東山灣營養鹽的分布特征及其與葉綠素a的相互關系

摘要：依據2012-2013年的四個航次，對東山灣營養鹽的時空分布特征及其與葉綠素a的關系進行調查研究。結果表明：東山灣海水中總無機氮、磷酸鹽和硅酸鹽的濃度均為夏季最低，而葉綠素a濃度則夏季最高。葉綠素a與磷酸鹽、硝酸鹽、銨鹽和總無機氮存在顯著負相關，而與鹽度、亞硝酸鹽和硅酸鹽不存在顯著相關性。

關鍵詞：東山灣;營養鹽;葉綠素a

中圖分類號：X834 文獻標識碼：A 文章編號：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

福建東山灣位于福建南部海域，被漳浦縣古雷半島、云霄縣、東山島所環繞，灣頂有漳江入海，灣口朝南，其間還有塔嶼等大小島嶼屏障，口小腹大，潮流暢通，是個半封閉型的海灣[1]。東山灣作為福建省最大的海水養殖基地和漁業生產基地，所以對其營養鹽、葉綠素a等的研究具有重要意義。

海水營養鹽是指磷酸鹽、硝酸鹽、亞硝酸鹽、銨鹽和硅酸鹽。作為浮游植物生長繁殖的必需成分，營養鹽的含量與結構組成對海洋生態系統有直接且巨大的影響[2-3]。同時營養鹽在海水中的含量分布，不僅受海洋生物活動和季節變化的影響，也和大陸徑流的變化有很大關系。海水中葉綠素a的含量反映浮游植物的生物量，本文主要研究東山灣營養鹽的分布特征及其與葉綠素a的相互關系。

1 材料與方法

1.1 航次安排與站位布設

分別于2012年5月、8月、11月及2013年1月對福建省東山灣進行4個航次的調查研究，分別代表春季、夏季、秋季及冬季。站位點有7個（見圖1），DS13和DS15靠近東山灣灣口，DS03和DS06為東山灣灣內，DS09為八尺門連接口。參照GB17378.3-2007《海洋調查規范》[4]采集表層海水，開展鹽度、營養鹽（NO2-N，NO3-N，NH4-N，PO4-P，SiO3-Si）、葉綠素a等項目的檢測工作。

1.2 檢測方法

參照GB17378.3-2007《海洋調查規范》，亞硝酸鹽采用萘乙二胺分光光度法檢測，硝酸鹽采用鋅鎘還原法檢測，銨鹽采用次溴酸鹽氧化法檢測，磷酸鹽采用磷鉬藍分光光度法檢測，硅酸鹽采用硅鉬黃法檢測。葉綠素a參照GB17378.7-2007/8.2，采用紫外分光光度法檢測。

1.3 數據分析

采用SPSS19.0軟件，運用pearson相關性分析方法來分析營養鹽與葉綠素a的關系。

2 結果與分析

2.1 鹽度

東山灣表層海水的鹽度分布特征如圖2，春夏兩季的鹽度較秋冬季低。春季的鹽度分布均勻，各站無明顯差別，鹽度范圍在30.23～30.47之間。夏季除DS15站鹽度較高（33.75）外，其他各站的鹽度范圍在29.96～31.62之間，遠低于秋冬兩季。而秋季的鹽度分布則是DS13、DS15及DS06較高，其余各站明顯較低。冬季除DS03外，其余各站鹽度都高于33.0。春夏兩季由于降水較多，大陸徑流量較大，故而鹽度明顯低于秋冬兩季。

2.2 營養鹽

東山灣海水中總無機氮的濃度平均值為：春季>冬季>秋季>夏季。春季0.355mg/L和冬季0.309mg/L明顯高于夏季的0.121mg/L和秋季的0.126mg/L。春季東山灣海水中總無機氮濃度灣口三個站點高于其余各站;夏季及秋季的總無機氮濃度值非常接近，分布特征也基本一致;冬季除DS09外，其余各站的濃度值也比較接近。

東山灣海水中的磷酸鹽濃度平均值為：冬季>秋季>春季>夏季。冬季最高為0.0393mg/L，夏季最低為0.0105 mg/L。夏季磷酸鹽濃度最低，分布也較均勻，其余三個季節各站位點的磷酸鹽濃度存在一定差異。冬季靠近灣口的站點磷酸鹽濃度明顯高于灣內。

春季、秋季及冬季東山灣海水中的硅酸鹽平均濃度非常接近，分別為1.03、1.10、1.05 mg/L;而夏季較低為0.733 mg/L。DS13和DS15站點四個季度的硅酸鹽濃度值比較接近，除夏季與其他站點比較接近外，其他季節顯著低于其余站點。

2.3 葉綠素a

東山灣海水中的葉綠素a平均濃度為：夏季>秋季>春季>冬季，夏季最高為2.23 mg/L，冬季最低為0.223 mg/L。春冬兩季葉綠素a濃度分布較均勻，而夏秋兩季各站點的濃度差異較大。夏季葉綠素a濃度最高值出現在DS06站點，為3.77 mg/L。

2.4 營養鹽與葉綠素a的相互關系

從表1可以看出，葉綠素a與磷酸鹽、硝酸鹽、銨鹽和總無機氮存在極顯著地負相關，而與鹽度、亞硝酸鹽和硅酸鹽不存在顯著相關性。由于總無機氮由亞硝酸鹽、硝酸鹽和銨鹽組成，而硝酸鹽和銨鹽是主要組成成分，因而葉綠素a與硝酸鹽、銨鹽相關，就與總無機氮存在相關性。浮游植物在夏季生長繁殖旺盛，對營養鹽的消耗多，因而夏季的營養鹽濃度遠低于其他三個季節。

3.1 6.4 9.2 3.4

Justic et al.[5]提出判斷研究海域的浮游植物生長是否受到營養鹽的限制：當Si/DIN>1， DIN/P<10，為N限制;當Si/P>22， DIN/P>22時，為P限制;當Si/P<10，Si/DIN<1，為Si限制。如表2所示，春季不存在營養鹽限制問題，而其余各季Si/DIN>1， DIN/P<10，東山灣的浮游植物生長在夏季、秋季及冬季都是屬于DIN限制。

3 小結與討論

東山灣海水中總無機氮的濃度平均值為：春季>冬季>秋季>夏季;磷酸鹽濃度平均值為：冬季>秋季>春季>夏季;春季、秋季及冬季的硅酸鹽平均濃度非常接近，而夏季最低;葉綠素a平均濃度為：夏季>秋季>春季>冬季。

葉綠素a與磷酸鹽、硝酸鹽、銨鹽和總無機氮存在顯著負相關，而與鹽度、亞硝酸鹽和硅酸鹽不存在顯著相關性。春季不存在營養鹽限制問題，而夏季、秋季及冬季都是屬于DIN限制。

參考文獻

[1]劉修德.福建省海灣數模與環境研究—東山灣[M].北京：海洋出版社，2011.

[2]葉然，劉艷云，崔永平，等.東海營養鹽結構的時空分布及其對浮游植物的限制[J].海洋與湖沼，2015，46（2）：311-320.

[3]王正方，姚龍奎，阮小正.長江口營養鹽（N，P，Si）分布與變化特征[J].海洋與湖沼，1983，14（4）：324-332.

[4]中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局.GB17378.3-2007《海洋調查規范》[S].北京，中國標準出版社，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

作者簡介：李懷旻（1985-），男，碩士研究生，工程師，研究方向為環境監測。