長(zhǎng)江口及鄰近海域富營(yíng)養(yǎng)化狀況及其生態(tài)效應(yīng).pdf

1、河口和沿岸海域的富營(yíng)養(yǎng)化問題已成為困擾世界沿海國(guó)家的主要環(huán)境問題之一，也是當(dāng)前海洋生態(tài)環(huán)境科學(xué)研究的熱點(diǎn)。論文選擇長(zhǎng)江口及鄰近海域?yàn)檠芯繉?duì)象，基于1997-1999年和2002-2003年的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查資料，研究了長(zhǎng)江口及其鄰近海域營(yíng)養(yǎng)鹽的分布、運(yùn)移規(guī)律及營(yíng)養(yǎng)鹽限制狀況，并探討了東海沿岸上升流對(duì)真光層營(yíng)養(yǎng)鹽的補(bǔ)充機(jī)制；利用長(zhǎng)期序列資料，研究了長(zhǎng)江口海域富營(yíng)養(yǎng)化的演變過程及其長(zhǎng)期生態(tài)效應(yīng)；采用第二代河口和沿岸海域富營(yíng)養(yǎng)化評(píng)價(jià)模式，對(duì)長(zhǎng)江口及其

2、鄰近海域的富營(yíng)養(yǎng)化現(xiàn)狀進(jìn)行了評(píng)價(jià)。得出主要結(jié)論如下： (1)長(zhǎng)江口及鄰近海域的營(yíng)養(yǎng)鹽狀況表現(xiàn)為“氮多、磷寡、硅變少” 受長(zhǎng)江徑流營(yíng)養(yǎng)鹽輸入的影響，長(zhǎng)江口及其鄰近海域?yàn)榻K年?duì)I養(yǎng)鹽高值區(qū)。長(zhǎng)江沖淡水中的營(yíng)養(yǎng)鹽具有同時(shí)向南、北2個(gè)方向輸送的特點(diǎn)，但其比例因季節(jié)而異。河口混合過程中營(yíng)養(yǎng)鹽的行為極為復(fù)雜，同一營(yíng)養(yǎng)鹽在不同季節(jié)、不同鹽度區(qū)域的混合行為各不相同，既有生物因素、也有非生物因素影響其在長(zhǎng)江口混合行為。提出了長(zhǎng)江口及其鄰近海

3、域營(yíng)養(yǎng)鹽的季節(jié)變化模式一般主要受浮游植物的光合作用控制，而陸地徑流營(yíng)養(yǎng)鹽輸入只影響或平衡營(yíng)養(yǎng)鹽季節(jié)變化幅度的觀點(diǎn)。 長(zhǎng)江口及其鄰近海域具有高的N/P比值，尤其是長(zhǎng)江沖淡水區(qū)。因此，長(zhǎng)江口鄰近海域浮游植物生長(zhǎng)可能受磷限制。指出長(zhǎng)江水中無機(jī)氮濃度的快速增大和硅酸鹽濃度的持續(xù)減小，已經(jīng)導(dǎo)致長(zhǎng)江口及其鄰近海域Si/N比值發(fā)生質(zhì)的變化。 (2)沿岸上升流是長(zhǎng)江口及東海近岸海域真光層中營(yíng)養(yǎng)鹽的主要來源之一 對(duì)長(zhǎng)江口及東海陸架

4、海域化學(xué)水文學(xué)特征的分析表明，東海沿岸終年存在上升流，但上升流的區(qū)域面積和強(qiáng)度不同季節(jié)差異很大。從上升流的季節(jié)變化來看，以夏季最強(qiáng)，春季次之，秋季第三，冬季最弱。估算結(jié)果表明，夏季通過上升流進(jìn)入近岸海域真光層的無機(jī)磷通量是20世紀(jì)90年代末長(zhǎng)江年通量的2倍。因此提出了“沿岸上升流是長(zhǎng)江口及東海近岸海域真光層中無機(jī)磷的主要補(bǔ)充機(jī)制，且上升流可改善長(zhǎng)江口及東海近岸海域營(yíng)養(yǎng)鹽結(jié)構(gòu)"的觀點(diǎn)。 (3)營(yíng)養(yǎng)鹽輸入壓力的增大導(dǎo)致長(zhǎng)江口及鄰近海

5、域富營(yíng)養(yǎng)化癥狀的持續(xù)惡化 長(zhǎng)江營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的輸入已經(jīng)造成長(zhǎng)江口及其鄰近海域嚴(yán)重的富營(yíng)養(yǎng)化和生態(tài)系統(tǒng)的巨大變化。從20世紀(jì)60年代初到90年代末，長(zhǎng)江水中溶解無機(jī)氮和溶解無機(jī)磷的濃度增大了5倍，而活性硅酸鹽濃度則降低了2／3；相應(yīng)地，長(zhǎng)江口海域表層水中溶解無機(jī)氮濃度增大了1倍，而活性硅酸鹽濃度則降低了1／2。作為對(duì)營(yíng)養(yǎng)鹽變化的生態(tài)響應(yīng)，長(zhǎng)江口海域葉綠素a濃度從20世紀(jì)80年代中期到21世紀(jì)初增大了3倍，同期長(zhǎng)江口及其鄰近海域赤潮事件發(fā)

6、生頻率則增大了幾十倍。大型底棲動(dòng)物種類數(shù)自20世紀(jì)80年代中期銳減，而總生物量的變化則呈現(xiàn)出“鈴形”曲線，且以20世紀(jì)80年代中期為最大值。綜合以上結(jié)果提出：20世紀(jì)80年代中期是長(zhǎng)江口富營(yíng)養(yǎng)化階段上的一個(gè)節(jié)點(diǎn)，在此之前長(zhǎng)江口處于中等以下富營(yíng)養(yǎng)化程度，在此之后則處于高度富營(yíng)養(yǎng)化狀態(tài)。 (4)長(zhǎng)江口及其鄰近海域富營(yíng)養(yǎng)化狀況已經(jīng)成為世界最嚴(yán)重的區(qū)域之一 改進(jìn)了第2代河口和沿岸海域富營(yíng)養(yǎng)化評(píng)價(jià)模式一ASSETS模式，并應(yīng)用于長(zhǎng)

7、江口及其鄰近海域富營(yíng)養(yǎng)化狀況的評(píng)價(jià)。結(jié)果表明，自20世紀(jì)60年代以來，長(zhǎng)江口及其鄰近海域富營(yíng)養(yǎng)化狀況逐步惡化，自60年代的“良”級(jí)逐步惡化為90年代以來的“劣”級(jí)。長(zhǎng)江口及其鄰近海域?qū)I(yíng)養(yǎng)鹽的輸入具有“中等敏感度”。人類活動(dòng)產(chǎn)生的營(yíng)養(yǎng)鹽輸入量在長(zhǎng)江口海域營(yíng)養(yǎng)鹽組成中占有很高的比例；長(zhǎng)江口及其鄰近海域高頻率的赤潮爆發(fā)、較高的葉綠素a濃度以及底層水低氧現(xiàn)象是富營(yíng)養(yǎng)化癥狀的主要表現(xiàn)形式：隨著長(zhǎng)江流域人口的持續(xù)增長(zhǎng)和經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，預(yù)期長(zhǎng)江口海