王玉玨，劉哲，張永，汪岷，劉東艷*

(1. 中國科學(xué)院 煙臺海岸帶研究所 海岸帶環(huán)境過程與生態(tài)修復(fù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，山東 煙臺 264003；2. 中國海洋大學(xué) 環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院，山東 青島 266100；3. 中國海洋大學(xué) 海洋生命學(xué)院，山東 青島 266100)

2010-2011年膠州灣葉綠素a與環(huán)境因子的時(shí)空變化特征

王玉玨1，劉哲2，張永1，汪岷3，劉東艷1*

(1. 中國科學(xué)院 煙臺海岸帶研究所 海岸帶環(huán)境過程與生態(tài)修復(fù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，山東 煙臺 264003；2. 中國海洋大學(xué) 環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院，山東 青島 266100；3. 中國海洋大學(xué) 海洋生命學(xué)院，山東 青島 266100)

2010年4、6、8、10月和2011年1、3月在膠州灣開展了6個(gè)航次的綜合調(diào)查，研究了表層海水溫度、鹽度、營養(yǎng)鹽和葉綠素a濃度的時(shí)空變化特征。調(diào)查期間，總無機(jī)氮(DIN)、磷酸鹽(PO4)和硅酸鹽(SiO3)多呈現(xiàn)東北部灣邊緣高，而灣內(nèi)和灣口低的空間分布特征。季節(jié)變化表明，DIN和PO4主要受養(yǎng)殖排放、河流徑流輸入和浮游植物生長消耗的影響，呈現(xiàn)初夏和秋季高，夏末和冬季低的特點(diǎn)；而SiO3主要受河流徑流輸入和浮游植物消耗的影響，呈現(xiàn)夏、秋高，而冬、春低的特點(diǎn)。營養(yǎng)鹽濃度和結(jié)構(gòu)分析表明，膠州灣存在PO4和SiO3的絕對和相對限制；SiO3限制尤其嚴(yán)重，是控制膠州灣浮游植物生長的主要環(huán)境因子。SiO3和PO4的限制主要表現(xiàn)在冬季，幾乎遍布整個(gè)海灣；夏季降水可有效緩解海域的SiO3限制。葉綠素a濃度呈現(xiàn)春、夏季高，秋、冬季低的季節(jié)分布，溫度、營養(yǎng)鹽濃度與結(jié)構(gòu)和季節(jié)性貝類養(yǎng)殖活動(dòng)是控制膠州灣葉綠素a濃度時(shí)空分布的關(guān)鍵因素。

膠州灣；葉綠素a；營養(yǎng)鹽；時(shí)空變化

1 引言

受工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等人類活動(dòng)的影響，近岸海域的各種環(huán)境問題越來越突出。其中，大量氮輸入引起的水體富營養(yǎng)化是影響近海初級生產(chǎn)力和生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能的突出環(huán)境問題[1—3]。例如，2012年我國近海富營養(yǎng)化面積達(dá) 9.8×104km2，近海赤潮暴發(fā)73次，總面積達(dá)7.971×103km2[4]。膠州灣(35°54′～36°18′ N，120°04′～120°24′ E)位于黃海之濱、山東半島南部，為一扇形半封閉海灣，灣口最窄處2.5 km。灣內(nèi)岸線長163 km，總水域面積約為390 km2，平均水深為6～7 m，最大水深位于灣口處，深度為64 m。主要入海河流有大沽河、洋河、墨水河、白沙河、李村河和海泊河，大沽河流量最大[5—8]。已有的研究表明，近50年來，伴隨著膠州灣海洋經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和沿岸污水排放的急劇增加，膠州灣海域營養(yǎng)鹽濃度不斷增加，2002年灣內(nèi)大部分水域已呈現(xiàn)中度營養(yǎng)和富營養(yǎng)化狀態(tài)，赤潮暴發(fā)頻繁；營養(yǎng)鹽結(jié)構(gòu)也發(fā)生了明顯變化，出現(xiàn)了顯著的季節(jié)性硅限制[9-11]。2008年奧運(yùn)會后，青島市人大通過了“環(huán)灣保護(hù)、擁灣發(fā)展”的戰(zhàn)略規(guī)劃，結(jié)合藍(lán)色經(jīng)濟(jì)區(qū)建設(shè)以及青島市“十二五”發(fā)展規(guī)劃等多項(xiàng)政策，對膠州灣環(huán)境保護(hù)和生態(tài)環(huán)境展開整治。2010-2011年期間，為全面了解膠州灣的水質(zhì)環(huán)境現(xiàn)狀，持續(xù)跟蹤海灣的水質(zhì)環(huán)境變化，針對水體的葉綠素a、營養(yǎng)鹽和溫、鹽要素開展了6個(gè)航次的綜合調(diào)查，以期為膠州灣環(huán)境管理、健康評價(jià)及可持續(xù)發(fā)展提供資料支持。

2 材料與方法

2.1 樣品采集

分別于2010年4、6、8、10月和2011年1、3月在膠州灣15個(gè)大面站點(diǎn)開展了綜合調(diào)查(圖1)。調(diào)查涵蓋了4個(gè)季節(jié)，即春季(2010年4月和2011年3月)、夏季(2010年6月和8月)、秋季(2010年10月)和冬季(2011年1月)。其中，2010年8月的調(diào)查站位略有調(diào)整(圖1)。調(diào)查期間，對表層水體的溫度、鹽度、營養(yǎng)鹽和葉綠素a濃度進(jìn)行分析。

圖1 膠州灣采樣站位Fig.1 Sampling sites in Jiaozhou Bay

表層海水的溫度和鹽度用加拿大RBR-XR620型多參數(shù)水質(zhì)監(jiān)測儀現(xiàn)場測得。用5 L的卡蓋式采水器(國家海洋技術(shù)中心)采集表層水樣分別用于營養(yǎng)鹽和葉綠素a濃度的分析。其中，1 000 mL水樣經(jīng)GF/F濾膜(Whatman)現(xiàn)場過濾后，濾膜于-20℃下避光并冷凍保存，在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行葉綠素a濃度的測定，每個(gè)采樣點(diǎn)取3個(gè)平行樣，結(jié)果取其平均值。取250 mL水樣現(xiàn)場經(jīng)0.45 μm醋酸纖維濾膜過濾后，置于-20℃保存，在實(shí)驗(yàn)室對水體營養(yǎng)鹽濃度進(jìn)行測定。

2.2 樣品測定

葉綠素a濃度采用分光光度法測定[12]。保存葉綠素a的濾膜先用90%的丙酮在 4℃ 避光條件下萃取24 h，在4 000 r/min轉(zhuǎn)速下離心10 min后用紫外-可見分光光度計(jì)(TU-1810)在波長750 nm、664 nm、647 nm、630 nm處測定上清液吸光值(90%丙酮作空白)，將所得數(shù)據(jù)用以下公式換算成葉綠素a的濃度：

CChla(μg/L)=[11.85 (E664-E750)-1.54×

(E647-E750)-0.08 (E630-E750)]V丙酮/V水樣，(1)

其中，CChla為Chla濃度，單位：μg/L；E750、E664、E647與E630分別是各波長下的吸光值；V丙酮為丙酮萃取液的體積，單位：mL；V水樣為過濾海水的體積，單位：L。

2.3 統(tǒng)計(jì)分析

使用SPSS 13.0軟件對溫度、鹽度、營養(yǎng)鹽與葉綠素a濃度的相關(guān)性進(jìn)行分析，獲得每對變量的Pearson 相關(guān)系數(shù)和顯著性水平p值。p<0.05 對應(yīng)置信區(qū)間為 95%，p<0.01 對應(yīng)置信區(qū)間為 99%。

3 結(jié)果與討論

3.1 表層海水溫度和鹽度的空間分布和季節(jié)變化特征

膠州灣及其鄰近海域均屬于溫帶季風(fēng)型氣候，表層海水溫度(SST)具有明顯的季節(jié)變化特征(見表1，圖2)。調(diào)查期間，春季(2010年4月，2011年3月)SST在3～10℃ 左右；夏季水溫較高，8月份達(dá)到最大值，SST在24℃ 左右；冬季水溫最低(2011年1月)，SST在-0.5～4℃ 左右。SST的平面分布明顯受到水深的影響。灣邊緣較淺的區(qū)域，受太陽輻射與陸地氣候影響顯著，春、夏季節(jié)水溫明顯高于灣口水域，而秋、冬季節(jié)水溫則低于灣口的深水區(qū)域。

調(diào)查期間，膠州灣表層海水平均鹽度(SSS)的變化范圍為29.7～31.4，呈現(xiàn)冬季高、夏季低的特點(diǎn)(見表1，圖3)。SSS的變化明顯受到夏季降雨的影響，據(jù)1899-1987年計(jì)89年氣象降水記錄統(tǒng)計(jì)，青島地區(qū)夏季降水量占全年總降水量的58%，而冬季降水量僅占全年的5%[13]。調(diào)查結(jié)果顯示，夏季(2010年8月)雨水豐沛期，SSS多低于30(見圖3)。比較而言，在干燥的冬季，則SSS相對較高，如：2011年1月(表1，圖3)。在空間上，SSS基本呈現(xiàn)從灣口向?yàn)尺吘壷饾u降低的趨勢(見圖3)。然而，這種空間變化在夏季比較明顯，顯示了降雨導(dǎo)致河流淡水輸入增多對灣邊緣海域的影響(如：2010年8月)；而在冬、春季，空間的差異并不顯著，顯示了淡水輸入減少下黃海水交換的控制作用(如：2011年1月、3月)。

表1 調(diào)查期間膠州灣表層海水溫度、鹽度、葉綠素a和營養(yǎng)鹽濃度與結(jié)構(gòu)的變化特征

3.2 營養(yǎng)鹽的空間分布和季節(jié)變化特征

3.2.1 營養(yǎng)鹽濃度的時(shí)空變化特征

膠州灣DIN、PO4和SiO3的空間變化如圖4～6所示。研究期間，除2010年8月和2011年1月外，其他月份3種營養(yǎng)鹽的濃度均呈現(xiàn)從灣內(nèi)向?yàn)晨谙陆档目臻g變化。營養(yǎng)鹽的濃度與膠州灣海水養(yǎng)殖與河流輸入表現(xiàn)出明顯的空間關(guān)系。膠州灣東北部海域是典型的養(yǎng)殖區(qū)(以蝦、蛤蜊為主)，水深較淺，有機(jī)物豐富[14—16]。據(jù)統(tǒng)計(jì)，該海域?qū)ξr養(yǎng)殖過程中每年大約需投入千噸餌料，其中60%以上的氮、磷養(yǎng)殖廢水直接排入近海[17—18]，且菲律賓蛤仔的養(yǎng)殖過程可促使沉積物中氮、磷和硅的轉(zhuǎn)化和釋放[14，19—20]。因此，養(yǎng)殖帶來的廢水、餌料殘留和沉積物的釋放是導(dǎo)致養(yǎng)殖區(qū)海水中高DIN和PO4濃度的重要原因[21]。同時(shí)，沿岸工農(nóng)業(yè)和生活污水經(jīng)海泊河、墨水河、白沙河、李村河等徑流入海，增加了該區(qū)域DIN與PO4的濃度。SiO3的空間分布表明河流徑流輸入是海區(qū)SiO3輸入的主要途徑。2010年8月西南部存在DIN和SiO3的高值區(qū)，對應(yīng)于同時(shí)間該海區(qū)水體相對其他海區(qū)呈現(xiàn)的高溫低鹽的特點(diǎn)，認(rèn)為夏季降水帶來的洋河和大沽河的徑流輸入是造成高DIN和SiO3濃度的主要原因。本研究中，營養(yǎng)鹽濃度的空間分布模式與以往調(diào)查結(jié)果一致[15，22—28]，表明自20世紀(jì)90年代以來膠州灣營養(yǎng)鹽來源主要受控于陸源輸入和養(yǎng)殖活動(dòng)。

調(diào)查期間，海區(qū)營養(yǎng)鹽濃度表現(xiàn)出明顯的季節(jié)變化。受養(yǎng)殖活動(dòng)、河流徑流輸入和浮游植物生長消耗的影響，DIN和PO4基本呈現(xiàn)初夏(2010年6月)和秋季(2010年10月)高，夏末(2010年8月)和冬季(2011年1月)低的變化特點(diǎn)(見表1，圖4和圖5)；而SiO3主要受河流徑流輸入和浮游植物消耗的影響呈現(xiàn)夏、秋高，冬、春低的季節(jié)變化規(guī)律(見表1，圖6)。冬季(2011年1月)河流結(jié)冰與降雨量的減少可以顯著降低徑流量，導(dǎo)致營養(yǎng)鹽輸入減少。初春和夏末(8-9月)浮游植物的大量生長消耗使得海灣呈現(xiàn)營養(yǎng)鹽濃度偏低的現(xiàn)象，葉綠素a濃度的季節(jié)分布規(guī)律(見表1，圖7)進(jìn)一步證明了該影響。4-6月持續(xù)增加的降水、河流輸入與養(yǎng)殖活動(dòng)可以快速增加水域營養(yǎng)鹽濃度，同時(shí)，浮游動(dòng)物的大量生長帶來的攝食壓力降低了浮游植物對營養(yǎng)鹽的消耗，導(dǎo)致海域出現(xiàn)營養(yǎng)鹽濃度升高的現(xiàn)象。秋季(10月)養(yǎng)殖和降水的輸入以及浮游植物死亡再釋放使得灣內(nèi)營養(yǎng)鹽濃度再次呈現(xiàn)高值。

圖2 調(diào)查期間表層海水溫度(℃)的時(shí)空變化特征Fig.2 The temporal and spatial variations of surface seawater temperature (℃) during the survey

圖3 調(diào)查期間表層海水鹽度(SSS)的時(shí)空變化特征Fig.3 The temporal and spatial variations of surface seawater salinity during the survey

將DIN、PO4和SiO3的季節(jié)變化與前人的研究結(jié)果進(jìn)行對比表明，2010年10月DIN的高濃度與20世紀(jì)90年代以來的研究結(jié)果一致[16，20，27，29]。而8月DIN濃度的差異較大，1983、2003、2006年和本研究中8月膠州灣DIN呈現(xiàn)低濃度，但1962-1998年，2004-2008年期間，膠州灣DIN濃度在8月多為高值[25，29]。不同時(shí)間季節(jié)變化的差異性表明除生物活動(dòng)影響外，降雨等影響因素導(dǎo)致外源DIN輸入存在著不穩(wěn)定性。2010年6月磷酸鹽的高濃度現(xiàn)象與20世紀(jì)60年代以來對膠州灣營養(yǎng)鹽的研究結(jié)果一致[20，29—31]。而秋季(2010年10月)PO4的高值則主要發(fā)生在2004年后[20，24，26，29—30]，表明養(yǎng)殖和河流輸入對膠州秋季PO4的貢獻(xiàn)在2004年后更加明顯。本研究中SiO3的季節(jié)變化規(guī)律與沈志良[31]在1985—1998年的研究和孫曉霞等[20，30]在1983—1986年、2004—2008年的研究結(jié)果一致，表明自1985年起，膠州灣SiO3的來源和影響因素的穩(wěn)定性。

圖4 調(diào)查期間表層海水DIN(μmol/L)的時(shí)空變化特征Fig.4 The temporal and spatial variations of DIN concentrations (μmol/L) during the survey

圖5 表層海水PO4 (μmol/L)的時(shí)空變化特征Fig.5 The temporal and spatial variations of PO4 concentrations (μmol/L) during the survey

3.2.2 膠州灣營養(yǎng)鹽限制分析

營養(yǎng)鹽結(jié)構(gòu)變化影響著浮游植物營養(yǎng)動(dòng)力學(xué)，生物碳傳遞，生物量以及群落演替[32—34]，甚至進(jìn)一步影響整個(gè)食物網(wǎng)系統(tǒng)[35]。以往研究顯示，近50年來，膠州灣水域的營養(yǎng)鹽結(jié)構(gòu)發(fā)生了明顯變化[15—16，23，36—39]。從20世紀(jì)60年代到80年代中期的DIN限制為主轉(zhuǎn)變?yōu)?0年代至今逐漸增加的 PO4和SiO3限制。因此，有必要對膠州灣水域的營養(yǎng)鹽限制現(xiàn)狀進(jìn)行分析(見表1，表2)。

根據(jù)Nelson和Brezinski[40]、Justic等[41]提出的浮游植物生長化學(xué)計(jì)量和可能的營養(yǎng)鹽限制因素標(biāo)準(zhǔn)對研究期間膠州灣營養(yǎng)鹽限制狀況進(jìn)行判斷表明，海灣SiO3和PO4均存在相對DIN的限制，而SiO3限制相對于PO4更加顯著。對Si/P比的分析表明，除2010年4月(1個(gè)站點(diǎn)Si/P比高于22)和8月(3個(gè)站點(diǎn)Si/P比小于22)外，其他月份整個(gè)海灣SiO3相對PO4存在不足。進(jìn)一步結(jié)合營養(yǎng)鹽限制因子的出現(xiàn)幾率(見表2)，表明SiO3為膠州灣主要限制因子，其次是磷酸鹽，這與已有研究結(jié)果基本一致[16，23]。SiO3和PO4的限制在冬季尤其顯著，且限制幾率最高，93.3%的研究站點(diǎn)存在PO4的絕對限制，整個(gè)海灣存在SiO3的相對和絕對限制。夏季降水帶來的SiO3補(bǔ)充使得海灣不存在SiO3的絕對限制，相對限制也得到緩解(見表2)。我們的結(jié)果進(jìn)一步證實(shí)了自20世紀(jì)80年代以來膠州灣硅限制持續(xù)加劇的狀況和降水、河流徑流輸入對硅酸鹽限制的影響[16，23—24，29]。盡管本文根據(jù)化學(xué)計(jì)量營養(yǎng)鹽判定標(biāo)準(zhǔn)，發(fā)現(xiàn)膠州灣不存在DIN的限制，但確切的結(jié)論尚需進(jìn)一步結(jié)合相關(guān)的培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)確定。如根據(jù)Nelson和Brezinski[40]、Justic等[41]的判定標(biāo)準(zhǔn)，1998年2月、8月和1999年2月膠州灣表層水體不存在DIN限制，但現(xiàn)場添加實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)同時(shí)添加氮磷實(shí)驗(yàn)組浮游植物生長情況最好，表明在浮游植物生長旺季DIN可能存在實(shí)際限制[42]。

表2 膠州灣營養(yǎng)鹽限制因子出現(xiàn)幾率分析

3.3 葉綠素a濃度的空間分布和季節(jié)變化特征

調(diào)查期間，葉綠素a濃度季節(jié)變化的高值主要出現(xiàn)在春季(2010年4月和2011年3月)和夏季(2010年8月)(見表1，圖7)。對膠州灣多年的調(diào)查表明，葉綠素a濃度的峰值主要出現(xiàn)在1-3月與8-9月[5，43—48]，季節(jié)峰值在不同年份出現(xiàn)的差異與氣候的年際變化有重要關(guān)系。如：冬、春季顯著的低溫結(jié)冰現(xiàn)象可以降低營養(yǎng)鹽循環(huán)，并推遲浮游植物峰出現(xiàn)的時(shí)間；夏季降雨量的多少、臺風(fēng)等天氣因素則可以改變夏季浮游植物峰值出現(xiàn)或者持續(xù)的時(shí)間。這些特征在膠州灣都有體現(xiàn)，如潘友聯(lián)等對1983年11月-1985年11月膠州灣葉綠素a的分析表明，葉綠素a冬季峰值出現(xiàn)在3-4月[48]；姚云和沈志良[16]與李超倫等[46]2003-2004年的研究均表明，葉綠素a的冬季峰值出現(xiàn)在2月，1月葉綠素a呈現(xiàn)低濃度；而孫曉霞等在2008年的調(diào)查中，發(fā)現(xiàn)的葉綠素a的冬季峰值出現(xiàn)在1月[30]。本研究中3、4月份膠州灣葉綠素a的濃度明顯高于1月份，但由于缺乏2月份的數(shù)據(jù)，尚不確定冬季峰是否發(fā)生推遲。2010年8月，葉綠素a濃度的高值與前人的研究結(jié)果一致。

葉綠素a濃度的空間分布特征與以往研究結(jié)果一致[5，30，43—47]，春季葉綠素a濃度的高值區(qū)主要出現(xiàn)在灣東北部，向?yàn)晨谥饾u降低；8月份葉綠素a濃度的高值區(qū)則出現(xiàn)在灣西部，其余月份的葉綠素a濃度分布相對均勻，高值區(qū)不明顯(見圖7)。

研究表明，環(huán)境因子(如溫度、鹽度、透明度、溶解氧、營養(yǎng)鹽)與攝食壓力的變化等均是影響膠州灣葉綠素a的濃度和分布的因素的主要因素[5，39，47，49-50]。本文通過對葉綠素a濃度與環(huán)境因子的相關(guān)性分析進(jìn)一步證實(shí)了這點(diǎn)(見表3)。2011年3月葉綠素a濃度與水體溫度，營養(yǎng)鹽濃度均呈現(xiàn)明顯的正相關(guān)性，與鹽度呈顯著負(fù)相關(guān)，顯示春季河流融冰之后，生源要素大量輸入對葉綠素a濃度的影響。2010年8月份葉綠素a濃度與鹽度的關(guān)系表現(xiàn)為負(fù)相關(guān)性，而與SiO3濃度，Si/N和Si/P比表現(xiàn)為正相關(guān)，說明季節(jié)性河流輸入的影響。2010年6月，海灣營養(yǎng)鹽相對豐富，且平均葉綠素a濃度較高，但灣東北部未出現(xiàn)葉綠素a濃度的高值區(qū)，這可能主要與濾食性貝類的攝食有關(guān)。貝類養(yǎng)殖海區(qū)主要在海灣東北部，養(yǎng)殖時(shí)間主要為4-9月，春季和秋季是蛤仔的生長旺季[14]，貝類的濾食可能是使得海灣東北部在2010年6月和2010年8月呈現(xiàn)低值的主要原因，該結(jié)果與孫曉霞等對膠州灣葉綠素2008年的研究結(jié)果一致[30]。此外，2011年1月，葉綠素a濃度與溫度之間存在明顯的正相關(guān)性，表明低溫是影響1月份浮游植物生長的重要因素。

圖7 表層海水葉綠素a(μg/L)的時(shí)空變化特征Fig.7 The temporal and spatial variations of Chl a concentrations (μg/L) during the survey

表3 膠州灣葉綠素a濃度與環(huán)境因子的相關(guān)性分析(Pearson相關(guān)系數(shù))

Tab.3 The correlation analysis between Chlaconcentrations and environmental factors in Jiaozhou Bay (Pearson correlation index)

時(shí)間SSTSSSDINPO4SiO3N/PSi/NSi/P2010年4月0 166-0 1210 1090 027-0 0920 219-0 580?-0 2242010年6月0 205-0 3970 4220 4880 4310 055-0 502-0 3952010年8月0 494-0 628?0 476-0 2060 617?0 4790 667??0 556?

續(xù)表3

注：顯著性為雙尾檢驗(yàn)：**在0.01水平上顯著相關(guān)；*在0.05水平上顯著相關(guān)。

4 結(jié)論

以上研究結(jié)果表明：膠州灣營養(yǎng)鹽濃度多數(shù)月份呈現(xiàn)從灣邊緣向?yàn)晨谥饾u升高的空間變化特征，體現(xiàn)了河流輸入、貝類養(yǎng)殖等的影響。季節(jié)變化上，冬季相對較低，表現(xiàn)出顯著的PO4和SiO3的相對與絕對限制；而夏季和秋季濃度相對較高，明顯受到養(yǎng)殖、徑流量與浮游植物生長消耗的影響。膠州灣表層水體葉綠素a的濃度在季節(jié)變化上，受到氣候(溫度、降雨量)、人類活動(dòng)(養(yǎng)殖活動(dòng)、排污)與浮游動(dòng)物攝食壓力的共同影響；在空間變化上，人類活動(dòng)(養(yǎng)殖活動(dòng)、排污)則扮演更重要的角色，灣東北部在大多數(shù)月份出現(xiàn)高值。與近年來的調(diào)查資料比較，本次研究結(jié)果并無顯著差異，表明膠州灣水體環(huán)境仍顯著受到人類活動(dòng)的影響。

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Temporal and spatial variations of chlorophyllaand environmental factors in Jiaozhou Bay in 2010-2011

Wang Yujue1，Liu Zhe2，Zhang Yong1，Wang Min3，Liu Dongyan1

(1.KeyLaboratoryofCoastalEnvironmentalProcessesandEcologicalRemediation，YantaiInstituteofCoastalZoneResearch，ChineseAcademyofSciences，Yantai264003，China; 2.CollegeofEnvironmentalScienceandEngineering，OceanUniversityofChina，Qingdao266100，China; 3.CollegeofMarineLifeScience，OceanUniversityofChina，Qingdao266100，China)

Temporal and spatial variations of surface seawater temperature (SST)，salinity (SSS)，nutrient concentrations and chlorophyllaconcentrations were studied in April，June，August and October 2010 and January and March 2011 in Jiaozhou Bay. Spatial distributions showed that dissolved inorganic nitrogen (DIN)，phosphate (PO4) and silicate (SiO3) concentrations were higher in the northeast edge and decreased gradually towards the inner and the mouth of Jiaozhou Bay during most time of study. DIN and PO4were relatively higher in early summer and autumn but lower in winter and late summer as a result of the effects from aquaculture，exogenous nutrients input and phytoplankton consumption. SiO3concentrations were mainly affected by phytoplankton consumption and river loadings and were higher in summer and autumn and lower in spring and winter. The analysis on concentrations and structures of nutrients of Jiaozhou Bay during the study period indicated that PO4and SiO3were both absolute and relative limitations，and SiO3limitation was more serious and acted as the important factor which controlled the growth of phytoplankton all over the year. The most serious limitation of SiO3and PO4occurred in winter and was found in the whole bay. The nutrient loadings as a result of rainfall in summer，however，relieved SiO3limitation. The chlorophyllaconcentrations were higher in spring and summer and lower in autumn and winter. Temperature，nutrients and the ingestion of filter mussels were the dominant effect factors of the concentrations and distribution of chlorophylla．

Jiaozhou Bay; chlorophylla; nutrients; temproal; spatial variations

10.3969/j.issn.0253-4193.2015.04.010

2014-07-17；

2014-12-24。

中國科學(xué)院先導(dǎo)專項(xiàng) (XDA11020405)；中國科學(xué)院科技創(chuàng)新交叉與合作團(tuán)隊(duì)；國家自然科學(xué)基金(41106101，41376121)。

王玉玨(1978—)，女，山東省昌樂縣人，助理研究員，博士，主要從事藻類營養(yǎng)鹽生理生態(tài)學(xué)研究。E-mail：yjwang@yic.ac.cn

*通信作者：劉東艷，研究員，主要從事海洋藻類生態(tài)學(xué)研究。E-mail：dyliu@yic.ac.cn

Q948.8

A

0253-4193(2015)04-0103-14

王玉玨，劉哲，張永，等. 2010-2011年膠州灣葉綠素a與環(huán)境因子的時(shí)空變化特征[J].海洋學(xué)報(bào)，2015，37(4)：103—116，

Wang Yujue，Liu Zhe，Zhang Yong，et al. Temporal and spatial variations of chlorophyllaand environmental factors in Jiaozhou Bay in 2010-2011[J]. Haiyang Xuebao，2015，37(4)：103—116，doi: 10.3969/j.issn.0253-4193.2015.04.010