劉 毅,張繼紅,杜美榮,藺 凡,丁 剛,吳文廣,房景輝
(1.中國海洋大學 水產學院,山東 青島 266071;2.農業部海洋漁業可持續發展重點實驗室 青島海洋科學與技術國家實驗室 海洋漁業科學與食物產出過程功能實驗室,中國水產科學研究院 黃海水產研究所,山東 青島 266071;3.山東省海洋生物研究院,山東 青島 266071)
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獐子島養殖海域顆粒有機碳、顆粒氮的時空分布特征
劉 毅1,2,張繼紅2,杜美榮2,藺 凡2,丁 剛3,吳文廣2,房景輝2
(1.中國海洋大學 水產學院,山東 青島 266071;2.農業部海洋漁業可持續發展重點實驗室 青島海洋科學與技術國家實驗室 海洋漁業科學與食物產出過程功能實驗室,中國水產科學研究院 黃海水產研究所,山東 青島 266071;3.山東省海洋生物研究院,山東 青島 266071)
2011年8月、10月、12月和2012年4月對大連獐子島養殖海域共14個站位進行了大面調查。對其中顆粒有機碳(POC)和顆粒氮(PN)的時空分布特征進行了研究。結果表明,獐子島養殖海域水體中POC質量濃度的季節變化趨勢是:夏季>秋季>春季>冬季。夏季POC質量濃度最高,表、底層的質量濃度分別為0.159~1.672 mg/L和0.045~0.834 mg/L,平均值分別為(0.867±0.451)mg/L和(0.319±0.204)mg/L。冬季表、底層POC質量濃度最低,表、底層POC質量濃度分別為0.020~0.530 mg/L和0.061~0.458 mg/L。平均值分別為(0.240±0.125)mg/L和(0.221±0.129)mg/L。四個季節的POC質量濃度平面分布較為均勻。PN質量濃度的季節變化趨勢是:夏季>秋季>冬季>春季。夏季PN的質量濃度最高,表、底層PN的質量濃度分別為 0.026~0.439 mg/L和 0.020~0.393 mg/L,平均值分別為(0.193±0.067)mg/L和(0.172±0.060)mg/L。春季表、底層PN質量濃度最低,表、底層PN質量濃度分別為0.059~0.178 mg/L 和0.024~0.212 mg/L,平均值分別為(0.120±0.047)mg/L和(0.100±0.050)mg/L。PN與POC的分布特征相似,空間分布均勻。葉綠素a(Chl-a)質量濃度的變化趨勢為:夏季>秋季>春季>冬季。POC、PN 和Chl-a的垂直分布規律相似,春季底層質量濃度高于表層,夏秋兩季表層質量濃度高于底層,冬季表、底層質量濃度基本一致。根據C/N以及POC/Chl-a的比值對POC的來源進行初步分析,表明該海域的POC主要來源于海洋生物,并且受陸源的影響較小。
獐子島;顆粒有機碳;顆粒氮;分布特征
doi:10.11759/hykx 20160105001
全球碳循環是國際地圈-生物圈計劃(IGBP)的核心問題之一。全球化石燃料燃燒每年以二氧化碳(CO2)的形式向大氣排放的碳約為6×109t,其中海洋吸收CO2的碳量為2.2×109t/a,約占人類排放總量的1/3左右[1]。因此,海洋對于碳源匯的研究至關重要,發展碳匯漁業對于解決全球CO2排放過多的問題意義重大。海洋有機碳循環是海洋碳循環的重要組成部分,海水中的顆粒有機碳(POC)和顆粒氮(PN)質量濃度的變化對于研究養殖海區生產力以及碳氮元素循環十分重要。
濾食性貝類通過攝食活動可以降低海水中的POC,但大部分又以生物沉積的形式排入海底,同時部分生物沉積物通過潮流等的再懸浮作用又回到水層中[2]。溶解有機碳(DOC)和顆粒有機碳(POC)是海水中有機碳的主要存在形式,其中POC占海洋有機碳總量的10%左右,生物的生命過程和初級生產力與其密切相關,是海洋等水體中碳固化和遷出的主要形式[3]。張繼紅等[4]研究表明,作為主要的貝類養殖基地,獐子島海域葉綠素a(Chl-a)質量濃度和初級生產力水平較低,海水流速大, 水交換帶來的懸浮顆粒物成為扇貝的主要食物來源。為了保證底播扇貝的正常生長,如何確定各區域POC的質量濃度,選擇合適的區域作為扇貝底播區是我們需要著重關注的問題之一。所以,研究POC的分布對獐子島海區扇貝養殖有著重要意義。有關海水中POC含量的研究已經有一些報道,如楊鶴鳴等[5]對膠州灣海水中POC和PN的分布與變化做了論述;石曉勇等[6]對黃海、東海POC的時空分布特征進行了分析;胡利民等[7]對夏季渤海灣及鄰近海域的POC的分布、影響因素和物源進行了分析。
獐子島整個養殖區環境良好,是全國重要的貝類養殖基地,擁有面積廣闊的蝦夷扇貝養殖基地,是中國蝦夷扇貝的國家級原良種場[8]。蝦夷扇貝的主要食物為水體中的單細胞藻類,通過攝食將水中有機碳轉化成自身貝殼和軟體部等,水體中的POC質量濃度對蝦夷扇貝的生長和固碳過程至關重要[9]。POC與生物的生命過程、初級生產力密切相關,是生物食物鏈中的一個重要的物質基礎[10]。獐子島海域具有1500 km2的增養殖海域,POC是蝦夷扇貝重要的食物來源,而這些海域的POC的分布情況尚不清楚,目前對獐子島養殖海域相關的POC的研究還鮮見報道。本研究依據2011年8月年至2012年4月對獐子島底播養殖區的14個站位4個航次的海區調查數據,對大連獐子島養殖海域的POC和PN的四季分布特征進行了研究,并針對其影響因素進行了探討。以期為獐子島海區的蝦夷扇貝能量收支模型的構建、養殖容量的評估以及科學底播養殖策略的建立提供數據參考。
在獐子島養殖海域共設14個站位(圖1),分別于2011年8月(夏季)、10月(秋季)、12月(冬季)和2012 年4月(春季)進行了4個航次的調查。每個站位取表層水樣和底層水樣。使用YSI6600以及日本亞力克濁度計(ALEC ACLW,相對精度±0.1μg/L)同時獲得水體的溫度、鹽度、Chl-a等水環境參數。每個站位分別取表底層水200 mL,采集到的海水樣品使用Whatman GF/F玻璃纖維濾膜(孔徑0.45 um,直徑25 mm,預先在馬弗爐以450℃灼燒4 h)進行抽濾,另取新膜浸取濾液作為空白膜用作空白測定,抽濾好的濾膜和空白膜置于-18℃冰柜冷凍保存。

圖1 獐子島養殖海域取樣調查站位分布Fig.1 Sampling stations on Zhangzi Island
POC樣品的測定使用德國ELEMENTAR元素分析儀(型號:Elemental Analyzer Vario EL cube)進行,分析前需要進行濾膜的預處理。先將濾膜取出置于培養皿中,低溫解凍并干燥至恒重,然后將濾膜和空白膜裝入密閉的干燥器內,用濃鹽酸蒸汽處理20~30min以去除膜上的無機碳,之后于60℃下烘干48 h以去除剩余鹽酸和水分。將處理好的樣品用錫舟包好,使用元素分析儀進行POC和PN的測定。
采用Surfer8.0軟件繪制等值線;差異顯著性和相關性分析采用SPSS17.0軟件,ANOVA單因子方差分析檢驗組間差異,P<0.05表示差異顯著。
2.1 獐子島海域POC、PN的質量濃度與平面分布
春季整個調查區域溫度和鹽度表底層的差異不大,在靠近獐子島沿岸,以及褡褳島、大耗子島和小耗子島等3個島嶼沿岸附近出現高值區。溫度為4.3~4.7℃,鹽度為31.1~31.4。而此區域表層POC質量濃度也顯著高于其他區域(P<0.05),其他區域之間差異不顯著(P>0.05),分布較為均勻;底層的分布趨勢與表層相同,POC質量濃度在幾個島嶼周圍出現高值,其他區域質量濃度較低且分布均勻。表、底層分別為0.092~0.579 mg/L和0.121~0.587 mg/L,平均值分別為(0.355±0.252)mg/L和(0.415±0.214)mg/L。夏季表層為高溫高鹽水,底層為低溫低鹽水。表層水溫為17.7~18.5℃,鹽度為32.2~32.7表層;底層水溫為14.3~15.1℃,鹽度為30.9~31.4。POC質量濃度在17#和27#站位出現高值,整個調查海區POC質量濃度呈現自東向西逐漸遞減的趨勢;底層POC質量濃度除6#站位出現一個明顯高值區、16#站位出現一個明顯的低值區外,整體平面分布較為均勻。表、底層的質量濃度分別為 0.159~1.672 mg/L和 0.045~0.834 mg/L,平均值分別為(0.867±0.451)mg/L和(0.319± 0.204)mg/L。秋季溫度和鹽度表層高于底層,平面分布較為均勻。表層溫度為16.4~17.1℃,鹽度為31.1~31.4;底層溫度為13.1~13.7℃,鹽度為30.4~31.1。表層POC質量濃度變化范圍不大,調查海區南部的POC質量濃度略高;底層POC質量濃度變化范圍同樣不大,呈現自西向東遞減的趨勢。表、底層分別為0.404~1.068 mg/L和0.119~0.455 mg/L,平均值分別為(0.630±0.235)mg/L和(0.306±0.157)mg/L。冬季表層水溫略低于底層水溫,表底層鹽度差異不大。表層水溫為2.1~3.1℃,底層水溫為3.4~4.5℃;鹽度為31.2~31.9。表層POC質量濃度分布呈現自西向東遞減的趨勢;底層POC質量濃度則分布均勻,各站位之間差異不顯著(P>0.05)。表、底層POC質量濃度分別為0.020~0.530 mg/L和0.061~0.458 mg/L。平均值分別為(0.240±0.125)mg/L和(0.221±0.129)mg/L。
根據本次調查的結果,獐子島海域全年尺度上POC質量濃度變化趨勢是:夏季>秋季>春季>冬季。夏季POC質量濃度最高,冬季表、底層POC的質量濃度最低。夏季和秋季的POC質量濃度都與其他季節差異顯著(P<0.05),春季和冬季之間差異不顯著(P>0.05)。調查海區各季節表、底層POC的平面分布如圖2所示。


圖2 POC的平面分布圖Fig.2 Horizontal distribution of POCa.4月POC表層平面分布;b.4月POC底層平面分布;c.8月POC表層平面分布;d.8月POC底層平面分布;e.10月POC表層平面分布;f.10月POC底層平面分布;g.12月POC表層平面分布;h.12月POC底層平面分布a.Horizontal distribution of POC in bottom water in April.b.Horizontal distribution of POC in surface water in April.c.Horizontal distribution of POC in surface water in August.d.Horizontal distribution of POC in bottom water in August.e.Horizontal distribution of POC in surface water in October.F.Horizontal distribution of POC in bottom water in October.g.Horizontal distribution of POC in surface water in December.h.Horizontal distribution of POC in bottom water in December
調查海區各季節表、底層PN的平面分布如圖3所示。春季表層各站位PN的質量濃度差異不顯著(P>0.05),平面分布較為均勻;底層的PN質量濃度分布為自西向東先降低再升高,調查海區的中部低,兩側高。表、底層PN質量濃度分別為0.059~0.178 mg/L 和0.024~0.212 mg/L,平均值分別為(0.120±0.047)mg/L和(0.100±0.050) mg/L。夏季表、底層PN的平面分布變化都是自北向南遞增。表、底層的質量濃度分別為0.026~0.439 mg/L和0.020~0.393 mg/L,平均值分別為(0.193±0.067)mg/L和(0.172±0.060)mg/L。秋季表層PN的平面分布也是自北向南遞增;底層PN在幾個島嶼周圍顯著高于(P<0.05)其他區域。秋季PN質量濃度的表、底層分別為0.023~0.390 mg/L和 0.014~0.330 mg/L,平均值分別為(0.159±0.052)mg/L和(0.173±0.100)mg/L。冬季表底層PN的平面分布整體呈現自西向東遞減的趨勢。表、底層分別為0.015~0.263 mg/L和0.038~0.258 mg/L,平均值分別為(0.128±0.035)mg/L和(0.130±0.057)mg/L。
根據本次調查的結果,獐子島海域全年尺度上PN質量濃度變化趨勢與POC略有不同,具體變化趨勢為:夏季>秋季>冬季>春季。夏季PN的質量濃度最高,春季表、底層PN的質量濃度最低。各季節之間PN的質量濃度差異不顯著(P>0.05)。


圖3 PN的平面分布Fig.3 Horizontal distribution of PNa.4月PN表層平面分布;b.4月PN底層平面分布;c.8月PN表層平面分布;d.8月PN底層平面分布;e.10月PN表層平面分布;f.10月PN底層平面分布;g.12月PN表層平面分布;h.12月PN底層平面分布a.Horizontal distribution of PN in surface water in April.b.Horizontal distribution of PN in bottom water in April.c.Horizontal distribution of PN in surface water in August.d.Horizontal distribution of PN in bottom water in August.e.Horizontal distribution of PN in surface water in October.f.Horizontal distribution of PN in bottom water in October.g.Horizontal distribution of PN in surface water in December.h.Horizontal distribution of PN in bottom water in December
2.2 POC、PN的垂直分布與季節變化
春季底層POC質量濃度顯著高于表層(P<0.05),而夏季和秋季表層POC質量濃度則顯著高于底層(P<0.05),冬季POC質量濃度表底層差異不顯著(P>0.05),表層質量濃度略高于底層質量濃度(圖4)。春、夏、秋三個季節各個站位的POC垂直質量濃度分布趨勢與當季總體垂直分布局勢相同,即春季各站位POC質量濃度底層高于表層,夏季和秋季各站位POC表層高于底層。冬季POC垂直質量濃度在所有的14個調查站中,表層質量濃度高于底層質量濃度的站位有4個站(1#、3#、6#、14#),主要位于獐子島附近海區。底層質量濃度高于表層質量濃度的站位有4個站(8#、17#、19#、27#),其余各站表、底層質量濃度基本一致。海區中PN質量濃度的垂直分布與POC質量濃度的垂直分布規律相似,春季PN底層質量濃度略高于表層質量濃度,但表、底層質量濃度差異不顯著(P>0.05),夏秋兩季PN表層質量濃度顯著高于底層質量濃度(P<0.05),冬季表底層PN質量濃度差異不顯著(P>0.05),詳見圖5。

圖4 POC的表、底層分布Fig.4 Regional distribution of POC in surface and bottom watera.春季POC表、底層分布;b.夏季POC表、底層分布;c.秋季POC表、底層分布;d.冬季POC表、底層分布Regional distribution of POC in surface and bottom water in a)spring,b)summer,c)autumn,and d)winter

圖5 PN表底層分布Fig.5 Regional distribution of PN in surface and bottom watera.春季PN表底層分布;b.夏季PN表底層分布;c.秋季PN表底層分布;d.冬季PN表底層分布Regional distribution of PN in surface and bottom water in a)spring,b)summer,c)autumn,and d)winter
綜上所述,就全年各個季節的POC和PN質量濃度來看,POC質量濃度變化范圍較大,有明顯的變化規律,即夏季值最高,春冬季值最低。PN質量濃度整體變化不大,但是同樣在夏季出現最高值,冬季和春季的質量濃度較低(圖6)。

圖6 不同季節POC、PN表、底層質量濃度變化Fig.6 Vertical distribution of POC and PN in different seasons
2.3 獐子島海域葉綠素a的質量濃度與平面分布
根據本次調查的結果顯示,獐子島海域全年尺度上表層Chl-a質量濃度變化趨勢為:夏季>秋季>春季>冬季。春季整個調查海區的表層Chl-a質量濃度為0.22~1.94 μg/L,平均值為(0.98±0.54)μg/L。最高值出現在獐子島周圍海域,整體呈現自北向南遞減的變化趨勢。夏季調查海區的表層Chl-a質量濃度為2.16~11.8 μg/L,平均值為(7.30±3.14)μg/L。變化趨勢為自北向南、自西向東遞減。獐子島海域底播貝類區的Chl-a值最低。秋季表層Chl-a的質量濃度為0.35~6.28 μg/L,平均值為(2.95±1.62)μg/L。秋季表層Chl-a的變化規律與夏季相同。冬季表層Chl-a的質量濃度為0.07~1.02 μg/L,平均值為(0.64±0.29)μg/L。變化規律為靠近島嶼沿岸的Chl-a質量濃度顯著高于其他區域(P<0.05,圖7)。
本次調查中,獐子島海域的底層Chl-a平面分布與表層的平面分布一致,同時垂直分布特征的總體趨勢是春季底層 Chl-a質量濃度顯著高于表層(P<0.05),夏、秋季兩季表層Chl-a顯著高于底層(P<0.05),冬季除少數站位表層高于底層外,其余站位表、底層質量濃度差異不顯著(P>0.05)。獐子島海域Chl-a質量濃度的垂直分布特征與POC的垂直分布特征相似。各季節POC質量濃度與Chl-a質量濃度呈顯著正相關關系(P<0.05,R=0.86)。

圖7 Chl-a平面分布Fig.7 Horizontal distribution of Chl-aa.春季Chl-a平面分布;b.夏季Chl-a平面分布;c.秋季Chl-a平面分布;d.冬季Chl-a平面分布Horizontal distribution of Chl-a in a)spring,b)summer,c)autumn,and d)winter
3.1 POC、PN及Chl-a的分布特征
獐子島養殖海域的POC質量濃度略低于渤海灣質量濃度[7],高于太平洋和大西洋海水中POC的質量濃度[11]。由于獐子島養殖海域離大陸較遠,不同于內灣,水域較為開放,從大潮汛和小潮汛的結果來看,流速的最小值為23.61 cm/s,最高為90.04 cm/s,平均為48.83 cm/s[12]。因此該海區的水體交換良好、海況穩定,本次調查中溫度和鹽度的變化范圍較小也是對此結論的一個極好佐證。且區域內養殖設施較少,不會削弱海流的影響,水體的交換會對海區水質產生顯著影響。再加之獐子島集團有限公司對于底播扇貝海區的規劃和保護,海區內受人為影響的因素較小。該區域各季節POC的平面分布整體上較為均勻,春季出現高值的幾個站位都在獐子島等島嶼沿岸,可能是受島上居民活動所帶來的陸源的影響。同時由于靠近島嶼區域水深較淺,導致此區域水溫較其他區域略高。夏季POC出現高值的站位是6#站位和17#站位,可能的原因是在6#站位與17#站位周圍有少量筏式養殖區且靠近航道,受人為影響及養殖生物生命活動的影響,POC出現高值;夏季調查中在16#站位出現低值區,可能的原因是16#站位附近有人工魚礁區,魚類攝食的影響可能會造成POC質量濃度降低。所以夏季8月份幾個站位的表、底層POC出現高值或低值的情況都與筏式養殖或人工魚礁等不同的養殖模式,以及人類活動有關。此結論尚需進一步研究證實。
從POC、PN質量濃度的垂直分布來看,夏秋兩個季節表層POC質量濃度明顯高于底層。一方面可能與底層大規模底播養殖扇貝有關,通常在適溫范圍內,隨著水溫的升高,貝類的代謝活動增強[13-14],扇貝的攝食會降低POC的質量濃度;另一方面夏季陽光充足,太陽照射使得表層水溫升高,加上底層外來海水的影響,表、底層海水的水溫和鹽度等水文條件差別較大,海水的垂直穩定性好,交換較弱[7],且海水本身具有一定的阻隔效應,使得碎屑顆粒很難上下擴散[15];最后受夏季光照、水溫、營養鹽質量濃度等相關因素影響,浮游植物在表層海水中大量生長也造成了表層POC質量濃度高于底層的情況。冬季水溫降低,貝類的攝食作用不明顯,使得表、底層的POC質量濃度變化不大。表層高于底層的幾個站位都靠近島嶼附近,說明人為因素和陸源輸入會在冬季對POC和PN的垂直分布造成一定影響。而春季底層質量濃度高于表層質量濃度可能的原因是:春季是獐子島集團大量收貨扇貝的季節,底拖網對海底擾動較大,底播扇貝數量減少,攝食活動減弱,造成了底層POC質量濃度較高。
浮游植物進行光合作用的主要色素是Chl-a,同時Chl-a也是表征浮游植物生物量的一個重要指標。所以浮游植物也是POC的重要來源之一[16]。該區域的Chl-a質量濃度的平面分布與POC的平面分布類似,各季節整體分布較為均勻,這一結論與張繼紅等[12]的研究結果基本一致。不同季節,Chl-a質量濃度受溫度影響也有較大差異,夏季溫度升高適宜浮游植物繁殖,Chl-a的質量濃度最高。春季和冬季Chl-a的最高值都出現在島嶼沿岸,說明當溫度降低,浮游植物減少,Chl-a質量濃度降低,陸源及人為因素的影響開始顯現。本次調查中溫度與POC、Chl-a質量濃度無明顯的相關性,由此可見,海區的溫度等水文狀況、水體交換能力的大小、生物的攝食作用以及陸源、人為因素共同作用是影響獐子島海域POC、PN以及Chl-a質量濃度的空間分布格局的幾個重要因素。
3.2 POC的來源分析
有機質的C/N這一指標被廣泛用來區分海洋中有機質的不同來源。一般認為海洋生物有機質的C/N比值為5~7[17],陸源高等植物有機質的C/N>15[18]。獐子島海域的POC/PN為2~7,由于海洋中的PN分為顆粒有機氮(PON)和顆粒無機氮(PIN)兩部分,樣品酸化時并不能去除PIN[7]。因此,在使用C/N這一指標時,需要考慮樣品中PIN對結果的影響。當POC質量濃度較小時,樣品中的PIN可能對于應用POC/PN比值來判斷海水中POC的來源有一定的影響[19]。由于獐子島海域POC、PN變化不大,對全年各站位POC和PN進行相關性分析,如圖8所示。由于POC與PN有顯著的正相關性,可大致認為樣品中PIN的含量為一定值,當POC質量濃度為0時,PN軸上的截距的大小即等于樣品中PIN的含量[19-21]。雖然POC和PN的回歸直線不經過原點,但是當POC=0時,n=0.004,即PIN≈0.004 mg/L,扣除樣品中PIN的影響后,對本區C/N基本沒有影響,即反映出該海域有機質主要為海洋生物來源。同時也說明了陸源對該區域POC質量濃度的影響較小。

圖8 POC與PN的總相關關系Fig.8 Correlation between concentrations of POC and PN
POC/Chl-a的比值可以表征非生命態顆粒有機碳對總的顆粒有機碳的貢獻。POC/Chl-a為20~200時說明有機質主要來源于活的浮游植物,當POC/ Chl-a>200,表明降解有機物質的存在[10,22]。本次調查中POC/Chl-a為71.64~430.39,平均值為332.50,表明這些區域有機質主要由活的浮游植物和降解有機質共同組成。再次證明了獐子島海域受人為因素,陸源因素的影響較小。
由于獐子島底播蝦夷扇貝的食物有82%來源于底邊界層[23],且該海域的葉綠素質量濃度和初級生產力水平較低,海水流速大,人為因素影響較小,水交換帶來的懸浮顆粒物成為蝦夷扇貝的主要食物來源。目前獐子島蝦夷扇貝的養殖量并未達到養殖容量[4],所以希望通過本次研究,為在底播蝦夷扇貝區域的選擇上提供一定參考依據。
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(本文編輯:梁德海)
Spatial-temporal distribution of particulate organic carbon and particulate nitrogen in the mariculture areas of Zhangzhi Island
LIU Yi1,2,ZHANG Ji-hong2,DU Mei-rong2,LIN Fan2,DING Gang3,WU Wen-guang2, FANG Jing-hui2
(1.College of Fisheries,Ocean University Of China,Qingdao 266071,China;2.Key Laboratory of Sustainable Development of Marine Fisheries,Ministry of Agriculture;Function Laboratory for Marine Fisheries Science and Food Production Processes,Qingdao National Laboratory for Marine Science and Technology,Yellow Sea Fisheries Research Institute,Chinese Academy of Fishery Sciences,Qingdao 266071,China;3.Marine Biology Institute of Shandong Province,Qingdao 266071,China)
Nov.11,2015
Zhangzi Island;Particulate Organic Carbon;Particulate Nitrogen;Distribution
Several cruises have been conducted on the Zhangzi island aquaculture region,with 14 stations,in August,October,and December 2011 and April 2012.Hydrography data on particle organic carbon(POC)and particulate nitrogen(PN)was collected,and the spatial-temporal distribution of the data was studied and analyzed.The results showed that variation in concentration of POC is in the following order:summer>autumn>spring>winter.The POC concentration in summer tends to be the highest,with a variation from 0.159 to 1.672 mg/L and 0.045 to 0.834 mg/L for surface and bottom water,respectively;the average POC concentration for the surface is (0.867±0.451)mg/L and for bottom is(0.319±0.204)mg/L.In winter,the bottom POC concentration reaches a minimum,and the range and average concentration for surface water is 0.020~0.530 mg/L and(0.240±0.125)mg/L,respectively,and for the bottom water is 0.061~0.458 mg/L and and(0.221±0.129)mg/L,respectively.The horizontal distribution of POC concentration tends to be homogenized for each season.The variation in PN concentration is as follows:summer>winter>autumn>spring.Similar to POC,the PN concentration in summer tends to be the highest with a range and average value of 0.026~0.439 mg/L and(0.193±0.067)mg/L,respectively,for surface water,and 0.020~0.393 mg/L and(0.172±0.060)mg/L,respectively,for bottom water.The minimum concentration of PN tends to appear in spring and the range and average are 0.059~0.178 mg/L and(0.120±0.047)mg/L,respectively,for surface water,and 0.020~0.393 mg/L and(0.100±0.050)mg/L,respectively,for bottom water.The PN concentration exhibits a spatial homogenized distribution similar to that of POC.The temporal distribution of concentration of Chl-a is as follows:summer>autumn>spring>winter.Vertical distributions for POC,PN,and Chl-a shows some similarities.The concentration of bottom water is slightly higher than that of surface water in the spring,and much higher surface concentrations can be observed relative to bottom water concentrations in summer and autumn.In winter,the concentrations in surface and bottom water tend to be similar.With the analysis of C/N and the ratio of POC to Chl-a(in concentration)the source of POC for the study region is discussed,and the source of the POC near Zhangzi island is concluded to primarily originate from marine organisms,not much terrigenous sediments.
S912
A
1000-3096(2016)05-0009-10
2015-11-11;
2016-01-22
國家自然科學基金項目(31302193);黃海水產研究所級基本科研業務費(20603022015017-3,20603022015017-2,20603022011003);公益性行業(農業)科研專項 (201203017)
[Foundation:National Natural Science Foundation of China,No.31302193;Special Scientific Research Funds for Central Non-profit Institutes,Yellow Sea Fisheries Research Institutes,No.20603022015017-3,No.320603022015017-2,20603022011003;Publicwelfareindustry(Agriculture)research,No.201203017]
劉毅(1985-),男,山東青島人,助理工程師,碩士,主要從事水域生態學研究,電話:0532-85822957,E-mail:liuyi@ysfri.ac.cn;房景輝,通信作者,電話:0532-85822957,E-mail:fangjh@ysfri.ac.cn