长江口水域营养盐时空分布及其迁移过程

根据2014年长江口水域4个季节航次水体中五项营养盐(硝酸盐-N、亚硝酸盐NO2-N、铵盐NH4-N、磷酸盐PO4-P和硅酸盐SiO3-Si)的调查数据,解析长江口水域营养盐的时空分布特征,结合盐度(S)、溶解氧(DO)、温度(T)、悬浮体(SPM)和叶绿素a等环境参数,探究其迁移过程的分布行为。结果表明:NO3-N、SiO3-Si和PO4-P在长江口水域的时空分布主要受长江陆源输入的影响,随长江冲淡水扩展范围的季节变化而变化,除冬季外,在122°20′E以东,主要受到温盐跃层的影响,其在31°N断面出现明显的分层现象,冬季水体垂直混合均匀,其垂直分布较为均匀。春季长江陆源输入较高浓度的NO_3-N,40μmol/L的NO3-N随长江冲淡水向东北方向最远扩展到123°E,垂直方向上扩展至水深10 m,而秋季长江陆源输入较高浓度的SiO3-Si和PO4-P,其浓度分别为40μmol/L和0.6μmol/L的等值线分别向东最远扩展到123°E、123°20′E和水深20 m、50 m。受到生物吸收,硝化作用等因素影响,NO2-N和NH4-N的时空分布比较复杂,季节分布规律不明显,而冬季自口门向外海浓度逐渐降低,且垂直分布也相较均匀。通过盐度这一保守性指标引入理论稀释线来研究营养盐的迁移过程,结合叶绿素a和SPM的数据表明:春、夏季营养盐浓度低于理论稀释浓度可能是由于生物吸收所致,而PO4-P在春、夏和秋季均有散点高于理论稀释浓度可能与悬浮颗粒物释放有关。

长江口表层沉积物中生源硅的时空分布与影响因素

为了解长江口及其邻近海域表层沉积物中生源硅(BSi)的时空变化特征及其与影响因素的关系,依据2014年长江口冬季(2月)、春季(5月)、夏季(8月)和秋季(11月)综合调查数据,测定分析了沉积物中BSi、有机质和粒度等指标。结果表明:长江口及其邻近海域表层沉积物BSi浓度范围是0.045%~0.650%,均值为0.327%;BSi浓度存在显著的时空变化差异:秋季含量最高,夏季和冬季次之,春季最低;不同季节BSi空间分布也存在显著差异,春、夏季呈“北高、南低”的变化趋势,秋、冬季则表现为“南高、北低”的分布特征。Pearson相关性分析结果显示,影响BSi时空分布的因素存在季节差异:春季,BSi与Chl.a之间存在显著正相关,反映了该季主要是底栖硅藻等初级生产者对沉积物中BSi的贡献较大;夏季,BSi除受初级生产的贡献外,还与沉积物中有机碳、氮(TOC、TN)的优先分解而被积累保存相关;秋季,TOC和TN含量及沉积物粒径是影响BSi的重要因素;冬季BSi分布影响因素较为复杂,与沉积物理化性质呈极显著相关性。研究结果揭示,富含有机碳的细颗粒物质富集及底栖硅藻的初级生产是长江口生源硅积累的主要受控因素。