福建省三沙灣白馬港海域葉綠素a與初級(jí)生產(chǎn)力的調(diào)查

林嚇寧

摘 要：以2013年福建省三沙灣白馬港海域的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查資料為基礎(chǔ)，對(duì)該海域葉綠素a和初級(jí)生產(chǎn)力的季節(jié)分布特征進(jìn)行了分析和探討，并對(duì)比福建省其它海灣海域（羅源灣、湄洲灣、圍頭灣） 葉綠素a和初級(jí)生產(chǎn)力的調(diào)查資料。研究結(jié)果表明：該海域葉綠素a和初級(jí)生產(chǎn)力含量符合春季大于秋季的趨勢(shì)；該海域葉綠素a和初級(jí)生產(chǎn)力含量比福建省其它海灣海域（羅源灣、湄洲灣、圍頭灣）低；另外，該海域水質(zhì)中無(wú)機(jī)氮、磷酸鹽含量已達(dá)到水體富營(yíng)養(yǎng)化指標(biāo)，因此，三沙灣白馬港海水水質(zhì)狀況應(yīng)得到重視。

關(guān)鍵詞：葉綠素a 初級(jí)生產(chǎn)力 季節(jié)變化 磷酸鹽、無(wú)機(jī)氮

中圖分類號(hào)：P714.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2014）06（a）-0231-02

福建省三沙灣白馬港位于北緯26°49′，東經(jīng)119°41′，是閩東的中心港口，港內(nèi)水域?qū)掗煟粌霾挥伲翘烊坏谋茱L(fēng)良港。福建白馬港是福建省重要港口之一，水產(chǎn)養(yǎng)殖面積較大，魚蝦種類繁多。近年來(lái)，由于經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，白馬港生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的研究日益受到重視。

1 葉綠素a和初級(jí)生產(chǎn)力指標(biāo)在近岸海域研究中的意義

葉綠素a是自養(yǎng)生物在單位時(shí)間、單位空間內(nèi)合成有機(jī)物質(zhì)的量。葉綠素a是反映浮游植物顯存量的良好指標(biāo)，初級(jí)生產(chǎn)力則反映海域初級(jí)生產(chǎn)者的生產(chǎn)能力，兩者是海域可養(yǎng)育生物能力的直接指標(biāo)。因此，在對(duì)漁業(yè)資源的調(diào)查研究中，葉綠素a與初級(jí)生產(chǎn)力是非常重要的研究?jī)?nèi)容。海洋中葉綠素a濃度分布反映出了水體中浮游植物的豐度及其變化規(guī)律。水體中葉綠素a含量的高低能夠反映水體營(yíng)養(yǎng)狀況，因此，葉綠素a常作為海洋水體富營(yíng)養(yǎng)化調(diào)查的一個(gè)主要參數(shù)。

初級(jí)生產(chǎn)力又稱為原初生產(chǎn)力，是指初級(jí)生產(chǎn)者（自養(yǎng)生物）通過(guò)光合作用或化能合成的方法來(lái)制造有機(jī)物的速率。海洋中的初級(jí)生產(chǎn)者主要包括大型藻類、單細(xì)胞浮游藻類及自養(yǎng)細(xì)菌等。其中海洋浮游藻類是海洋中主要的初級(jí)生產(chǎn)者，它們利用光能攝取營(yíng)養(yǎng)鹽，把無(wú)機(jī)碳轉(zhuǎn)化為有機(jī)碳，并釋放出氧氣，從而直接或間接為海洋中其它生物提供賴以生存的物質(zhì)基礎(chǔ)。因此，浮游藻類在海洋初級(jí)生產(chǎn)力中占據(jù)了十分重要的地位，在海洋生態(tài)系統(tǒng)循環(huán)和食物鏈及食物網(wǎng)的關(guān)鍵性環(huán)節(jié)，在海洋漁業(yè)資源評(píng)估、水質(zhì)評(píng)價(jià)、洋流跟蹤及整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)功能研究中為不可缺少的內(nèi)容。

三沙灣白馬港地處福建省東北部福安市，福安市港口資源豐富，港口工業(yè)發(fā)展迅速。研究福建白馬港海域葉綠素a和初級(jí)生產(chǎn)力對(duì)評(píng)價(jià)人類活動(dòng)對(duì)河口及其鄰近海域的生態(tài)環(huán)境影響具有重要的科學(xué)指導(dǎo)意義。

2 葉綠素a與初級(jí)生產(chǎn)力的調(diào)查

2.1 材料和方法

本次調(diào)查共開展2個(gè)航次，分別于2013年5月、11月大潮期間進(jìn)行，一共布設(shè)了20個(gè)展位（圖1），分布于白馬港及白馬門附近。葉綠素a：樣品的采集依據(jù)《海洋監(jiān)測(cè)規(guī)范》（GB17378.3-2007）進(jìn)行，葉綠素-a分表、底層采集水樣，葉綠素a樣品分析按照《海洋監(jiān)測(cè)規(guī)范》（GB17378.3-2007）進(jìn)行，量取250 ml水樣，加2 ml碳酸鎂懸浮液，混勻，用玻璃纖維濾膜過(guò)濾，將過(guò)濾了樣品的濾膜放入具塞離心管，加入10 ml丙酮溶液，搖蕩，放置冰箱冷藏室中15小時(shí)，提取葉綠素-a，用Turner（Turner10-AU）熒光儀進(jìn)行測(cè)定。初級(jí)生產(chǎn)力采用葉綠素法，按照Cadee和Hegeman （1974）提出的簡(jiǎn)化的計(jì)算真光層初級(jí)生產(chǎn)力公式估算：P=。

式中，P為每日現(xiàn)場(chǎng)的初級(jí)生產(chǎn)力（mgC/m·d）；E為真光層深度（m），取透明度的3倍（Yukuya，1980）；D為白晝時(shí)間（h），即日出到日落的時(shí)間長(zhǎng)度；Q為同化系數(shù)，采用溫帶近海水平均同化系數(shù)5.0，引自2006年鄭國(guó)俠等同化系數(shù)的計(jì)算值；C為表層葉綠素a含量。

同步調(diào)查的還有海水中的無(wú)機(jī)氮、活性磷酸鹽（以下簡(jiǎn)稱磷酸鹽），按《海洋監(jiān)測(cè)規(guī)范》中規(guī)定的方法進(jìn)行測(cè)定。硝酸鹽氮采用鋅鎘還原法、亞硝酸鹽氮采用萘乙二胺分光光度法、氨氮采用靛酚藍(lán)分光光度法、活性磷酸鹽采用磷鉬藍(lán)分光光度法，所有儀器均經(jīng)過(guò)計(jì)量認(rèn)證。

2.2 調(diào)查結(jié)果

（1）葉綠素a的季節(jié)變化。

5月份白馬港海域表層葉綠素a含量變化范圍在0.42 mg/m3～2.34 mg/m3之間，平均值為1.08 mg/m3；11月份白馬港海域表層葉綠素a變化范圍在0.24 mg/m3～0.88 mg/m3，平均值為0.49mg/m3。調(diào)查結(jié)果顯示5月份該海域葉綠素a含量高于11月份，表明不同季節(jié)里水溫不同等環(huán)節(jié)因素，引起葉綠素a的季節(jié)變化。

（2）初級(jí)生產(chǎn)力的季節(jié)變化。

5月份白馬港海域平均初級(jí)生產(chǎn)力為72.83 mgC/（m2·d）；11月份初級(jí)生產(chǎn)力平均值為10.07 mgC/m2·d。該海域初級(jí)生產(chǎn)力分布情況與葉綠素a相同。

根據(jù)早期的文獻(xiàn)，港灣在冬季的初級(jí)生產(chǎn)力通常為全年最低，而夏季或春季則為全年最高，秋季居中。本次調(diào)查春季（5月）和秋季（11月）的數(shù)據(jù)與早期報(bào)道的相符。顯然是由于環(huán)境因素的改變，比如溫度的變化，富營(yíng)養(yǎng)化等所導(dǎo)致的浮游植物大量繁殖的結(jié)果，而這也必將導(dǎo)致高的初級(jí)生產(chǎn)力。

3 福建省其它海灣葉綠素a與初級(jí)生產(chǎn)力概況

根據(jù)收集的文獻(xiàn)，福建省其它海灣葉綠素a與初級(jí)生產(chǎn)力調(diào)查結(jié)果見表3。

對(duì)比表1和表2，表明白馬港區(qū)葉綠素a與初級(jí)生產(chǎn)力的含量相對(duì)福建省其它海灣屬于偏低水平，這與白馬港區(qū)地理位置有關(guān)，處于福建省東北部。

4 調(diào)查海域水質(zhì)富營(yíng)養(yǎng)化情況

富營(yíng)養(yǎng)化是指生物所需的氮、磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)大量進(jìn)入湖泊、河口、海灣等緩流水體，引起藻類及其它浮游生物迅速繁殖，水體溶氧量下降，魚類及其它生物大量死亡的現(xiàn)象。水體富營(yíng)養(yǎng)化指標(biāo)：N>0.2～0.3 mg/L、P>0.01～0.02 mg/L、生化需氧量>10 mg/L、細(xì)菌總數(shù)>105個(gè)、葉綠素a>10 mg/m3。根據(jù)調(diào)查結(jié)果（表1），無(wú)機(jī)氮和磷酸鹽含量已達(dá)到水體富營(yíng)養(yǎng)化指標(biāo)，這可能與港口工業(yè)污水排放以及水體養(yǎng)殖有關(guān)，因此，三沙灣白馬港海域水質(zhì)富營(yíng)養(yǎng)化應(yīng)該得到重視。

5 結(jié)論與建議

福建省三沙灣海域葉綠素a和初級(jí)生產(chǎn)力的調(diào)查，對(duì)于海域生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能及水質(zhì)富營(yíng)養(yǎng)化等環(huán)境問(wèn)題具有重要的意義。根據(jù)三沙灣白馬港海域水質(zhì)現(xiàn)狀調(diào)查結(jié)果顯示，該海域葉綠素a和初級(jí)生產(chǎn)力含量符合春季大于秋季的趨勢(shì)；該海域葉綠素a和初級(jí)生產(chǎn)力含量比福建省其它海灣海域（羅源灣、湄洲灣、圍頭灣）低；海水中無(wú)機(jī)氮和磷酸鹽含量已達(dá)到水體富營(yíng)養(yǎng)化指標(biāo)，這可能與港口工業(yè)污水排放以及水體養(yǎng)殖有關(guān)，因此，三沙灣白馬港海域水質(zhì)富營(yíng)養(yǎng)化應(yīng)該得到重視。

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