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黑藻群丛对水体环境因子日变化的影响

黑藻群丛对水体环境因子日变化的影响

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中国海洋湖沼学会第十次全国会员代表大会暨学术研讨会

作者：毛丽娜王国祥董彬周锋杭子清临沂大学资源环境学院

目的:氮素是目前很多湖泊形成富营养化状态的重要原因。研究表明,氮的去除受到水环境因子如温度、溶解氧、电导率、pH等因素的影响,而沉水植物对水环境中环境条件有重要的影响。所以,水生植物改变水环境因素,以及这些因素对于氮去除影...

目的:氮素是目前很多湖泊形成富营养化状态的重要原因。研究表明,氮的去除受到水环境因子如温度、溶解氧、电导率、pH等因素的影响,而沉水植物对水环境中环境条件有重要的影响。所以,水生植物改变水环境因素,以及这些因素对于氮去除影响的研究具有重要的理论和实际意义。方法:实验在南京师范大学仙林校区水环境生态修复中试平台完成。水生植物黑藻采用株高10cm左右的黑藻幼苗,底泥采集于南京某富营养化池塘,桶底底泥厚度约10cm,每桶种植140g黑藻幼苗,光照充足,在黑藻移植后长出新的分枝,株高到达水面,开始试验,比较种植黑藻（处理T）和没有种植黑藻（对照CK）的水质指标及其日变化特征。测定的水质指标有:pH、DO、电导率、总氮,采用AQUAMETER 100便携式多参数水质分析仪和碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法测定。取样和测定重复3次。结果:水生植物对水中溶解氧浓度有显著影响,种有黑藻的水中溶解氧浓度明显比对照高,种有黑藻的水中溶解氧浓度表现为以14:00左右为最高值的单峰曲线,达12.86mg/L,日平均为10.92mg/L。黑藻对水体中pH也有显著影响,对照的水中pH值基本处于相对平稳的状态,处理的水中pH值呈明显的以14:00为最高值的单峰曲线,日平均值也明显高于对照。总氮与电导率没有显著日变化特征,但都明显低于对照组。结论:1.黑藻能显著提高水质,表现为电导率、总氮含量明显降低,溶解氧和pH值均明显增加。2.种有黑藻的水体环境因子如pH值和溶解氧总体日变化趋势较明显,而总氮和电导率的变化没有明显日变化特征,相对稳定;无植物水体的环境因子基本处于相对稳定的状态,总氮有所波动。

关键词：

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黄海和东海大型底栖生物生态学研究进展

黄海和东海大型底栖生物生态学研究进展

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中国海洋湖沼学会第十次全国会员代表大会暨学术研讨会

作者：李新正王洪法张宝琳中国科学院海洋研究所

本文在收集、研究近50年来有关黄海和东海大型底栖生物生态学和生物多样性研究相关文献的基础上,对黄海和东海大型底栖生物的物种组成、优势种、生物量、丰度、群落结构、物种多样性（香农-威纳多样性指数、物种丰富度指数、均匀度指数... 详细信息

本文在收集、研究近50年来有关黄海和东海大型底栖生物生态学和生物多样性研究相关文献的基础上,对黄海和东海大型底栖生物的物种组成、优势种、生物量、丰度、群落结构、物种多样性（香农-威纳多样性指数、物种丰富度指数、均匀度指数、优势度指数）以及次级生产力进行了全面系统的概括,对已有研究成果和研究进展进行了评述和总结。本文将为黄海和东海海域进一步的大型底栖生物生态学及其变化研究和全面系统的生态系统生态学研究提供背景资料。新理论、新方法、新手段、新工具的创新、探索、引入将是今后海洋大型底栖生物生态学研究的必然趋势。因此,要根据国家需求,跟踪国际前沿,注意科学问题的发掘。未来海洋大型底栖生物生态学和生物多样性研究发展应关注以下问题:（1）海洋大型底栖生物多样性的调查、编目、监测及信息系统建设,建立地理信息系统;（2）生态系统结构功能与生态系统管理研究;（3）全球气候变化及人类活动对大型底栖生物多样性的影响研究,即全球气候变化和人类活动什么时候、在什么情况下、如何影响大型底栖生物?海洋生态系统从受到第一次人类活动影响以来是如何变化的?人类活动在不同种群、物种、群落和生态系统产生影响的机理是什么?（4）生物多样性和生态环境保护、恢复和持续利用技术和对策研究;（5）濒危物种的濒危机制,重要经济种类的遗传多样性、系统进化及病害防治研究;（6）外来物种入侵和转基因生物释放对生物多样性的影响研究;（8）稀有物种在生态系统中的功能,一个物种在其生活史过程中其功能如何转变;（9）大型底栖生物在海洋生态系统中的生态服务功能;（10）各种海洋生境在全球经济或者无形资源中的价值,这些价值在多大程度上依赖于海洋大型底栖生物多样性。

关键词：黄海东海大型底栖生物生态学生物多样性进展

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渤海漏油事件对真核微生物多样性的影响

渤海漏油事件对真核微生物多样性的影响

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中国海洋湖沼学会第十次全国会员代表大会暨学术研讨会

作者：龚骏施斐中国科学院烟台海岸带研究所

2011年6月渤海油田发生重大漏油事故,更使渤海生态环境雪上加霜,其生态效应很可能影响其邻近的北黄海。微生物是生物地球化学循环的主要驱动者,其中真核微生物（微藻、原生动物、真菌）是近海初级生产、微食物环、物质降解的重要贡献者... 详细信息

2011年6月渤海油田发生重大漏油事故,更使渤海生态环境雪上加霜,其生态效应很可能影响其邻近的北黄海。微生物是生物地球化学循环的主要驱动者,其中真核微生物（微藻、原生动物、真菌）是近海初级生产、微食物环、物质降解的重要贡献者,也可能导致赤潮的产生,对沉积物中微生物群落结构与活动的研究是评价近海生态系统功能与服务的重要内容。2011年6月渤海油田发生大量原油泄漏事件,部分原油被海流带动、扩散、沉到海底。此事件对渤黄海沉积物中真核生物多样性产生怎样的影响是我们关心的问题。在当年6月、11月,我们在渤海及北黄海的20个站点的表层沉积物进行了取样,通过DNA提取及454高通量测序,分析了沉积物中真核微生物类群的多样性、群落结构及其时空分布特征,结果如下:测序共得到近50万条原始序列真核生物,其中高质量数据有29万条左右,共得到22288个分类操作单元（OUT）。通过所获得的序列信息可以了解沉积物中各大类群（如甲藻、鞭毛虫、纤毛虫、肉足虫、有孔虫、真菌、小型后生动物等）的种类组成、相对丰度与多样性。分析发现,从序列条数的比例来看,囊泡类＞后生动物＞鞭毛类,其他原生生物和真菌类群所占比例较低。各站点的生物多样性指数的时空分布明显,主要受区域的影响,且在漏油区较近站点群落结构发生巨大变化,多样性指数也明显降低。本工作揭示了漏油污染对渤黄海底栖微生物多样性、赤潮风险的影响;作为基期研究,也为渤黄海海底生态功能与环境质量的长期监测提供重要参考。

关键词：渤海漏油底栖微型生物原生生物群落结构时空分布

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2011年夏季珠江口附近海域的温度、盐度锋及对营养盐、溶氧分布特征影响的初步探讨

2011年夏季珠江口附近海域的温度、盐度锋及对营养盐、溶氧分布特...

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中国海洋湖沼学会第十次全国会员代表大会暨学术研讨会

作者：李鸿妹张传松郑江鹏石晓勇中国海洋大学化学化工学院中国海洋大学海洋化学理论与工程技术教育部重点实验室

海洋中的锋面不仅是海洋中的高生产力区,是渔场的高发区,具有实际的生产意义,而且在在水平方向上阻隔了近海海水和外海水的交换,具有重要的动力学意义。有关海洋学理论认为,陆源污染物向外海的输运多被限制在锋区附近靠近大陆的一侧,锋... 详细信息

海洋中的锋面不仅是海洋中的高生产力区,是渔场的高发区,具有实际的生产意义,而且在在水平方向上阻隔了近海海水和外海水的交换,具有重要的动力学意义。有关海洋学理论认为,陆源污染物向外海的输运多被限制在锋区附近靠近大陆的一侧,锋区两侧水体在物理性质、化学成分等方面都存在明显的差异。在水平方向上,锋区作为一个动力屏障,阻挡海水中溶解的化学物质和泥沙等向外海的输运;在垂直方向上,上层海水与下层海水之间的密度差加强了垂向稳定度,使得溶解于水中的营养盐、溶解氧、浮游生物等悬浮物质垂向扩散受到明显的限制。本文依据2011年夏季对珠江口附近海域的调查资料,分析了珠江口附近海域的温度、盐度锋,并就其对该海域营养盐、溶解氧分布特征的影响进行初步探讨。结果表明:夏季在珠江口附近海域存在明显的温度、盐度锋。其中,温度锋在表层并不明显,由10m层向下,温度锋逐渐增强,至50m层时温度锋达到最强,然后向下逐渐减弱,直至消失。盐度锋由于受到河口冲淡水的影响,表层强度最大,至10m时,盐度锋强度已经大为减弱,在50m、100m层盐度锋几乎不存在。在断面分布上,温度、盐度锋均在30m至100m层等值线密集,100m层以下,等值线变得稀疏,尤其是盐度锋几乎不存在。受到温度、盐度锋的影响,该海域营养盐及溶解氧的水平分布均表现出在锋区西侧浓度大于东侧的特征,说明锋面在一定程度上阻碍了营养盐向外海的运输,起着类似屏障的作用。在垂直分布上,营养盐及溶氧出现了水平梯度大,垂向分层明显的特征,并且由于温盐跃层阻止了底层腐殖质分解的营养盐向上层的输运,使得营养盐底层浓度＞表层,而溶氧则由于在锋区冲淡水向外海扩散的过程中,由于温度、盐度锋加强了垂向稳定度,限制了表层高含量的溶解氧向底层的扩散,从而导致了底层溶解氧的亏损。

关键词：珠江口锋营养盐溶解氧夏季

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LGM热带西太平洋的高生产力和亚氧化底层水:对大气pCO2冰期旋回机制的启示

LGM热带西太平洋的高生产力和亚氧化底层水:对大气pCO2冰期旋回机...

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中国海洋湖沼学会第十次全国会员代表大会暨学术研讨会

作者：熊志方李铁刚 Algeo Thomas 常凤鸣南青云中国科学院海洋研究所海洋地质与环境重点实验室 Department of Geology University of Cincinnati

大气CO2分压（pCO2）冰期旋回的成因机制一直悬而未决,其中南大洋深部环流流通状况变化对CO2的封存或去气被认为扮演重要角色。然而,最近的研究表明末次盛冰期（LGM）赤道太平洋深部存在加深的呼吸CO2库,可以解释末次冰期减少的80ppmv... 详细信息

大气CO2分压（pCO2）冰期旋回的成因机制一直悬而未决,其中南大洋深部环流流通状况变化对CO2的封存或去气被认为扮演重要角色。然而,最近的研究表明末次盛冰期（LGM）赤道太平洋深部存在加深的呼吸CO2库,可以解释末次冰期减少的80ppmv的大气pCO2。疑问是这一重要发现能否存在于赤道向南、北扩展的低纬热带太平洋。利用东菲律宾海帕里西维拉海盆含LGM沉积的Ethmodiscus rex纹层硅藻席（LDM）岩芯WPD-03孔中的元素和（硫）同位素地球化学重建了LGM热带西太平洋的生产力状况和氧化还原沉积环境。研究表明,LDM沉积期古生产力维持在高稳定状态,估计的初级生产力、有机碳雨率（Rainrates）和埋藏生产力平均分别为248.42g/m2yr、61.93g/m2yr和5.27g/m2yr,其初级生产力与现代高生产力的上涌海区可比。LDM沉积期,沉积环境处于还原条件,细菌硫酸盐还原（BSR）发生于硫酸盐不受限的开放系统,且还原态硫经过了中间硫相微生物歧化反应的再循环;硫铁矿形成受限于有机质而非活性铁的可利用度。这些特征综合表明LDM沉积于硫化缺氧环境,但底层水为亚氧化条件。LDM沉积期的还原沉积环境并不是大洋侧向环流减弱引起的水体滞流造成,而主要是***勃发导致的大规模有机质输出到海底而耗尽溶解O2所致。LGM增强的初级生产力状况和亚氧化的底层水条件联合表明巨大的呼吸CO2库也存在于低纬东菲律宾海深部,支持冰期太平洋深部可能存在盆地尺度的巨大呼吸CO2库,从而调控大气pCO2的冰期-间冰期变化。

关键词： Ethmodiscus rex 硅藻席古生产力氧化还原条件东菲律宾海末次盛冰期

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沉水植物对水-沉积物扩散边界层氧气垂直分布特征的影响

沉水植物对水-沉积物扩散边界层氧气垂直分布特征的影响

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中国海洋湖沼学会第十次全国会员代表大会暨学术研讨会

作者：李振国王国祥夏劲张佳马久远南京师范大学地理科学学院湖南科技大学地理系

目的:扩散边界层是覆盖在沉积物表面的一层水膜,在该层中溶解物质的迁移以分子扩散为主。它是沉积物与上覆水体之间进行热量、溶质和颗粒物交换的必经场所。本文研究了沉水植物苦草（Vallisneria natans）和黑藻（Hydrilla verticillat... 详细信息

目的:扩散边界层是覆盖在沉积物表面的一层水膜,在该层中溶解物质的迁移以分子扩散为主。它是沉积物与上覆水体之间进行热量、溶质和颗粒物交换的必经场所。本文研究了沉水植物苦草（Vallisneria natans）和黑藻（Hydrilla verticillata）光合作用对水-沉积物扩散边界层氧气浓度及垂直分布的影响。方法:采集富营养化水体的表层沉积物,在5L玻璃烧杯（高26cm,直径17cm）中平铺3cm厚沉积物,种植不同密度的苦草和黑藻（苦草为株高10cm的种子萌发苗,黑藻为长度10cm的顶枝,密度分别为440株/m2、880株/m2、1320株/m2）,使用高精度溶氧微电极（PreSens,德国）,测定两种沉水植物在黑暗和光照条件下,扩散边界层氧气浓度和垂直渗透深度的变化。结果:1.苦草和黑藻光合作用过程中扩散边界层溶氧浓度由黑暗状态下的1.87mg/L和0.98mg/L增加到8.52mg/L和8.98mg/L;苦草密度为1320株/m2,黑藻密度为880株/m2,对扩散边界层溶氧的提高最明显,分别提高了6.65mg/L和8mg/L。2.在苦草和黑藻光合作用影响下氧气渗透深度由黑暗状态下的200μm和320μm增至1500μm和3440μm;苦草和黑藻密度为1320株/m2对氧气渗透深度的影响最明显,渗透深度分别增加了1300μm和3120μm。结论:沉水植物光合作用能明显提高扩散边界层氧气浓度,增加氧气渗透深度。与苦草相比,黑藻可以明显增加沉积物氧气渗透深度。沉水植物的不同密度对扩散边界层氧气浓度和氧气渗透深度有明显差异。

关键词：扩散边界层溶解氧沉水植物

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Foraging inhibition in two cladocerans feeding on Microcystis aeruginosa

Foraging inhibition in two cladocerans feeding on Microcysti...

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中国海洋湖沼学会第十次全国会员代表大会暨学术研讨会

作者： Zhu Jinyong Lu Kaihong Sun Sizhi Zhang Kexin Ningbo University

Bloom-forming cyanobacteria are known to negatively affect their herbivores, but the possible reasons leading to the foraging inhibition of different cladocerans are uncertain and controversial so far. Hence, in order to understand how cyanobacteria affect the feeding behavior of cladocerans with different body sizes, feeding rates （FR） of zooplankton cladocerans Daphnia carinata and Moina macrocopa on the mixture of toxic or non-toxic Microcystis aeruginosa with Scenedesmus quadricauda during a 24-h period was investigated. FR of Moina was found generally low in the mixed toxic Microcystis diets, except for the sudden increase after 8 h of exposure, while FR of Daphnia decreased continuously in the mixed toxic diets. The dynamics of FR of both cladocerans on specific algae was similar to that of the total FR. There is no apparent selectivity displayed by both cladocerans on the mixed diets. There is no significant difference between the strains of Microcystis, suggesting that the feeding pattern of Moina maybe more of avoiding Microcystis rather than feeding inhibition resulted from the toxicity of algae. Unlike Moina, there was significant difference in Daphnia between the strains of Microcystis over time. The reason of feeding inhibition of Daphnia might be toxicity after continuous exposure to the toxic cyanobacteria.

关键词： avoidance cladocerans cyanobacteria feeding inhibition toxicity

来源：评论

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三维悬沙运动的间断有限元模型

三维悬沙运动的间断有限元模型

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中国海洋湖沼学会第十次全国会员代表大会暨学术研讨会

作者：赵张益张庆河天津大学

因泥沙输移问题具有广阔的工程应用背景,引起了许多学者的很大兴趣,同时建立了基于各种数值计算方法的数值模型。由于水流中间断或大梯度流动,导致泥沙或污染物质输移出现间断或大梯度输移问题;有时即使是光滑连续的流动,泥沙场或污染... 详细信息

因泥沙输移问题具有广阔的工程应用背景,引起了许多学者的很大兴趣,同时建立了基于各种数值计算方法的数值模型。由于水流中间断或大梯度流动,导致泥沙或污染物质输移出现间断或大梯度输移问题;有时即使是光滑连续的流动,泥沙场或污染物质场也可能出现间断或大梯度。因此,采用一种具有捕捉间断机制的数值方法来建立高分辨率泥沙或污染物输移模型具有重要的实际意义。近年来,越来越多的学者使用间断有限元（Discontinuous Galerkin,简称为DG）方法模拟上述输移问题。DG方法最早由Reed和Hill（1973）用于求解中子输移问题。将DG方法应用于求解对流扩散方程所描述的输移问题的关键在于如何数值离散方程中的扩散项。为此,学者们在DG方法的框架下提出了诸多数值格式,如IP（Interior Penalty）、BR（Bassi-Rebay）以及LDG（Local Discontinuous Galerkin）等格式。Arnold和Brezzi等人（2002）在统一的框架下分析了DG方法中各种离散扩散项的数值格式。Castillo（2002）则从实用的角度比较了各种格式的性能。在上述学者所分析的格式中,局部间断有限元（Local Discontinuous Galerkin,简称为LDG）方法在精确性和稳定性上具有一定的优势。Aizinger等人（2001,2002）在其建立的输移模型中采用LDG方法离散扩散项,并获得了较为理想的模拟结果。但是,LDG方法应用于多维问题时,其单元自由度与非相邻单元有关,导致LDG方法不适于隐式求解。本次研究采用紧致间断有限元（Compact Discontinuous Galerkin Method,简称为CDG）格式离散扩散项并建立了基于无结构化三角形网格的三维悬沙输移数值模型。CDG格式具有分辨率高、局部守恒、易于处理复杂地形边界以及内置捕捉间断机制等LDG方法所具有的优点。同时,该方法在稳定性和稀疏性方面比LDG方法更有优势。模型在对流扩散理想算例检验的基础上,模拟了明渠流情况下松散床面泥沙掀起的纯悬浮过程以及纯沉降过程。

关键词：悬沙间断有限元数值模拟

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海洋鱼类种质资源冷冻保存及其利用

海洋鱼类种质资源冷冻保存及其利用

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中国海洋湖沼学会第十次全国会员代表大会暨学术研讨会

作者：刘清华中国科学院海洋研究所

种质资源和生物多样性问题已成为国际社会关注的焦点问题,生物种质资源的拥有量也已成为衡量一个国家可持续发展能力和综合国力的重要指标之一。海洋种质资源蕴藏着各种潜在可利用基因,是人类繁衍生存和发展的物质基础。然而由于人类无... 详细信息

种质资源和生物多样性问题已成为国际社会关注的焦点问题,生物种质资源的拥有量也已成为衡量一个国家可持续发展能力和综合国力的重要指标之一。海洋种质资源蕴藏着各种潜在可利用基因,是人类繁衍生存和发展的物质基础。然而由于人类无休止的索取、掠夺式开发,导致资源衰竭和环境恶化,生物多样性也遭到严重破坏,造成许多长期进化形成的物种处于濒危甚至灭绝状态,如不及时采取保护措施,若干年后,许多物种的遗传资源将无法找到。超低温冷冻保存技术为种质资源的保存提供一个很好的手段,通过超低温冷冻保存技术,建立海洋动物种质资源库,可以将我国的特有物种、极度濒危物种、具有重要经济价值和科学研究价值的海洋动物精子、原始生殖细胞、卵子、胚胎、或幼虫等种质资源进行长期保存,待将来需要时再将其复活、培育或移植到代理母亲体内进行后代繁殖,从而实现种质资源长期保存和延续的目的。我们已建立种质库,库存种类达20余种,库存精子量3000ml。分别保存有2003-2012年保存的牙鲆、大菱鲆、夏鲆冻精、真鲷、大黄鱼、大菱鲆等物种的精子;库存精子已应用于科学实验和鱼类人工繁育生产,先后用于夏鲆与牙鲆杂交实验及育苗生产中,累计生产杂交鲆鱼苗300余万尾;采用冷冻真鲷精子600ml/年用于大菱鲆、牙鲆、漠斑牙鲆的雌核发育、多倍体的人工诱导;海水鱼类胚胎低温保存实验研究取得重要进展,-30oC和-40oC获得高比率的复活胚胎;实现海水鱼类胚胎冷冻保存研究的突破,在程序降温和玻璃化冷冻保存实验中,共获得真鲷复活胚胎24枚,而且均能正常孵化和发育。同时成功克隆了大菱鲆、真鲷生殖系细胞发育密切相关基因的基因启动子并构建了相关的表达质粒和定位表达mRNA,显微注射青鳉胚胎结果显示pPMvas-GFP质粒及EGFP-pmvas3’UTR mRNA能成功标记青鳉的原始生殖细胞,对标记的青鱂原始生殖细胞或精原细胞成功的进行分离和冷冻保存,该方法的建立将为海水鱼类原始生殖细胞的标记、分离保存奠定了基础,为将来通过"借腹生子"技术实现海水鱼类种质资源保存开辟新途径。

关键词：海洋鱼类种质资源冷冻保存

来源：评论

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南黄海水体无机氮结构的季节变化特征

南黄海水体无机氮结构的季节变化特征

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中国海洋湖沼学会第十次全国会员代表大会暨学术研讨会

作者：孙霞王保栋韦钦胜谢琳萍国家海洋局第一海洋研究所海洋生态研究中心海洋生态环境科学与工程国家海洋局重点实验室

根据"我国近海海洋综合调查与评价专项"南黄海区块的调查资料,研究了南黄海水体中NO3-N、NO2-N、NH4-N的浓度以及无机氮结构组成的季节变化规律。结果表明,春季南黄海水体中NO3-N、NO2-N、NH4-N浓度平均值分别为6.07、0.14和0...

根据"我国近海海洋综合调查与评价专项"南黄海区块的调查资料,研究了南黄海水体中NO3-N、NO2-N、NH4-N的浓度以及无机氮结构组成的季节变化规律。结果表明,春季南黄海水体中NO3-N、NO2-N、NH4-N浓度平均值分别为6.07、0.14和0.77μmol/dm3;三氮中NO3-N在无机氮中所占比例最大,平均百分比为77.0%,其次是NH4-N,为19.4%,NO2-N最低,只有3.7%。夏季水体中NO3-N、NO2-N、NH4-N浓度平均值分别为3.63、0.25和1.07μmol/dm3,NO3-N浓度全年最低,NH4-N浓度全年最高;NO3-N和NH4-N比例接近,分别为50.8%和42.6%,NO2-N只有6.61%。秋季NO3-N、NO2-N、NH4-N浓度平均为8.93、0.41和0.24μmol/dm3,NO3-N浓度全年最高,NH4-N浓度全年最低;无机氮结构中NO3-N占绝对优势,百分比为90.3%,NO2-N和NH4-N分别为5.9%和3.8%。冬季NO3-N平均浓度为6.09μmol/dm3,NO2-N为0.15μmol/dm3,NH4-N为0.62μmol/dm3;NO3-N、NH4-N和NO2-N在无机氮中百分比分别为82.3%、14.2%和3.5%。四季NO3-N由上到下均表现出逐渐升高的趋势,其高百分比区域主要存在于江苏南部沿岸区域和南黄海中部部分海区。一年四季NO2-N浓度和百分比一直较低,且在垂直方向上变化不明显。夏季NH4-N由上到下平均浓度逐渐增加;春、秋和冬季NH4-N由上到下先减少后增加,10m层或30m层最低,底层最高。黄海近岸无机氮结构可能主要受沿岸径流输入、浮游生物代谢及海水养殖等因素的影响。黄海中部除浮游生物代谢、有机物分解等因素外,跃层对无机氮垂向结构也可能存在一定的影响。

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