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近20年黄海中部浮游植物生物量年际变化

的数值研究

NUMERICAL STUDY OF THECENTRAL YELLOW SEA PHYTOPLANLTON BIOMASS OF INTERANNUAL VARIABLITY IN THE PAST 20 YEARS

专 业:2011海洋技术(遥感与信息处理) 姓 名:于 晶 指导教师(签名) 申请学位级别:学士

论文提交日期: 2015 年 6月 学位授予单位:天津科技大学

天津科技大学2015届本科生毕业论文

1 前言

1.1研究意义

作为海水中有机物的生产者和能量的转换者,浮游植物位于海洋生态系统食物链的最末端,是食物链中较高营养级生物的主要营养来源。浮游植物生物量的变化是影响海洋中整个食物链的物质循环和能量流动的关键因素,对于海洋渔业资源和生物资源等的影响也是举足轻重的。

现阶段,对浮游植物生物量变化的研究有很多方法,包括现场实测,遥感数据分析,生态动力学模型等。本论文采用的是利用生态动力学模型对不同粒级浮游植物生物量进行统计。而利用生态模型进行数值研究能避免以上生物实验统计方法的弊端,既保持了时空上的连续性又不受天气的影响,即可对表层以下的水层进行分析又能保证大尺度时空范围。

黄海与多个海域和陆地相连。同时作为一个半封闭海区,陆地径流携带大量的陆源营养物质对浮游植物的生物量有很大的影响。黄海的水文环境和陆源营养盐输入都存在明显的年际变化。黄海营养盐的补充主要有两个部分:一是河流的输入,二是大气的沉降。碧流河、鸭绿江,苏北灌溉总渠等中国的主要河流以陆地径流的范式注入。鸭绿江为注入黄海的主要河流,平均年径流量为3.45*1011m3,平均年输沙量为2*106。注入的营养盐输送量:NO3-为11.7*109mol/a,NH4+为0.303*109mol/a,PO43-为0.0015*109mol/a,SiO32-为6.37*109mol/a[1]。黄海海域的温度和盐度存在季节性变化,温度由低纬度到高纬度,由海水到沿岸水体温度降低。对黄海从1978-1999年的22年间季节性水文观察记录进行分析。黄海的温度和盐度存在明显的年际变化,冬季尤为明显。冬季水体混合强,水体的温、盐度变化一致。冬季水温具有变暖的趋势,盐度则与海表蒸发速率有关。在夏季,水体分层明显,温度与表面热通量有关,盐度与降水有关。表层水的温、盐度在厄尔尼诺年降低,非厄尔尼诺年升高。中国近海最强的温跃层出现在黄海海域,是随时间推移水面温度增加和风所参与的海水混合增强造成的季节性跃层,一般出现在春季,持续时间较长,有时可持续至翌年的1月份。盐度与温度的大致变化相同,盐度的季节变化表现为冬高夏低[2]。与温跃层不同黄海的盐跃层较弱,主要出现在两种不同水体混合的区域,例如长江冲淡水区、鸭绿江口外围。海水存在温、盐跃层,并且随着季节不同生消,因此营养盐有明显的季节变化,春季营养盐的补充受到跃层的阻碍,上覆水层营养盐较低。随着时间推移,跃层逐渐减弱,海水得以混合均匀,因此表层的营养盐可以得到补充。冬季时各个水层混合较均匀。黄海位于中纬度海域、东亚季风带,黄海海面的太阳辐射强度存在季节变化特征,黄海海面的风场在冬季为偏北风,平均风速一般为6-8m/s,并伴随寒流入侵,气温下降等特征。

胶州湾及其临近海域是黄海海域研究最多的区域,其次为长江口海区,对黄

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海其他海域研究较为稀缺。本文主要研究黄海中部海域,大致范围为南北以33°-36°N为界,东西以50米等深线为界。由于该区域的地理位置较特殊,因此该区域理化环境等主要受黄海冷水团的影响。宋新[3]等人对黄海冷水团的温盐特性、形成机制和过程做大量研究黄海冷水团作为黄海海域最典型的物理海洋过程。黄海冷水团的所在地被认为是夏季黄海营养盐较丰富的区域[4]。底层水的理化性质的变化与上覆水层不同,夏季底层水受到黄海冷水团。北黄海冷水团的温度稍在20世纪七、八十年代呈逐渐上升的趋势,升幅度为0. 005℃ /a左右。变化趋势不明显[5]。温跃层的上下混合层的季节性温差呈现出中部海域远远大于其他沿岸地区的特点。根据魏皓[6]等人的研究表明尽管黄海中部海域的表层叶绿素a的浓度远远低于近岸水体,但在位于温跃层下界的水体,20 - 40m的水层,有着较为丰富的营养盐。因此叶绿色a的浓度远远大于表层,春季浮游植物大量繁殖,春末黄海中部初级生产力会高达2 229 mgC· m-2· d-1。

黄海中部浮游植物生物量年际变化研究有重大意义,存在以下几个原因:第一,浮游植物与海洋中鱼类、藻类等物种不同,没有巨大的经济价值,不存在人为捕捞而使生物量发生改变。因此,生物量的任何长期变化都可归因于海水物化环境的改变;第二,一般浮游植物寿命比较短,最短的仅为几天,因此各个时间段的浮游植物生物量的变化几乎不受之前年份的影响;第三,浮游植物生物量在不同区域存在巨大差异,浮游植物一般成斑状大片分布,对温度、盐度、海流等的变化有较大反应;本文通过研究浮游植物生物量的年际变化有助于理解人类活动和气候变化对生态系统的长期影响。 1.2 研究现状

1.2.1 基于现场实测数据浮游植物生物量的研究现状

国内基于现场实测手段来对海洋浮游植物进行调查研究始于19世纪50年代,因此现场实测手段为以后的研究积累了丰富的资料,为了能更好的进行长时间序列的浮游植物研究提供更为可靠的依据。较之其他方法更为成熟。但由于捕网孔径的,存在很多缺点。近年来,各种相对先进的现场实测方法被越来越多的海洋生态学者使用,大多为细胞计数法,包括库尔特计数法,血球计数法,光密度法等。这些方法不仅可以进行定量分析,也可以分清水中不同层次对特定层次上浮游植物的状况进行研究。但所需要的技术较先进,实验条件及设备要求较高,操作流程较复杂。随着科技进步,在现场实测获取浮游植物生物量的同时,还可利用CTD、现场激光粒度仪、自容采水器等精密仪器。用于现场温度,盐度,营养盐等生物、化学参数的实时测定。现场实测数据在时空上是不连续的,并且人为误差较大。

浮游植物能进行光合作用,生产有机物,因此是海洋生态系统的基础,是评价海洋生态系统生产力的关键指标。在黄海进行过多次大规模海洋生物生态调查包括:1958-1960 年全国海洋综合调查,1960-1962 年在黄海中、北部进行渔业

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资源、渔场环境调查,但以上调查时间较短,范围较小,所获取的黄海浮游植物的资料不能作为黄海整个海域的代表,黄文祥等人与 1982年进行了黄海海区浮游植物调查[7],此后在渤海、黄海、东海海洋图集综合调查等。对北黄海海域的浮游植物生物量、物种组成,群落结构,及其各种变化进行了大规模大尺度的研究。另外王俊[8]、刘述锡[9]、张翠霞[10]、宋书群[11]、聂间间[12]等人对北黄海不同海域的浮游植物生物量的季节性变化及年际变化进行了研究。北黄海各个海域的浮游植物生物量不同,由于径流使得营养盐得以稳定供给,鸭绿江入海口和渤海海峡以东山东半岛和辽宁半岛之间的半封闭的近岸海域浮游植物生物量较高,最高可达221.45 ×104/m3。而在北黄海海域的中部,受各种水文条件的影响,浮游植物生物量较低。对北黄海海域进行年际的综合研究发现,春季的叶绿素浓度最高,夏季次之,冬季的叶绿素浓度最低。北黄海浮游植物生物量基本保持长期稳步增长的趋势,但在 1982 年和 1998 年同期浮游植物生物量出现明显波动,在1982年春季,浮游植物生物量增长出现峰值,比50至60年代同期增长了一个数量级,之后浮游植物生物量骤减,但在维持稳定后也略高于60年代同期,在1998年浮游植物生物量停止下滑,开始逐渐恢复稳定增长的趋势,至2012年,浮游植物生物量达41.44 ×104/m,约为60年代生物量的两倍。

浮游植物生物量在不同海域的研究进展分别不同。长江口,由于其地理位置较为特殊,水位环境较复杂,并受人类生产、生活的影响。宋书群[13]等对长江口水域进行综合分析。由于受营养盐的,浮游植物生物量沿长江冲淡水的流动方向呈现出抛物线的趋势,在122.5°-123.0° E达到最高值。与黄海海域浮游植物生物量的季节变化有相似之处,包括浮游植物生物量在春季最高,浮游植物生物量在冬季最低,秋季次之。白令海盆浮游植物生物量的年际变化较稳定,从1991年至2000年,浮游植物生物量逐步上升,2000年叶绿素a的总浓度范围在0.63-1.46μg/L[14]。王雨[15]等人对大亚湾进行研究分析。大亚湾生态监控区位于南海的一个较大的由惠东、惠阳、南澳围成的一个半封闭性的深水海湾,由于营养盐和温排水的影响,该区域浮游植物生物量总体上是呈逐年减少的趋势。靠近南澳和惠东的近岸海区浮游植物生物量的年际变化下降趋势明显,靠近外海的东南海区的浮游植物生物量年际变化波动较大,但总体呈缓慢上升趋势。 1.2.2 基于遥感数据浮游植物生物量的研究现状

可以通过卫星数据的反演,对海区叶绿素a 浓度的时空分布与变化加以分析,从而得到某海区基本的群落结构、种间关系等生态信息。因卫星工作时间是常年24小时不间断的,因此得到的所有卫星数据就是在较长尺度时空范围的连续的,而通过长时间以及大范围的海洋叶绿素 a浓度的年际变化就可以了解某海域内近年来所有海区的生态环境、水文环境的特征,可以实现全球所有海区的实时同步观测,这是其他方法无法实现的。利用遥感数据反演叶绿素a的浓度还可以评估海区内生物资源、渔业资源蕴藏量,为合理寻找、开发、利用、保护海

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洋生物资源和实行渔业生产科技化、合理化管理等提供资料基础。通过遥感数据对海洋叶绿素 a浓度的年际变化进行研究可以了解在较长尺度时空的、较连续的范围内的海域生态环境的特征。但由于遥感实测受天气及云量的,在天气恶劣的情况下或者多云天气的干扰,卫星所得的数据分析起来非常困难,有的甚至无参考价值。并且遥感数据是根据辐射率来计算结果的,而海水的透光性较差,只有海水表层的光能反射回卫星接收器,因此遥感实测只能观测海水表层的各种数据。

可利用SeaWiFS数据、MODIS数据、TM数据等研究全球叶绿素浓度的年际变化,发现不同海域的叶绿素a浓度的变化不一致,某些海域的趋势呈单调上升或者下降,有些则表现出周期不同的准周期变化。郑小慎[16]等人基于遥感数据对黄海浮游植物生物量进行了大量综合分析研究。研究表明基于卫星数据的叶绿素a的浓度变化与各个河口排放径流呈现0-2个月的滞后关系[17]。北黄海的中部海域叶绿素 a 浓度呈现双峰分布,峰值出现在初春和秋季,该水域在春秋两季出现水华。而南黄海中部的大部分海域叶绿素a浓度的峰值出现在春季, 为全年浓度最高峰。由于黄海冷水团的存在,了上下水层的营养盐输送,使黄海中部的浮游植物由于缺乏营养盐导致叶绿素a浓度在7月份出现最低值, 为全年叶绿素 a浓度最低月份。由于遥感技术应用于海洋领域的时间较晚,因此只有较短、较近时间序列的关于叶绿素a浓度的研究。

在其他海域,沙慧敏[18]、陈小燕[19]等人进行研究。东海的各个海域受水流、水体结构及分布的影响,使叶绿素a浓度存在明显的季节变化,并且各个区域的叶绿素a浓度分布不同。冬季,受长江冲淡水的影响,使得叶绿素a浓度的较高,由于海水深度和营养盐的使较高值出现在沿岸上升流海域,冬季叶绿素a浓度最高,进入夏季后有所减低,从卫星得出的数据可明显看出近岸不同海域中叶绿素a浓度仍然要高于外海。夏季由于海水温度升高,外海出现跃层,上下水体混合受到,营养盐运输业受到,因此叶绿素a浓度进一步降低,在近岸由于长江冲淡水所带来的陆地径流,使得营养盐得以补充,因而叶绿素a浓度升高。秋季由于外海海水温差逐渐缩小,跃层消失,并且受季风的影响,海水垂直混合均匀,叶绿素a浓度得以回升。可得出结论:因长江冲淡水的影响使得东海近岸海域的叶绿素a浓度在一般情况下要高于外海海域,外海叶绿素a浓度在全年的最低值很特殊的出现在夏季的6-7月份,全年的变化幅度不大。南海海盆叶绿素a分别在2001、2007、2010中,叶绿素a浓度出现较高峰值,最高值出现在2007年,大约是1998年最低值的3倍。

1.2.3 基于生态模型数据黄海浮游植物生物量的研究现状

迄今为止,对黄海海域进行过多次大规模生态调查,所进行的这些调查为浮游植物生物量和海洋初级生产力的研究奠定坚实的基础。但由于其观测无法得到大规模实时的连续数据,因此现场实测和遥感数据扔不能满足对于特定海域的生

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态系统动力机制的全面认识。因此生态动力学模型方法以其数据的在时空上的连续性以及天气等干扰因素影响小的优势成为研究海洋中各种生态系统机制的重要手段。三维水动力-生态耦合模型上用来模拟初级生产力、用三维耦合模式来模拟浮游植物生物量的时空分布特征,用箱式营模拟养盐收支等。

由于生态模型的发展较晚,利用生态模型数据研究黄海浮游植物生物量的变化的基础资料较为匮乏,多建立的模型为最近几年的数据,缺乏对较长时间序列的各种变化的研究。韩军[1]利用前人的研究结果,利用三维维生态模型对黄海的浮游植物进行数值模拟,就得出黄海海域营养盐、浮游植物生物量、初级生产力在不同时间尺度上的变化以及浮游植物群落的变化等各个生态变量的模拟结果。黄海海域大部分地区浮游植物生物量会在春季、秋季出现两次峰值,一般结果都为春季量大于秋季量,而夏季叶绿素a浓度含量较低,但相对于海域的中间部分,近岸海域依然保持其浓度较高的特点。冬季,叶绿素a浓度达到会达到最低值,但研究表明黄海中部海域的生物量要大于近岸。

王震勇[21]利用NUNERO基础生物模型对胶州湾在近四十年时间尺度上的浮游生态系统进行模拟。胶州湾夏季浮游植物种类较多,冬季较低。胶州湾浮游植物生物量由于温度、光照、营养盐等条件在一年之内分别在春季和秋季两次高峰值,夏季约为0.82μmolN/L。浮游植物生物量的年际变化与生物种类有关,大型浮游植物生物量由于受到各种外界原因的影响,使得其呈逐年下降的趋势,在1960-1973年间浮游植物生物量年际变化较弱,1974-1983年浮游植物生物量呈现明显的下降趋势,至1985年有缓慢回升,但从1986年开始浮游植物生物量又再次呈现下降趋势,在1995年出现40年之中的谷值,之后慢慢有所上升。而小型浮游植物生物量呈逐年稳步上升趋势,至2000年,量值达到1.12μmolN/L。刘菲菲[22]利用Tian等人修改的箱式生态模型对渤海浮游植物生物量的季节变化进行研究。渤海海域生物量的季节变化呈现双峰趋势,一年中最高的峰值出现在4月,有两个低谷值,一般出现在2-3月和12月。

箱式是较早的模型,在研究过程中,将海域分成多个箱,并考虑了陆地径流、大气沉降等,生物的生命过程变得更加复杂,从而将箱式模型推向一个崭新的高度。之后出现了不考虑水平方向,注重局地过程的垂直一维模型,此类模型常用于年际变化的研究。之后的三维模型可以克服箱式模型和垂直一维模型等的模式简单、考虑因素较少等缺点。Schrum等人基于初级营养级的相互作用,以POM为物理驱动模式,在2006发展的ECOSMO是一个三维的物理-生态耦合模型,该模式在模拟水域生态系统的时空变化,区分浮游植物的区域性特征及浮游植物生物量的季节和区域性变化上都较精准。

我国的生态模型研究较晚,随着GLOBEC研究计划的提出、资源匮乏等问题的出现,人们迫切需要了解海洋中各种生态系统响应机制问题,从而使得我国生态动力学模型研究得以进一步发展。徐永福于1995年建立起国内较早的关于

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浮游生态的模型,其描述了海洋表层的生物生命循环过程。魏皓[6]和赵亮等用一个生物一物理耦合的三维生态模型对渤、黄海的营养盐的变化和循环、浮游植物生物量和初级生产力的季节变化进行模拟研究。

小结:通过对前人所积累的数据资料进行研究,总结发现(1)现场实测数据、遥感数据和生态动力学模型数据得出的结论大致相同。(2)大多数研究资料为现场实测数据,关于遥感和生态动力学模型数据的研究较少,特别是大尺度的年际变化的研究更少。(3)浮游植物生物量对于海洋学的研究至关重要。

2 数据与方法

2.1 数据介绍

2.1.1 生态动力学模型介绍

本文的数据来源是王震勇等人改进过后的NEMURO(北太平洋区域海洋生态系统模型)生态模型,由日本北海道大学 Kishi等人开发,由PICES CCCC (North Pacific Marine Science Organization, Climate Change and Carrying Capacity program)模式工作组最终建立的低营养级生态模式,最初的NEMURO生态系统模型共包含2种浮游植物,3种浮游动物,6种营养盐在内的11个变量。最初的NEMURO(北太平洋区域海洋生态系统模型)生态模型考虑的是发生在混合层以上的浮游生物的生命过程。

与之前建立的箱式生态模型相比,NEMURO(北太平洋区域海洋生态系统模型)生态模型具有以下优点:(1)NEMURO生态模型将浮游生物进行了分类,并且详细的将浮游植物按照生物个体的大小将其划分为不同粒级的浮游植物,由于大小不同的浮游植物对于温度、光照、营养盐等因子的响应是不同的,对生态系统的影响也是不同的。NEMURO生态系统模型,就可以更精准的进行模拟研究。同时这也是更能深刻体现出浮游植物生物量研究中,生态模型数据优于现场实测数据和遥感数据。(2)模型中考虑了硅酸盐、颗粒态有机硅等两种形式的硅的作用,这在国内外的建立生态动力学模型的研究中是不多见的。由于硅的再生过程与磷和氮不同,磷和氮的再生必须在细菌的帮助作用下才得以从有机质中进入海水,而硅元素不依赖于细菌的分解作用,而硅质残害重新回到水中主要依赖于海水对他的溶解作用。硅酸盐是硅藻类的因子,因此不同海域中,其他条件充足时,硅酸盐也会成为浮游植物生长、生活的因子。硅藻在全年都是黄海的优势种群,在某些特殊地区,硅藻比例可高达98%。因此采用NEMURO生态模型可以完整的观测到绝大多数营养盐对于黄海海域浮游植物生长的作用。

本文利用的模型是王震勇[21]改进后的模型。模型加入无机磷,溶解态有机(POP)磷和颗粒态有机磷(DOP)等磷的能力循环(如表2-2),模型中包括

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13个状态变量(如图2-1)。海水中的营养盐(氮、磷、硅)对于浮游植物来说是生长所必须的盐类,今年来随着人类生活活动和生产活动不断影响海洋生态环境,生活污水和工业废水未经处理就排入大海,使部分海区的磷含量增加,因此磷浮游植物生长过程中的决定性作用日渐突出。为了更加完整的研究海洋生态结构的变化,在利用模型模拟各种生命过程时,加入磷的能量循环都是必要的。 2.1.2 NC数据介绍

模型生成的数据为NetCDF格式。NetCDF格式的文件建立的最初目的是来存储气象科学研究中的数据,目前,NetCDF现已广泛应用于生物、物理、化学等诸多领域及其分支学科。用户可以利用MATLAB的多种计算机软件计算和建立NetCDF 数据集。研究海洋环境时需要下载的数据很多都是NetCDF格式的。NetCDF具有易操作性、高可用性、可追加性等主要特点。 2.2 数据处理

(1)利用MATLAB从NetCDF文件中读取经纬度,浮游植物生物量(PL、PS)数据。根据研究区域,选出特定月份作为季节变化的代表。

本文研究的是黄海中部区域(如图2-2所示),选择经纬度在34°-38°N、122-126°E这一范围的数据。分别选择2月份、5月份、8月份、11月份作为冬季、春季、夏季、冬季的代表月份。所给数据是以天为单位,对其进行均值处理。

(2)利用pcolor函数对计算处理过后的数据进行可视化,分析代表月中,不懂区域的浮游植物的分布情况(如图2-3),利用plot函数得出大型、小型浮游植物生物量的月变化(如图2-4)。得出大型浮游植物不同年份的季节变化。选择研究区域,分析季节变化规律和变化原因。

(3)读取一年的数据,对其进行年平均计算。对计算处理后的数据进行可视化,分析影响浮游植物年际变化的大致规律和影响因素。再比较相同季节浮游植物生物量的年际变化。

(4)对营养盐、光照等数据进行年平均处理,对计算处理后的数据进行可视化,分析营养盐等的变化对于浮游植植物生物量的影响。

3 结果与分析

3.1 黄海中部浮游植物生物量的季节变化

图3-1为大型浮游植物生物量在黄海不同区域、不同季节的分布情况。取自各个代表月近20年数据均值。春季,近岸海区的大型浮游植物生物生物量总体上高出黄海中部海域。夏季、秋季、冬季期间黄海中部海域浮游植物生物量比近岸水域高。黄海北部沿岸海域由于鸭绿江径流输入,使浮游植物生物量在四季的值都较高,夏季长江口海域的浮游植物生物量也较高。从图中看看出黄海中部大型浮游植物生物量在春季和夏季的值较高。春季大于夏季,春季黄海中部浮游植物

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生物量的值在1.5μmolN/L左右,夏季黄海中部浮游植物生物量在1.0μmolN/L左右,秋季和冬季的浮游植物生物量降低一般低于0.5μmolN/L。

图3-2为小型浮游植物生物量在黄海不同区域、不同季节的分布情况。取自各个代表月近20年数据均值。可看出,小型浮游植物生物量在黄海中部海域全年都较近岸海域高。黄海北部沿岸海域由于鸭绿江径流输入,对于小型浮游植物生物量的影响较小,夏季长江口海域的浮游植物生物量不再显著提高。从图中看看出黄海中部小型浮游植物生物量与大型浮游植物类似在春季和夏季的值较高。夏季大于春季春季黄海中部浮游植物生物量的值在0.3μmolN/L左右,夏季黄海中部浮游植物生物量在0.5μmolN/L左右,秋季和冬季的浮游植物生物量较低,一般低于0.2μmolN/L。

从图3-3中可看出黄海中部大型浮游植物生物量有明显的季节变化,春末夏初大型浮游植物生物量最高,冬季最低。大型浮游植物生物量季节变化趋势总体呈单峰分布,峰值出现在6月份,为全年浓度最高,约为1.17μmolN/L左右。最低值出现在1月份,为全年大型浮游植物生物量最低月份,约为0.15μmolN/L左右。大型浮游植物主要为硅藻,春季(3-5月),由于冬季营养盐在水中大量积累,温度和光照等达到浮游植物生长、繁殖的最佳条件,从3月份开始硅藻生物量快速增长,春季大型浮游植生物量近乎直线上升。夏季(6-8月),硅藻生物量在6月份达到最高值。但由于黄海冷水团存在,水体混合受到,海水中的营养盐在春季被大量消耗,营养盐的低含量在夏季逐渐成为浮游植物生长的因子,6-7月份浮游植物生物量由于外界条件改变,开始呈现下降趋势,7-8月份硅藻生物量呈直线下降。秋季(9-11月),月虽然下降趋势有所缓和,但由于营养盐、光照、温度等外界因素不利于浮游植物生长、繁殖,因此大型浮游植物生物量总体还是减少的。冬季(12-2月),为大型浮游植植物生物量最低的季节,12-1月生物量下降至最低值,在1-2月有所上升,但上升幅度很小。此季节的营养盐开始增加为春季浮游植物生长积蓄能量。

图3-3中还有浮游植物小型浮游植物生物量的季节变化,从图中可看出黄海中部小型浮游植物生物量也有明显的季节变化,夏季小型浮游植物生物量最高,冬季最低。小型浮游植物生物量季节变化趋势总体呈单峰分布,峰值出现在6、7月份,两个月内生物量物明显的变化,为全年浓度最高,约为0.5μmolN/L左右。最低值出现在2月份,为全年小型浮游植物生物量最低月份,约为0.08μmolN/L左右。小型浮游植物主要为甲藻,春季(3-5月),海水中营养盐积累,使得海水物化条件适宜浮游植物生长,是浮游植物生物量呈现上升趋势。夏季(6-8月),小型浮游植物生物量在6月份达到最高值。6-7月份浮游植量由于外界条件适宜,未发生明显变化,7-8月份甲藻的生物量开始减少。秋季(9-11月),由于营养盐、光照、温度等外界因素不利于浮游植物生长、繁殖,因此甲藻的物生物量开始大幅下降。冬季(12-2月),为小型浮游植植物生物量最低的

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季节,12-1月由于海水的物化环境几乎不发生改变,小型浮游植物生物量基本保持低值不变,在1-2月有所下降。

黄海中部总浮游植物生物量与大、小型浮游植物生物量的季节变化相似(如图3-3所示)。总浮游植物生物量也有明显的季节变化,春末夏初总浮游植物生物量最高,秋季次之,冬季最低。总浮游植物生物量季节变化趋势总体呈单峰分布,峰值出现在6月份,,为全年浓度最高,约为1.6μmolN/L左右。最低值出现在2月份,为全年总浮游植物生物量最低月份,约为0.3μmolN/L左右。春季(3-5月),海水中营养盐积累,温度和光照等增加,使得海水物化条件适宜浮游植物生长,是浮游植物生物量呈现上升趋势。夏季(6-8月),总浮游植物生物量在6月份达到最高值。6-7月份浮游植量由于外界条件发生变化,生物量开始减少,7-8月份总浮游植物生物量大幅减少。秋季(9-11月),由于营养盐、光照、温度等外界因素不利于浮游植物生长、繁殖,因此总浮游植物生物量始终保持下降。冬季(12-2月),为总浮游植植物生物量最低的季节,始终在较低范围内徘徊,直至在2月份降低至最小值。在3月浮游植物又进入新的生长繁殖阶段。

从图3-4中可看出,黄海中部海域主要为大型浮游植物,并且主要为硅藻,有时大型浮游植物生物量可到达小型浮游植物的4倍。大型浮游植物生物量在4、5、6月份较高。最低值出现在1月份,而小型浮游植物生物量在7、8、9月份较高。并且个体存在差异的两种浮游植物所占的比例也存在明显的季节变化。大小型浮游植物生物量比值的季节变化呈呈单峰变化。在1月份,两种不同粒级的浮游植物生物量基本相同。比值为1。进入春季,两者的差距明显增加,在4月份,大型浮游植物生物量大约为小型浮游植物的4倍,全年二者差距最大。进入夏季,大型浮游植物生物量降低,而小型浮游植物生物量减少量较小,两者之间的差距逐渐减小,比值约在1.5左右。进入秋季后,不同粒级的浮游植物生物量同时逐渐减小。冬季两者间的比值约为2左右。进入晚冬比值为1,二者几乎维持相同水平。

3.2 黄海中部浮游植物生物量的年际变化

大型浮游植物生物量存在2-5年的准周期性年际变化,生物量上升几年后,会呈现下滑趋势。近20年生物量总体呈上升趋势,但上升幅度较小(如图3-5所示)。从整体来看,硅藻生物量呈较平稳的趋势,年平均值约在0.6μmolN/L左右。只有在少数的年限中出现大幅度的涨落。但涨幅都没有超过0.1μmolN/L。在1996、2002、2007年出现大幅涨落。90年代的生物量起伏较大,1995-1995年生物量年际变化不明显,只有小幅度改变,在1996年,生物量达0.μmolN/L左右,为近20年最高值。随后生物量呈直线下降趋势,下降至90年代最低值。在1997-2000年,硅藻生物量呈逐年增长的态势,在2000年出现一个生物量小高峰。近10年的变化中起伏较小,2000-2002年生物量降低,至2002年,降低至近20年较低水平。在2003年,生物量升高,2004-2007年,生物量逐年减少,

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虽然年际间的变化较小,但在2007年,降低至近20年最低水平。在2008-2011年,生物量呈现以1年为周期涨幅的现象。2012年生物量水平与2011年的生物量水平大致相同。

从图3-6中可看出,小型浮游植物生物量存在2-5年准周期性年际变化,总体呈上升趋势,但上升幅度很小,约在0.01的量级上,相比之下在1996、2002、2006年出现较大幅度涨落。与图3-6对比发现,小型浮游植物生物量的年际变化趋势与大型植物有许多相似之处。在1993-1996年生物量呈上升趋势,在1996年,上涨至近20年生物量最高水平。在1997-2000年,生物量出现小幅波动,变化较小。在2002年,生物量出现谷值,是近20年生物量最低水平。2003年,生物量有所回升,呈现一个小的高峰值。在2003-2007年,生物量逐年减少,至2007年,出现另一个谷值。在2008-2011年生物量呈现以2年为周期涨幅的现象。2012年比2011年生物量有所上升。

如图3-7所示,总浮游植物生物量的年际变化较小,近20年的变化只在0.01μmolN/L之间。小型浮游植物生物量的年际变化量级很小,因此总的浮游植物生物量的年际变化呈现出趋势与大型浮游植物的走势大致相同。生物量呈2-5年准周期性变化,变化幅度很小,在0.1μmolN/L的量级上波动,分别在1996年、2002、2007年出现涨落。最高值出现在1996年,大约为0.93μmolN/L,最低值出现在2002年,大约为0.83μmolN/L。在90年代的波动起伏较明显,在近10年中,变化幅度不明显,在2003-2007年总生物量逐年降低,在2007-2010年则出现周期性涨落现象,但在近几年中,涨幅则十分平缓。

图3-8为黄海中部大、小型浮游植物生物量比值的年际变化,呈2-5年准周期的年际变化,比值总体呈下降趋势。大型和小型浮游植物生物量在近20年都是呈上涨趋势,说明小型浮游植物在近几年的涨势比大型浮游植物好。在1996年虽然小型浮游植物生物量也是最高值的一年,但由于大型浮游植物生物量也异常增加,因此比值达到最高值,约为2.26。而最低值出现在1998年,大型浮游植物迎来小高峰,而小型则刚从较低值慢慢恢复,造成比值出现最低值。在90年代,二者的比值变化较大。在近10年时间中,比值变化幅度逐渐趋于平稳,在2011年达到一个小高峰后,2012年比值下降。 3.3 黄海中部浮游植物生物量的不同季节的年际变化

图3-9是大型浮游植物在近20年中,各个月份的变化。从图中可看出,4、5、6、7月份生物量水平最高,并且年际变化较大,出现生物量交替升降的2-5年的准周期年际变化,在其他月份的升降幅度较小,12、1、2月的生物量几乎未发生任何改变,常年保持在同一水平内。最高生物量几乎都出现在6月份,最低值则出现在1月份。480个月中,最大生物量出现在1996年的6月份,大约是同一年1月份出现最小生物量值0.15μmolN/L的10倍。而在一些特殊的年份中5月的生物量会比6月生物量高,例如2001和2003年。

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图3-10是近20年大型浮游植物,主要是硅藻的生物量在不同季节的年际变化。从图中可看出,硅藻生物量在春季最高,夏季次之,冬季最低,秋季介于夏季与冬季之间。春季的营养盐补充在每年都有所不同,因此在春季生物量波动明显,在1996年、2003和2012年出现峰值,在1999和2002年的生物量明显低于同一时期的其他年份,在近10年中春季生物量除了在2003年和2012年有较高值外,都维持在1.11μmolN/L左右。夏季的生物量主要受光照、混合深度等因素影响,1994年浮游植物生物量低于其他年份,在2012年出现峰值,在其他年份中,生物量的变化并不是很大,一般维持在0.6-0.7μmolN/L之间。由于营养盐、光照、温度等因素在秋季没有较大的年际变化,因此秋季生物量的年际变化波动较小,在1996和2011年的秋季硅藻生物量明显高于其他年份的同期水平,而在1997和2002年出现低谷值。冬季适宜于浮游植物生长的各种有利因素都维持在很低的水平,不适宜浮游植物生长繁殖,因此在近20年的冬季,生物量几乎无变化。

图3-11是小型浮游植物,主要是甲藻的生物量,在近20年中,各个月份的变化。从图中可看出,与硅藻相同,在4、5、6、7月份生物量较高,各个月份的年际变化升降幅度较小,但6,、7月份的年际变化较频繁。与硅藻的生物量峰值出现在6、7月份不同的是,甲藻的生物量的峰值是在5、6月份。与硅藻的生物量变化相同的地方是最高生物量几乎都出现在6月份,但不同的是最低值则出现在2月份。480个月中,最大生物量也是出现在1996年的6月份,大约是同一年2月份出现最小生物量的10倍。在1993-2010的18年中,1月份小型浮游植物生物量的值明显高于2月和3月,但图中明显看出2011年和2012年的1月生物量明显减少与其他年的同期形成较明显的反差,而与同年的2、3月份保持相同水平。

图3-12是近20年小型浮游植物主要是甲藻的生物量在不同季节的年际变化。从图中可看出,甲藻生物量在夏季最高,春季次之,冬季最低,秋季介于春季与冬季之间。在春季生物量波动振幅较大,在1999、2003年和2012年出现峰值,在1995年的生物量明显低于同一时期的其他年份,在90年代的春季,生物量以2-4年的准周期变化,在近10年中生物量的变化呈‘W’型,在2003、2008和2012年生物量较高,其他年份的生物量水平较低。夏季的生物量主要受累计营养盐,光照、混合深度等因素影响,与硅藻相似,在90年代的夏季变化幅度较小,在近几年中出现幅度较大的波动,1994年夏季的生物量明显低于同期的其他年份,在2008-2012年出现明显的年际变化,以2年为周期,呈现周期升降变化。秋季甲藻生物量与硅藻变化类似,年际变化波动较小,在1996、2011年秋季生物量明显高于其他年份的同期水平,在1997、2002出现低谷值。在近20年的冬季,小型生物量也受环境的几乎无明显的年际变化。

图3-13是总浮游植物在近20年中,各个月份的变化。从图中可看出,受不

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同粒级浮游植物生物量的影响,在5、6、7月份生物量较高,各个月份有明显的准周期年际变化。与大型浮游植物相同的是最高生物量几乎都出现在6月份,但1998和2006年,6、7月份的生物量几乎保持同等水平。最低值则出现在1、2月份,在1993-2008年1月生物量水平略高于2月,但在2009和2010年维持相等水平后,在2011和2012年总浮游植物生物量在1月的值低于2月,480个月中,最大生物量也是出现在1996年的6月份,大约是同一年1月份出现最小生物量的7倍。

图3-14是近20年总浮游植物生物量在不同季节的年际变化。从图中可看出,总浮游植物生物量不同季节的年际变化与大型浮游植物几乎相同,在春末夏初最高,夏季次之,冬季最低,秋季介于夏季与冬季之间。春季由于营养盐补充和累计在每年都有所不同,因此春季生物量受到较大影响,使春季的变化较为强烈,在春季生物量波动振幅较大,在1996和2003年出现峰值,在1995、2002年的生物量明显低于同一时期的其他年份。,在近10年中春季生物量除了在2003年和2012年有较高值外,都维持在1.37μmolN/L左右,年际变化较小。夏季的生物量主要受累计营养盐,光照、混合深度等因素影响,与大型浮游植物相似,总生物量在夏季的变化也较稳定,在1994年夏季的生物量明显低于同期的其他年份,在2010年总生物量出现峰值,并没有较其他年份高出很多,总体变化不大。秋季总浮游植物生物量也与硅藻类似,年际变化波动较小,在1996、2011年秋季生物量明显高于其他年份的同期水平,在1997、2002出现低谷值。比较夏季和秋季的年际变化可看出,在这两个季节的近20年变化中,并没有两年连续出现峰值的情况,在迎来峰值后,下一年的生物量就较低,例如1996和2010年秋季生物量较高后,在1997和2011年生物量下降。在近20年的冬季,受不同粒级浮游植物影响,总浮游植物生物量也几乎无明显的年际变化。 3.4 浮游植物生物量的影响因子及分析讨论

浮游植物能吸收二氧化碳和阳光进行光合作用,生成有机物,其生命过程十分神秘。而海洋生态系统的结构十分复杂,受生物、物理、化学、地理等各个方面的影响(如图3-15)。因此浮游植物生物量受多种条件因子的,包括温度、盐度、海流、风场等影响因子。由于数据资料有限,本文只讨论温度、光照、营养盐对浮游植物生物量变化的影响。 3.4.1 影响因子的年际变化

温度是影响海洋生态资源的重要原因之一,温度影响海洋中所有生物的生长、繁殖等生命过程,也会影响生物化学反应的速率和方向。根据实测的黄海水温变化得出[24]:(1)黄海各层水温年变化基本相同,非常规则。(2)各层最低、最高水温出现的时间基本相同,最低水温出现在2月-3月,最高水温出现在8月,但随着深度增加有相对滞后的现象,因此在夏季表层海水的会温度较高,有利于浮游植物生长繁殖,但由于黄海冷水团的存在,使得下层水温较低,温度跃

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层发展最强,上下水体混合受到,因此整体来说夏季浮游植物生物量不高。冬季由于温度较低,不利于大多数浮游植物生长、繁殖。

图3-16是黄海中部表层水和底层水温度的年际变化。表层水的变化大于底层水。表层和底层水都呈现出2-5年的准周期变化,表层温度有几个高峰值,在1999年的温度最高,2011年温度最低。近10年中,温度一直呈下降趋势,2011年达到最低值后,2012年有所回升。底层水温度的最低值出现在2000年,底层水温在近几年有所下降。

分析以上得出结论,表层温度的季节变化对浮游植物生物量的变化有明显的影响,水温的年际变化对生物量影响,当光照和营养盐等决定性条件满足浮游植物生长后,温度的变化也会影响生物量,等温度满足浮游植物的适宜温度时,二者呈正相关变化,例如表层温度在1998年的温度较高,生物量也较高,在2011年温度达到最低值,而生物量达到最低值。

光照是浮游植物进行光合作用的基础条件,对海样生物的生长、分布有决定性的影响,是一切生命活动的物质基础。在未到达饱和光强之前,浮游植物进行光合作用生成有机物的速率与光照前度是成正比的。但如果超过饱和光强,光合作用会受到压制,随着光强增大有机物的产生速率降低。

光照强度有明显的季节变化,受太阳高度角、云量、海陆温差等因素控制。本文主要研究消光因子的年际变化来反应光照强度的变化。

图3-17是大型浮游植物消光因子的年际变化,呈2-5年准周期变化,总体呈上升趋势,但上升趋势较小。在90年代,消光因子的变化幅度较大,并且呈现出上涨趋势,在1993年出现了近20年的最高值。进入21世纪,整个消光因子呈现下降趋势,在2003年也出现了一个较高的峰值,达到5.39*10^4,2006年的消光因子的值明显低于其他年份,呈现最低值。在近几年中,消光因子的变化幅度较缓和。

图3-17还包括小型的浮游植物消光因子的年际变化。可看出不同粒级的浮游植物消光因子的年际变化大致相同,呈2-5年准周期变化,总体呈上升趋势,但上升趋势较小。在90年代,消光因子的变化幅度较大,并且呈现出上涨趋势,在1993年出现了近20年的最高值。进入21世纪,整个消光因子呈现下降趋势,在2003年也出现了一个较高的峰值,达到5.4*10^4,2006年的消光因子的值明显低于其他年份,呈现最低值。在近几年中,消光因子的变化幅度较缓和。但总体来看,小型浮游植物的消光因子在近20年几乎都大于大型浮游植物,只有在2002年,大型浮游植物消光因子大于小型。

对比不同粒级浮游植物生物量与消光因子的年际变化可看出(如图3-18),消光因子的大小在一定范围内影响着生物量的变化,消光因子高的年份,由于光照充足,在其他条件不变的情况下,浮游植物能更好的进行光合作用,使得浮游植物的生长、繁殖较好,因此生物量值也较高,例如1996、1998、2003年生物

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量都出现峰值。而消光因子低的年份,例如1997、2006年,由于光照的缺乏,使得浮游植物光合作用受到,因此在相应的年份,浮游植物生物量也较其他年份低。

由于黄海中部温度等水文因素较稳定,但由于黄海冷水团的影响,海水在一定时间的是无法混合均匀的,因此营养盐对于黄海中部的浮游植物生物量有较强的影响作用。

黄海中部盐的年际变化如图3-19所示, NO32-有小幅的年际变化,NO32-的最高值出现在2007年,大约为2.58μmolN/L,在2008-2012年有所下降。黄海中部海域整个盐有明显的2-5你准周期的年际变化,在1999年和2007年出现较高值,在2001年和2008年盐的含量比其他年份低。而黄海海域盐的含量虽然下降值很小,但总体呈下降趋势。

如图3-19所示的近20年黄海中部硅酸盐的年际变化。SiOH42-的年际变化有细微的改变。硅类营养盐在1993-1999年间的变化幅度较小,变化幅度在0.05μmolN/L范围内,在近10年中,硅类营养盐呈现出2-6年的准周期变化,并且增减范围较大。在1999年和2007年出现峰值,2007年达到5.98μmolN/L,是近20年硅类营养盐的最高年,而2001和2008年的含量则低于其他年份。

如图3-19所示,磷酸盐在近20年存在2-5年的准周期年际变化,年际变化震动较大,在2000年和2010年磷酸盐含量高于其他年份,最高值出现在2010年,达到0.175μmolN/L。在2001、2008和2011年出现谷值。总体来讲磷酸盐呈现出上升趋势,但较微弱。

黄海中部海域中包含的各种营养盐的年际变化很一致,在1999和2007年营养盐含量很高,在2001年和2008年则迎来谷值。上一年营养盐的含量将决定下一年生物量的高低,例如2007年的营养盐含量较高,使得2008年浮游植物生物量较高,由于2001年营养盐含量较低,使得2002年的浮游植物生物量较低。

总结以上影响生物量的的各种因子的年际变化,对其进行相关系数计算,得出以下结论:生物量与温度的相关系数为-0.15,生物量与光照的相关系数为0.45,生物量与营养盐的相关系数为-0.17,因此对于生物量的年际变化影响最大的是光照的年际变化,营养盐的年际变化影响最弱。 3.4.2 影响因子的季节变化

如图3-20所示,是黄海中部水域的季节变化,表层水的温度季节变化较大,表层水温最低值出现在3月,最高值出现在8月,底层水温的最低值同样出现在3月,但最高值则出现在11月份。

图3-21所示,是不同粒级浮游植物的消光因子的季节变化,可看出消光因子的季节变化与浮游植物的大小没有明显关系,二者的趋势基本一致,冬季维持在一个较低水平,春季呈上涨趋势,夏季保持较高值,在秋季下降。

黄海中部的盐有明显的季节变化,如图3-22所示,盐的季节变化

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呈双峰分布。夏季保持较高值,冬季值较低。有机氮对于浮游植物生物量的变化影响较小,不做过多赘述。NH4-的含量虽然较低,但是对盐的季节变化仍存在影响。NH4-和NO32-的季节变化类似,呈双峰分布,冬季和春季的值较高,在每年的3月份达到最大值,经历夏季的最低值后,进入秋季后逐渐累积增加,冬季第迎来第二次小高峰。黄海中部无机氮的季节变化与NO32-的季节变化完全一致,季节变化呈双峰分布,在3月份达到最高值,最低值出现在7月份。

黄海中部的硅酸盐有明显的季节变化,黄海中部浮游植物包括硅藻,硅藻的生长主要受无机硅营养盐的,而SiOH42-的季节变化呈双峰趋势分布,在春季和冬季海水中含量较高,在夏季含量最低,在每年的3月份达到最高值,进入夏季硅酸盐含量降低,在8月份降低为全年最低值,进入冬季迎来第二次峰值。

如图3-22所示,黄海中部海域磷酸盐有明显的季节变化,磷酸盐的季节变化月盐类似,呈双峰趋势分布,冬季和春季的值较高,在每年的3月份达到最大值,经历夏季的最低值后,进入秋季后逐渐累积增加,冬季迎来第二次小高峰。这可能是造成不同粒级浮游植物生物量出现季节变化的主要原因之一。

总结以上分析得出,黄海中部海域温度、光照、营养盐有明显的季节变化,由于冬季水体混合均匀,黄海冷水团还未出现,表层水温都较低,而底层水温几乎等于上层水温,冬季的消光因子最小,而营养盐得以补充累积,春季是温度和消光因子上涨的阶段,春季的营养盐的含量较高。到了夏季,海水温度和消光因子上涨几乎达到最大值,海水的理化环境适宜于浮游植物生长、繁殖,因此浮游植物在夏季达到高峰值,在夏季黄海冷水团形成,上层水体温度由于太阳辐射而升高,温度达到最高,使得季节性跃层出现,水体混合受限,积累的营养盐被浮游植物大量消耗,因此营养盐开始减少。秋季,太阳辐射减降低,温度降低,水体混合增加,因此营养盐又进一步增加。虽然营养盐在冬季值也较高,但由于海水的温度等条件不适宜浮游植物生长,因此冬季营养盐值不能决定浮游植物生物量。另外由于黄海中部海域的大型浮游植物多为硅藻,因此硅酸盐的变化对于大型浮游植物生物量的变化影响较大。 3.4.3 不同季节影响生物量的主要因子

如图3-23是春季各个影响因子的年际变化,计算可得,春季浮游植物生物量与春季温度、光照、营养盐的相关系数分别是0.33、0.51、-0.62,说明春季,光照对浮游植物生物量的影响最大,温度次之,并且对比不同季节温度对生物量的影响,春季是温度影响最大的季节。

如图3-24是各个影响因子在夏季的年际变化,计算可知,夏季浮游植物生物量与夏季温度、光照、营养盐的相关系数分别是-0.01、0.14、0.55,可以看出营养盐夏季的变化对生物量的影响最大,因为夏季光照很充足,对生物的影响较小,因此营养盐作为最大的影响因子。

如图3-25是各个影响因子在秋季的年际变化,计算可知,秋季浮游植物生

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物量与秋季温度、光照、营养盐的相关系数分别是0.01、0.83,-0.。从数值上看,秋季对生物量影响最大也同样是光照强度。

如图3-26所示冬季浮游植物生物量与冬季温度、光照、营养盐的相关系数分别是0.16、0.55、-0.06。在冬季对生物量影响最大的因子还是光照。因冬季生物量降低,营养盐又有所积累,因此将冬季营养盐与春季生物量的年际变化进行相关分析,得到相关系数为0.47,是各个季节中营养盐与生物量最较为相关的时节,因此冬季的营养盐累计,是除了光照之外的另一个决定下一年春季的生物量影响因子。

4 结论

1、黄海中部不同粒级浮游植物生物量存在季节变化。大型浮游植物生物量在春末夏初最高,冬季生物量最低,秋季水平是介于春季和冬季之间。小型浮游植物生物量与大型略有差异,夏季最高,冬季最低,春季与秋季生物量水平持平。不同粒级浮游植物生物量在1年中的走势大致相同,浮游植物生物量最高值一般都出现在每年的6月,大型浮游植物生物量的最低值出现在1月,而小型浮游植物出现在2月。不同粒级的浮游植物生物量之间的比值存在季节变化,最高比值出现在4月份,最低比值出现在1月份。

2、不同粒级浮游植物生物量在近20年中都呈上升趋势,大型浮游植物生物量在0.55-0.65μmolN/L之间变化,小型浮游植物生物量在0.28-0.26molN/L之间变化,虽上升幅度很小,仍存在明显的年际变化。生物量在1996年出现峰值,以硅藻为代表的大型浮游植物生物量上升至0.65molN/L,以甲藻为代表的小型生物量达0.28molN/L,在2002年无论是硅藻还是甲藻的生物量都低于其他年份,达到谷值。大型与小型浮游植物生物量之比的年际变化总体呈下降趋势,说明黄海中部海域小型浮游植物近几年中的涨势比大型植物要好。

3、温度、光照和营养盐作为影响生物量的影响因子,光照的年际变化对生最大的因素,温度作为影响因子,在春季对生物量的影响最明显,相关系数为0.33,但是春季生物量变化主要受光照的影响,相关系数为0.51,而营养盐则是在夏季对浮游植物生物量影响最大,相关系数为0.55,在秋季和冬季生物量受光照影响,相关系数分别为0.83和0.55。

5 总结与展望

5.1 总结

浮游植物生物量是反应海区初级生产力的基本参数之一,对深入了解、研究海洋生态动力学系统十分重要。本文通过生态模型数据分析黄海中部近20年的浮游植物生物量的季节、年际变化,并分析温度、光照、营养盐等影响因子对于

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生物量变化的影响。

但由于数据资料的和研究水平的,在研究过程中还存在许多不成熟之处,以下几个方面有待提高。

浮游植物生物量是评价海洋生态系统的重要指标,本文存在以下不足 (1)对于黄海中部的划分没有科学的依据,只是通过等深线和经纬度所划分的大致区域,不存在说服力。

(2)在研究季节变化时只选取了一年中的代表月份,如果能对整个季节进行完整的分析,则更具有说服力。

(3)在研究年际变化时,由于数据庞大,只对代表月份进行平均。不是真正的年平均。

(4)浮游植物生物量的影响因子包括很多,不仅只有文中提到的几个简单的因子,但由于缺乏数据资料,无法进行大量深入分析。 5.2 展望

对于利用生态模型数据研究黄海中部浮游植物生物量的研究,有待于更进一步。由于黄海是一个半封闭的海区,其海流、潮汐 等动态过程十分复杂,需使用更加完善的NEMURO模型,可在改进过的NEMURO模型基础上,将物理模型与其耦合起来。在进行生物量的研究时生态模型数据也具有一定缺点,例如无法对海水进行分层处理。因此在进行生物量研究时可将现场实测数据、遥感数据和生态模型数据进行对比分析。

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