物質(zhì)，其主要來源于陸源性徑流輸入和海洋生物體分解，在海水中溶解態(tài)無機氮（DIN）主要是以N03-N、NH3-N、N02-N三種形式存在[2]。

5月海水DIN濃度在0.431～0.670mg/L，平均值0.531mg/L，N03-N、NH3-N、N02-N在DIN中所占的比例分別為87.3%，9.2%，3.5%，呈現(xiàn)南高、北低，由近岸向外海逐漸降低的分布趨勢。PO4-P濃度在0.00235～0.00537mg/L，平均值0.00299mg/L，呈現(xiàn)以養(yǎng)殖區(qū)為中心向四周逐漸降低的變化態(tài)勢。

8月海水DIN濃度在0.00530～0.107mg/L，平均值0.0355 mg/L，N03-N、NH3-N、N02-N在DIN中所占的比例分別為74.4%，18.3%，7.3%，呈現(xiàn)以養(yǎng)殖區(qū)為中心向四周逐漸降低的分布態(tài)勢，且西南方向濃度下降最快，正北方向下降緩慢。PO4-P濃度在0.00081～0.00835mg/L，平均值0.00416mg/L，呈現(xiàn)以養(yǎng)殖區(qū)為中心向四周逐漸降低的變化態(tài)勢。

10月海水DIN濃度在0.191～0.341mg/L，平均值0.247mg/L，N03-N、NH3-N、N02-N在DIN中所占的比例分別為86.6%，11.1%，3.3%。呈現(xiàn)以養(yǎng)殖區(qū)為中心向四周逐漸降低的分布趨勢，且向岸方向濃度下降較快，向外海方向濃度下降較慢。海水PO4-P濃度在0.00143～0.00238mg/L，平均值0.00186mg/L，呈現(xiàn)由西部外海向灣內(nèi)逐漸降低的分布趨勢。

2.2 氮、磷營養(yǎng)鹽季節(jié)性變化

2012年萊州虎頭崖海域DIN濃度隨季節(jié)發(fā)生呈V字型變化，5月最高，8月最低，8月濃度僅為5月的1/15，具有變化幅度大，速度快的特點。這主要與海區(qū)的DIN來源有關，一是海水養(yǎng)殖過程產(chǎn)生的殘餌、排泄物和養(yǎng)殖生物的死體進入水體后，以有機和無機物形式存在，使海水中DIN濃度升高，二是渤海高氮海區(qū)的傳入，萊州灣西側(cè)由于有黃河、小清河等大型河流攜帶的大量陸源污染物的持續(xù)輸入，DIN濃度一直保持在較高水平，平均濃度大于0.6mg/L[3]，而且受黃河大量河水注入的影響，海洋水文存在逆時針環(huán)狀海流，通過海流的水平運輸，高氮污染物得到有規(guī)律的擴散，自萊州灣西南部灣底呈扇形向東北方向逐步降低[4]。春、冬季海水溫度較低，海洋生命活動不旺盛，海洋生物對DIN的消耗較少，經(jīng)過了幾個月的累積，5月DIN濃度處于較高水平；8月水溫升高，海洋生物活動劇烈，葉綠素-a濃度是5月的8.8倍，DIN大量被消耗，而且監(jiān)測海域環(huán)境容量較小，DIN的消耗速度大于補充速度，所以濃度迅速下降；10月份水溫降低，海洋生命活動放緩，DIN得到及時補充，濃度開始升高。

監(jiān)測海域PO4-P濃度較低且變化較為平穩(wěn)，8月最高，10月最低，8月濃度約為5月的1.4倍，10月的2.2倍。其主要原因是目前國家對含磷物質(zhì)進了有效控制，陸源入海的PO4-P較少。夏斌等（2009）得出萊州灣磷酸鹽的補充并非主要來自河流輸入，而是以有機物的礦化分解再生為主的結(jié)論[5]。由養(yǎng)殖區(qū)外站位PO4-P濃度變化與DIN濃度變化趨勢一致，但養(yǎng)殖區(qū)內(nèi)兩者變化趨勢相反，可以得出產(chǎn)生這種現(xiàn)象的主要原因是夏季養(yǎng)殖區(qū)內(nèi)生命活動強烈，浮游植物大量繁殖和死亡，使PO4-P濃度升高的結(jié)論。

2.3 N/P

N/P（原子比）是水體富營養(yǎng)化的重要性指標，對浮游植物的生長起著很重要的制約作用，當營養(yǎng)鹽水平足以滿足浮游植物生長時，海洋浮游植物的N/P應為16：1。5月N/P平均值為423，PO4-P為限制因素；8月N/P平均值為21，考慮到此時氮、磷營養(yǎng)鹽濃度都很低，不敢肯定N/P還仍然具有實際意義；10月N/P平均值為472，PO4-P為限制因素。總體來看，由于DIN的季節(jié)性變化較大，造成了N/P的季節(jié)性變化也非常大，PO4-P是該海域富營養(yǎng)化的限制性因素。

3 結(jié)束語

萊州虎頭崖養(yǎng)殖海域DIN濃度隨季節(jié)性呈V型變化，PO4-P濃度較低，變化比較平穩(wěn)；養(yǎng)殖區(qū)對該海域營養(yǎng)鹽的平面分布產(chǎn)生了一定影響；高氮海區(qū)DIN的輸入和養(yǎng)殖區(qū)浮游植物的大量繁殖是影響營養(yǎng)鹽濃度季節(jié)性變化的主要因素。N/P值較高，PO4-P是該海域富營養(yǎng)化的限制性因素。建議對養(yǎng)殖區(qū)的養(yǎng)殖規(guī)模、密度和布局進行統(tǒng)一的規(guī)劃安排，提高水體交換，減少養(yǎng)殖貝類的病害與死亡，避免赤潮災害的發(fā)生，保持現(xiàn)有生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定。

參考文獻

[1]《2012年煙臺市統(tǒng)計年鑒》[M].

[2]張正斌.2004.海洋化學，青島：中國海洋大學出版社.119-121.

[3]沈志亮，陸家平，劉興俊.黃河口及附近海域的無機氮和磷酸鹽[J].海洋科學集刊，1989，30：51-79.

[4]顧玉荷.渤海海流概況及其輸沙作用初析[A].海洋科學進展，1996，14（1）：1-5.

[5]夏斌，張曉理，崔毅，陳碧鵑，陳聚法，過鋒，張艷，黃翠玲.夏季萊州灣及附近水域理化環(huán)境及營養(yǎng)現(xiàn)狀評價[J].漁業(yè)科學進展，2009，30（3）：103-111.

作者簡介：王磊（1985.1-），男，山東萊州人，本科，主要從事海洋環(huán)境監(jiān)測及保護工作。