長江口及鄰近海域富營養(yǎng)化狀況及其生態(tài)效應(yīng).pdf

1、河口和沿岸海域的富營養(yǎng)化問題已成為困擾世界沿海國家的主要環(huán)境問題之一，也是當前海洋生態(tài)環(huán)境科學研究的熱點。論文選擇長江口及鄰近海域為研究對象，基于1997-1999年和2002-2003年的現(xiàn)場調(diào)查資料，研究了長江口及其鄰近海域營養(yǎng)鹽的分布、運移規(guī)律及營養(yǎng)鹽限制狀況，并探討了東海沿岸上升流對真光層營養(yǎng)鹽的補充機制；利用長期序列資料，研究了長江口海域富營養(yǎng)化的演變過程及其長期生態(tài)效應(yīng)；采用第二代河口和沿岸海域富營養(yǎng)化評價模式，對長江口及其

2、鄰近海域的富營養(yǎng)化現(xiàn)狀進行了評價。得出主要結(jié)論如下： (1)長江口及鄰近海域的營養(yǎng)鹽狀況表現(xiàn)為“氮多、磷寡、硅變少” 受長江徑流營養(yǎng)鹽輸入的影響，長江口及其鄰近海域為終年營養(yǎng)鹽高值區(qū)。長江沖淡水中的營養(yǎng)鹽具有同時向南、北2個方向輸送的特點，但其比例因季節(jié)而異。河口混合過程中營養(yǎng)鹽的行為極為復(fù)雜，同一營養(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江口混合行為。提出了長江口及其鄰近海

3、域營養(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，而陸地徑流營養(yǎng)鹽輸入只影響或平衡營養(yǎng)鹽季節(jié)變化幅度的觀點。 長江口及其鄰近海域具有高的N/P比值，尤其是長江沖淡水區(qū)。因此，長江口鄰近海域浮游植物生長可能受磷限制。指出長江水中無機氮濃度的快速增大和硅酸鹽濃度的持續(xù)減小，已經(jīng)導致長江口及其鄰近海域Si/N比值發(fā)生質(zhì)的變化。 (2)沿岸上升流是長江口及東海近岸海域真光層中營養(yǎng)鹽的主要來源之一 對長江口及東海陸架

4、海域化學水文學特征的分析表明，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，春季次之，秋季第三，冬季最弱。估算結(jié)果表明，夏季通過上升流進入近岸海域真光層的無機磷通量是20世紀90年代末長江年通量的2倍。因此提出了“沿岸上升流是長江口及東海近岸海域真光層中無機磷的主要補充機制，且上升流可改善長江口及東海近岸海域營養(yǎng)鹽結(jié)構(gòu)"的觀點。 (3)營養(yǎng)鹽輸入壓力的增大導致長江口及鄰近海

5、域富營養(yǎng)化癥狀的持續(xù)惡化 長江營養(yǎng)物質(zhì)的輸入已經(jīng)造成長江口及其鄰近海域嚴重的富營養(yǎng)化和生態(tài)系統(tǒng)的巨大變化。從20世紀60年代初到90年代末，長江水中溶解無機氮和溶解無機磷的濃度增大了5倍，而活性硅酸鹽濃度則降低了2／3；相應(yīng)地，長江口海域表層水中溶解無機氮濃度增大了1倍，而活性硅酸鹽濃度則降低了1／2。作為對營養(yǎng)鹽變化的生態(tài)響應(yīng)，長江口海域葉綠素a濃度從20世紀80年代中期到21世紀初增大了3倍，同期長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。大型底棲動物種類數(shù)自20世紀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80年代中期為最大值。綜合以上結(jié)果提出：20世紀80年代中期是長江口富營養(yǎng)化階段上的一個節(jié)點，在此之前長江口處于中等以下富營養(yǎng)化程度，在此之后則處于高度富營養(yǎng)化狀態(tài)。 (4)長江口及其鄰近海域富營養(yǎng)化狀況已經(jīng)成為世界最嚴重的區(qū)域之一 改進了第2代河口和沿岸海域富營養(yǎng)化評價模式一ASSETS模式，并應(yīng)用于長

7、江口及其鄰近海域富營養(yǎng)化狀況的評價。結(jié)果表明，自20世紀60年代以來，長江口及其鄰近海域富營養(yǎng)化狀況逐步惡化，自60年代的“良”級逐步惡化為90年代以來的“劣”級。長江口及其鄰近海域?qū)I養(yǎng)鹽的輸入具有“中等敏感度”。人類活動產(chǎn)生的營養(yǎng)鹽輸入量在長江口海域營養(yǎng)鹽組成中占有很高的比例；長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)象是富營養(yǎng)化癥狀的主要表現(xiàn)形式：隨著長江流域人口的持續(xù)增長和經(jīng)濟的快速發(fā)展，預(yù)期長江口海