王雪景，石曉勇，3，趙玉庭，張傳松*

（1.中國(guó)海洋大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院，山東青島266100；2.中國(guó)海洋大學(xué)海洋化學(xué)理論與工程技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，山東青島266100；3.國(guó)家海洋局海洋減災(zāi)中心，北京100194；4.山東省海洋資源與環(huán)境研究院，山東煙臺(tái)264003）

2011年春季東海赤潮高發(fā)區(qū)尿素分布特征及影響因素

王雪景1，2，石曉勇1，2，3，趙玉庭4，張傳松1，2*

（1.中國(guó)海洋大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院，山東青島266100；2.中國(guó)海洋大學(xué)海洋化學(xué)理論與工程技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，山東青島266100；3.國(guó)家海洋局海洋減災(zāi)中心，北京100194；4.山東省海洋資源與環(huán)境研究院，山東煙臺(tái)264003）

2011年春季（3-5月）在東海赤潮高發(fā)區(qū)硅藻和甲藻赤潮暴發(fā)及演替過(guò)程中進(jìn)行了3個(gè)航次的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，通過(guò)對(duì)調(diào)查資料的分析，對(duì)該海域尿素的含量變化、平面分布特征及影響因素進(jìn)行了初步探討。結(jié)果表明：調(diào)查海域尿素的含量在檢出限～6.32μmol/L范圍內(nèi)，平均濃度為（1.33±0.84）μmol/L，是該海域一種重要的溶解有機(jī)氮組分。其中，在DIN中所占比例8.73%～18.04%，在D O N中所占比例5.63%～15.73%。赤潮的暴發(fā)對(duì)尿素含量和分布影響較大，能夠影響并控制該海區(qū)尿素的實(shí)際濃度水平和分布特征。其中，硅藻赤潮暴發(fā)前后尿素和DIN含量下降百分比分別為36.67%和49.88%，甲藻赤潮暴發(fā)前后尿素和DIN含量下降百分比分別為8.78%和28.97%。硅藻赤潮期，尿素的高值區(qū)和葉綠素高值區(qū)一致，其含量明顯高于正常海區(qū)；甲藻赤潮期，葉綠素的高值區(qū)對(duì)應(yīng)著尿素低值區(qū)，赤潮區(qū)內(nèi)尿素含量普遍降低至1μmol/L以下，尿素是一種能夠被研究海區(qū)甲藻類浮游植物吸收利用的有效氮源。在調(diào)查海域大規(guī)模硅藻和甲藻赤潮暴發(fā)和演替期間，尿素的平面分布上未呈現(xiàn)明顯的近岸低、遠(yuǎn)岸高的分布特點(diǎn)，與鹽度數(shù)值沒(méi)有明顯的相關(guān)性，該時(shí)期陸源輸入不是影響該海域尿素分布的主要因素。

長(zhǎng)江口；東海；赤潮；尿素；分布

王雪景，石曉勇，趙玉庭，等.2011年春季東海赤潮高發(fā)區(qū)尿素分布特征及影響因素［J］.海洋學(xué)報(bào)，2015，37（2）：65—74，doi：10.3969/j.issn.0253-4193.2015.02.007

Wang Xuej ing，Shi Xiaoyong，Zhao Yuting，et al.Distribution and concentration of urea in the East China Sea in spring of 2011［J］. Haiyang Xuebao，2015，37（2）：65—74，doi：10.3969/j.issn.0253-4193.2015.02.007

1　引言

近年來(lái)由于長(zhǎng)江下游流域和東海沿岸地區(qū)工農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，大量富含營(yíng)養(yǎng)鹽的工業(yè)廢水和生活污水通過(guò)河流或排污口輸入到東海，使東海近岸水體富營(yíng)養(yǎng)化程度加劇，赤潮頻發(fā)。赤潮是一種有害的生態(tài)異常現(xiàn)象，它的持續(xù)大規(guī)模發(fā)生將會(huì)嚴(yán)重影響海洋生態(tài)環(huán)境，其災(zāi)害性已引起了海洋學(xué)界的高度關(guān)注。近10年來(lái)，東海赤潮頻發(fā)且影響范圍不斷擴(kuò)大，持續(xù)時(shí)間增長(zhǎng)，并呈逐年上升的趨勢(shì)。僅2006年和2007年兩年?yáng)|海區(qū)已發(fā)生赤潮123次。到2012年為止，東海區(qū)已記錄赤潮事件503次［1］。赤潮形成過(guò)程及控制機(jī)理非常復(fù)雜，是生物、化學(xué)、水文和氣象等多種因素綜合作用的結(jié)果。目前關(guān)于赤潮海洋化學(xué)方面的研究主要集中在營(yíng)養(yǎng)鹽循環(huán)及結(jié)構(gòu)變化、海-氣二氧化碳交換、碳通量等方面［2］，而對(duì)東海赤潮高發(fā)區(qū)營(yíng)養(yǎng)鹽的研究也主要集中在無(wú)機(jī)氮、磷對(duì)東海赤潮藻的影響等方面，而對(duì)有機(jī)營(yíng)養(yǎng)鹽方面研究較少，尤其是溶解有機(jī)氮（D O N）方面的研究更少。

尿素作為D O N的重要組成部分，可以促進(jìn)浮游植物的生長(zhǎng)［3—9］。研究結(jié)果表明，尿素是許多種屬浮游植物的重要氮源［10—15］。在某些沿海地區(qū)，尿素可以占到浮游植物吸收總氮的50%。實(shí)際上，許多有害的腰鞭毛藻在培養(yǎng)中更喜歡尿素［16］。例如，尿素能顯著促進(jìn)赤潮異灣藻、凱倫藻、球形棕囊藻和角毛藻的生長(zhǎng)，在無(wú)機(jī)氮缺乏的條件下，來(lái)源廣泛、循環(huán)周期短的尿素對(duì)這幾種藻來(lái)說(shuō)是一種較好的選擇，會(huì)大大促進(jìn)它們的生存幾率和競(jìng)爭(zhēng)能力［17］。同樣，作為東海海域浮游植物優(yōu)勢(shì)種的東海原甲藻和米氏凱倫藻，在實(shí)驗(yàn)室中也被觀測(cè)到能有效吸收尿素［18—19］。

作為一種重要的工業(yè)原料和氮肥，近年來(lái)尿素在工農(nóng)業(yè)上得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。據(jù)統(tǒng)計(jì)，過(guò)去40年里全球尿素的使用量增大了100多倍，占氮肥總使用量的50%以上。我國(guó)尿素在過(guò)去幾十年里產(chǎn)量和農(nóng)田使用量猛增，其中2000年我國(guó)尿素產(chǎn)量達(dá)到3 070萬(wàn)噸以上［20］。其中，作為肥料進(jìn)入土壤中的尿素不能全部被農(nóng)作物吸收利用，部分尿素會(huì)隨著地表徑流輸入近岸海區(qū)［21］。研究成果顯示，在灌溉高峰期，約有20%～40%的尿素流失于表層徑流中，這些流失的尿素最終被輸入海洋，無(wú)疑會(huì)提高海水中尿素的含量［22］。此外，尿素也是生活污水中重要的污染物，也可以通過(guò)徑流或市政污水排放進(jìn)入海洋，同樣會(huì)導(dǎo)致近海海水體系中尿素含量的升高。

目前，針對(duì)中國(guó)各個(gè)海區(qū)實(shí)測(cè)尿素含量的研究還比較少，有限的研究區(qū)域也主要集中在杭州灣、海南島、大亞灣［23—25］等受陸源影響較大的近岸海域，研究目標(biāo)也多集中在尿素的分布及含量等方面。作為我國(guó)重要的陸源影響區(qū)和赤潮高發(fā)區(qū)，有必要對(duì)長(zhǎng)江口及其鄰近海域水體中尿素的來(lái)源、分布及含量變化進(jìn)行研究，并探討有機(jī)氮和赤潮之間的關(guān)系。本文通過(guò)對(duì)2011年春季東海赤潮高發(fā)區(qū)3次大面調(diào)查數(shù)據(jù)的分析，研究了該海域尿素的分布及含量變化規(guī)律，并結(jié)合生物數(shù)據(jù)，分析了海區(qū)尿素和赤潮之間的關(guān)系，初步推導(dǎo)影響研究海域尿素分布及含量變化的因素，以期為研究尿素在赤潮暴發(fā)中的作用提供必要的科學(xué)依據(jù)。

2　調(diào)查及取樣方法

2.1站位設(shè)置及取樣方法

分別于2011年3月29日—4月2日、5月4—7日和5月25—27日，在東海赤潮高發(fā)區(qū)（調(diào)查區(qū)域?yàn)?8°～31°N，121°～124°E）進(jìn)行了3個(gè)航次的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查工作（圖1），每個(gè)航次的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查共布設(shè)了5條東西向調(diào)查斷面，總計(jì)31個(gè)站位。

圖1　調(diào)查區(qū)域及站位布設(shè)Eig.1 The surveyed area and sampl ing stations

現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查過(guò)程中用Niskin采水器分別采集表層、中層（葉綠素躍層或溫鹽躍層）和底層（距離海底2 m層）水樣，水樣經(jīng)G E/E（W hatman，450℃燒灼4 h）濾膜過(guò)濾，過(guò)濾的水樣部分用于現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定溶解無(wú)機(jī)態(tài)營(yíng)養(yǎng)鹽，濾膜和部分水樣于-20℃冷凍保存，帶回岸上實(shí)驗(yàn)室后進(jìn)行分析測(cè)定?，F(xiàn)場(chǎng)海水的溫度和鹽度等參數(shù)應(yīng)用H ydroLab多參數(shù)分析儀現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定。

2.2樣品的測(cè)定

5項(xiàng)溶解無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)鹽的測(cè)定依據(jù)海洋調(diào)查規(guī)范之海水化學(xué)要素調(diào)查（G B/T 12763.4-2007）采用分光光度法現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行，其中氨氮（N H4-N）用次溴酸鈉氧化法，硝酸鹽（N O3-N）用鎘銅還原法，亞硝酸鹽（N O2-N）用重氮偶氮比色法，磷酸鹽（P O4-P）用磷鉬藍(lán)法，硅酸鹽（SiO3-Si）用硅鉬藍(lán)法。其測(cè)量精度分別為N H4-N為99.69%，N O3-N為99.41%，N O2-N為99.05%，P O4-P為98.02%和SiO3-Si為99.05%。

總?cè)芙獾― T N）和總?cè)芙饬祝― TP）采用堿性過(guò)硫酸鉀消化，TechniconA AⅡ營(yíng)養(yǎng)鹽自動(dòng)分析儀測(cè)定，測(cè)量精度分別為92%和90%。消化過(guò)程中以E DTA［26］和5′腺苷-磷酸（A M P）［27］分別作為有機(jī)氮和有機(jī)磷標(biāo)準(zhǔn)，兩者的回收率分別為90%和95%。G E/E膜樣品經(jīng)冷凍干燥后，應(yīng)用PE2400C型C H N元素分析儀測(cè)定顆粒態(tài)氮（P N）的含量。根據(jù)上述測(cè)量結(jié)果，按下式計(jì)算溶解有機(jī)氮（D O N）的含量，D O N=D T N-DIN，DIN=N H4-N+N O3-N+N O2-N。

尿素采用二乙酰一肟法進(jìn)行測(cè)定［28］。將-20℃海水樣品室溫下解凍后，取水樣15 m L置于25 m L比色管中，先后加入1.25 g NaCl、3.6 m L混合Ⅰ和0.72 m L混合Ⅲ，用蒸餾水定容后放入恒溫水浴中，在70℃條件下反應(yīng)2 h，冷卻至室溫后，以蒸餾水為參比，用分光光度計(jì)在波長(zhǎng)520 nm處測(cè)定其吸光值，測(cè)量精度為99.67%。

Chla樣品的采集和測(cè)定由暨南大學(xué)承擔(dān)，采用海洋調(diào)查規(guī)范中的熒光光度法測(cè)定。

3　結(jié)果與討論

3.1尿素的濃度及其變化

表1為2011年春季3個(gè)航次各種形態(tài)含氮營(yíng)養(yǎng)鹽的平均濃度及變化范圍。從表中可以看出2011年3月29日—4月2日調(diào)查海區(qū)尿素的濃度遠(yuǎn)高于該海域氨基酸等形態(tài)的D O N［29］。本次調(diào)查和我國(guó)其他海區(qū)調(diào)查結(jié)果相比（2010年春季杭州灣鄰近海域，氮平均濃度為1.14μm ol/L［23］；2011年春季海南島近岸各海灣，氮濃度范圍為2.07～3.30μm ol/L［24］；2008年大亞灣海域，氮的年平均濃度為2.01μm ol/L［25］），尿素濃度沒(méi)有顯著性差異。研究海域尿素的平均濃度在垂向上總體表現(xiàn)為從上到下依次降低的特點(diǎn)。同時(shí)，表、中層尿素濃度變化范圍較大，變幅分別為5.88μm ol/L和5.86 μm ol/L，而底層變幅僅為4.84μm ol/L。結(jié)合表、中層其他形態(tài)氮鹽的濃度數(shù)據(jù)可知，DIN［海域平均值（20.25±7.13）μm ol/L］和D O N［海域平均值（12.27±2.10）μm ol/L］是研究海域氮鹽主要的存在形式，而尿素則是D O N的重要組成部分。其中，尿素含量在該調(diào)查海區(qū)約為D O N含量的14.57%，而且其百分含量同樣從表層向底層依次遞減，表、中、底三層尿素在溶解有機(jī)氮中百分含量分別為15.73%、15.18%和12.80%。同時(shí)，和該海域氮鹽主要組分DIN相比，尿素的比例從表層至底層分別為8.99%、8.73%和8.95%，也占有一定的比重。

表1　2011年春季調(diào)查海域各種形態(tài)氮的濃度（μmol/L）Tab.1 Concentrations of different forms of nitrogen in invested area in Spring of 2011（μmol/L）

5月4—7日調(diào)查海區(qū)的尿素濃度總體而言，表層含量較低，而中、底層含量稍高，表、中層尿素濃度變化范圍較大，變幅分別為3.01μmol/L和4.20 μmol/L，底層則變化較小，變幅僅為2.86μmol/L。和第一航次相比，該航次尿素的濃度和變化范圍均有一定程度的下降，其中表層下降幅度最大，整個(gè)海區(qū)表層尿素的平均濃度下降了1.0μmol/L，下降程度接近50%，而中層尿素平均濃度也下降了0.72μmol/L，底層下降程度較小，僅為0.27μmol/L。同時(shí)，該航次D O N出現(xiàn)一定程度的增加，海域平均值上升為（15.88±3.42）μmol/L，尿素占D O N的百分含量也有了較大幅度的變化，表、中、底3層尿素在D O N中百分含量分別降為6.78%、7.16%和7.55%。分析其他形態(tài)氮的濃度變化可知，該航次研究海域DIN濃度［海域平均值（10.15±4.21）μmol/L］也有了較大幅度的下降，而且其下降程度大于尿素，尿素占DIN的百分含量分別上升到9.94%、11.35%和12.54%。此外，和其他形態(tài)氮鹽變化趨勢(shì)相反的是，該航次P N濃度有了明顯的升高［海域平均值由第一航次的（2.08±1.72）μmol/L上升到（7.24±6.82）μmol/L］。

5月25—27日調(diào)查海區(qū)的尿素濃度總體上垂直變化差異不大，3層尿素平均濃度均約為1μmol/L。表層變化范圍較大，變幅為3.51μmol/L，但中、底層尿素濃度變化范圍較小，變幅分別為2.60μmol/L和1.95μmol/L，和前兩個(gè)航次相比，該航次尿素濃度下降的程度很小。同時(shí)，D O N的含量變化不大，海域平均值為（15.90±4.56）μmol/L，尿素所占D O N的比例均再次出現(xiàn)一定程度的下降，表、中、底3層尿素在D O N中百分含量分別為7.12%、6.91%、5.63%。隨著第三航次DIN濃度的持續(xù)降低，，導(dǎo)致尿素占DIN的百分含量持續(xù)增加，表、中、底百分含量分別上升為16.82%、18.04%、10.33%。

綜上所述，隨著航次的進(jìn)行，尿素的濃度及其在D O N中的比例依次降低。其中，第二航次和第一航次相比下降程度較大，第三航次和第二航次相比下降程度較小。

3.2調(diào)查海域尿素的平面分布

圖2為2011年春季3個(gè)航次尿素的平面分布圖。由圖2可知，2011年3月29日—4月2日尿素平面分布特征從表層至底層各層基本一致，均呈現(xiàn)斑塊狀分布。調(diào)查區(qū)域表層（U-s）有兩個(gè)高值區(qū)：其一位于杭州灣外、調(diào)查海域的東北部，高值中心尿素濃度高于5μmol/L，該區(qū)域?yàn)榈湫偷拈L(zhǎng)江口外沖淡水影響區(qū)域；其二位于舟山南部、韭山列島以東海域，即調(diào)查海區(qū)中部約29.5°N，122.5°E附近海域，高值中心尿素濃度高于6μmol/L。中層（U-m）和底層（U-b）分布特征與表層較為相似，調(diào)查海域在東北部同樣存在高值區(qū)（大于2μmol/L），高值中心的位置沒(méi)有明顯變化，但是高值區(qū)尿素的濃度較表層有所降低。此外，中、底層南部高值區(qū)中心較表層明顯南移，中層南部高值區(qū)中心位置南移至29.0°N，底層則繼續(xù)南移至29.0°N以南。

2011年5月4—7日調(diào)查海區(qū)尿素含量的平面分布特點(diǎn)是，表、中層高值區(qū)主要分布于舟山以東海域，高值中心出現(xiàn)在30°N，122.5°E及30°N，123°E高值中心尿素的濃度超過(guò)4μmol/L。此外，舟山群島南部海域尿素濃度的高值區(qū)消失，該海域大部分區(qū)域尿素的濃度已低于1μmol/L。底層尿素的平面分布與表層、中層明顯不同，呈斑塊狀分布特征，整體濃度較低，沒(méi)有明顯的高值區(qū)。

2011年5月25—27日調(diào)查海區(qū)表層尿素平面分布特點(diǎn)與第二航次調(diào)查的數(shù)據(jù)顯著不同，表現(xiàn)為浙江沿岸近岸海域尿素濃度明顯降低，其高值區(qū)主要分布在浙江東北和東南的外海海域。中層尿素分布特征與表層相反，高值區(qū)域主要集中在舟山群島以東海域以及浙江沿岸海域，而底層尿素的平面分布與表層類似，近岸海域濃度較低而外海海域濃度較高。

3.3調(diào)查海域尿素的影響因素初探

3.3.1生物來(lái)源對(duì)尿素含量分布的影響

生物調(diào)查資料表明：在第一航次期間，調(diào)查海域的東部局部海域發(fā)生硅藻赤潮，優(yōu)勢(shì)種為圓海鏈藻，瑪氏骨條藻，旋鏈角毛藻和中肋骨條藻。其中在Z A6 A、Z A6C站位，中肋骨條藻密度達(dá)到106cells/L；在第二航次，調(diào)查海域北部的硅藻赤潮有所消散，南部發(fā)生甲藻赤潮，主要集中在ZB、ZC斷面，東海原甲藻密度達(dá)到105cells/L；在第三航次，整個(gè)調(diào)查海域的近岸海域發(fā)生甲藻赤潮，優(yōu)勢(shì)種有米氏凱倫藻，東海原甲藻和多環(huán)旋溝藻，東海原甲藻密度最高值出現(xiàn)在ZB7 A、ZC13 A站位，達(dá)到105～106cells/L。

2011年春季3個(gè)航次葉綠素的平面分布如圖3所示。從圖3可以看出，第一航次表層（Chla-s）和中層（Chla-m）的葉綠素平面分布特征基本一致，即在調(diào)查海域中部的韭山列島東部海域存在葉綠素的高值區(qū)，高值中心葉綠素濃素?cái)?shù)值達(dá)7μg/L以上，其等值線沿中心向近海方向逐漸降低。結(jié)合前文可知，該高值區(qū)的葉綠素主要來(lái)源于硅藻赤潮。底層葉綠素（Chla-b）含量明顯低于表、中層，濃度數(shù)值普遍低于1μg/L，沒(méi)有明顯的高值區(qū)存在。

圖2　2011年3個(gè)航次尿素的平面分布圖（μmol/L）Eig.2 H orizontal distributions of urea of three cruises in 2011（μmol/L）

第二航次葉綠素的高值區(qū)主要出現(xiàn)在調(diào)查海域的西南區(qū)域。表層葉綠素的高值區(qū)主要在ZB和ZC斷面，其中葉綠素高值中心位于調(diào)查海域西南部ZC15站，其葉綠素的濃度值甚至高達(dá)117μg/L，葉綠素等值線以ZC15站為中心，向東北方向依次遞減，至韭山列島東部海域時(shí)，其數(shù)值仍然高于10μg/L。同時(shí)，調(diào)查海域表層在朱家尖以東海域也出現(xiàn)了一個(gè)小區(qū)域葉綠素的高值區(qū)，其中心濃度高達(dá)10μg/L以上，和表層相比，中層葉綠素明顯降低，同樣存在兩個(gè)高值區(qū)，除西南部高值區(qū)以ZC15站為中心的葉綠素濃度高達(dá)到12μg/L以外，另一個(gè)高值出現(xiàn)在調(diào)查海域的東北角。底層葉綠素含量比較低，濃度數(shù)值在1.7μg/L以下，等值線變化趨勢(shì)呈現(xiàn)近岸高外海底，基本上與海岸線平行。同樣結(jié)合浮游植物調(diào)查數(shù)據(jù)可知，調(diào)查海域南部的葉綠素高值區(qū)對(duì)應(yīng)的是甲藻赤潮區(qū)，其優(yōu)勢(shì)種為東海原甲藻，而調(diào)查海域北部的葉綠素高值區(qū)對(duì)應(yīng)的是接近消散的硅藻赤潮區(qū)。

圖3　2011年3個(gè)航次葉綠素的平面分布（μg/L）Eig.3 H orizontal distributions of Chlaof three cruises in 2011（μg/L）

第三航次調(diào)查海域葉綠素?cái)?shù)值整體上有了大幅度的升高，其中表層葉綠素的平均值高達(dá)18μg/L，大部分區(qū)域葉綠素的濃度值在12μg/L，而且高值區(qū)主要分布在整個(gè)調(diào)查海區(qū)的近岸海域，其中近岸的Z A1A、ZB7和ZC13A站葉綠素分別高達(dá)34μg/L、46 μg/L和50μg/L。中層葉綠素含量和表層相比濃度值較低，但是和前兩個(gè)航次相比，也有了大幅度提高，其平均值達(dá)到了9μg/L，其中在ZB9站位葉綠素高值達(dá)到了19μg/L。底層分布上在調(diào)查海域的西南角葉綠素達(dá)到了12μg/L。

比較尿素與葉綠素的平面分布圖可知，春季期間赤潮的發(fā)生對(duì)研究海域尿素的含量變化及其分布起到非常顯著的控制作用。首先，第一航次期間調(diào)查海域中東部海區(qū)表、中層尿素的高值區(qū)和葉綠素的高值區(qū)存在很好的一致性，此時(shí)該區(qū)域發(fā)生的赤潮為硅藻赤潮。也就是說(shuō)，在春季硅藻暴發(fā)期，研究海域尿素含量不但沒(méi)有降低，反而和未發(fā)生赤潮的近海海域相比，硅藻赤潮所導(dǎo)致的葉綠素高值區(qū)其尿素濃度出現(xiàn)異常升高的現(xiàn)象（高值中心尿素濃度為6.3μmol/L，這一數(shù)值也超過(guò)了該海區(qū)的歷史數(shù)據(jù)和其他海區(qū)的調(diào)查資料）。這一現(xiàn)象可以說(shuō)明，作為調(diào)查海域D O N重要組分的尿素，非但不是硅藻類浮游植物吸收利用的氮源，反而可能是硅藻類浮游植物或者調(diào)查海域硅藻赤潮過(guò)程中伴生浮游動(dòng)物的一種重要的氮鹽轉(zhuǎn)化產(chǎn)物或代謝產(chǎn)物。同時(shí)，結(jié)合表1中該海域溶解無(wú)機(jī)氮濃度較高的實(shí)際狀況（平均濃度超過(guò)23μmol/L），可以推斷，調(diào)查海域在春季的硅藻赤潮暴發(fā)期間，硅藻類浮游植物優(yōu)先吸收利用的氮鹽為溶解態(tài)無(wú)機(jī)氮鹽，溶解態(tài)有機(jī)氮鹽不是該海域硅藻類浮游植物的主要吸收對(duì)象，這一結(jié)論和關(guān)于硅藻氮源利用情況的研究成果一致［30］。

此外，在第二航次調(diào)查期間，研究海域南部的甲藻赤潮開(kāi)始大面積、高密度、長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)暴發(fā)，中心區(qū)域葉綠素高達(dá)117μg/L，該高值區(qū)和尿素的低值區(qū)相對(duì)應(yīng)，南部高值區(qū)域尿素含量急劇下降，由6μmol/L以上降至1μmol/L以下。第三航次甲藻赤潮逐漸北移至近岸，調(diào)查海域近岸區(qū)尿素濃度進(jìn)一步降低。結(jié)合這兩個(gè)航次尿素和葉綠素濃度的變化，可以證明在該研究海域尿素能夠作為一種有效氮源被甲藻類浮游植物吸收和利用，同樣這一點(diǎn)也和實(shí)驗(yàn)室的研究結(jié)論［18—19］相吻合，并對(duì)其結(jié)論進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)證。

綜上所述，研究海域不同類別的浮游植物對(duì)海區(qū)尿素的吸收和利用不同，浮游植物大規(guī)模暴發(fā)性生長(zhǎng)繁殖能夠影響并控制該海區(qū)尿素的實(shí)際濃度水平和分布特征。

3.3.2陸源輸入對(duì)尿素濃度分布的影響

2011年3個(gè)航次表層鹽度的平面分布圖如圖4。由圖4可以看出，3個(gè)航次表層鹽度（S-s）的分布特征基本類似，等值線基本上都與海岸線平行，不同之處在于，調(diào)查海域近岸區(qū)的鹽度隨航次的進(jìn)行明顯升高。以調(diào)查海域東部的鹽度為例，第一航次的鹽度值為28.5，第二航次的鹽度值上升至30.0，第三航次繼續(xù)上升至30.8。該海域鹽度隨時(shí)間變化的主要原因在于：隨著研究海域從春季向夏季過(guò)渡，海區(qū)氣溫逐漸上升，干冷的西北季風(fēng)也逐漸被溫濕的東南季風(fēng)所取代，加之此時(shí)長(zhǎng)江尚未進(jìn)入豐水期，導(dǎo)致研究海域貼岸南下低溫低鹽的長(zhǎng)江沖淡水逐漸減弱，而高溫高鹽的外海海水逐漸北移并近岸所致。

圖4　2011年3個(gè)航次表層鹽度的平面分布Eig.4 H orizontal distributions of surfer layer sal inity of three cruises in 2011

結(jié)合尿素的平面分布圖與鹽度的平面分布圖可以看出，除第一航次的北部以外，總體上鹽度平面分布特征與尿素平面分布特征基本沒(méi)有相似之處，結(jié)合調(diào)查海域整體鹽度較高的特點(diǎn)，說(shuō)明在本次調(diào)查期間低鹽度的沖淡水對(duì)本次調(diào)查海區(qū)尿素濃度的影響不是很明顯，或者說(shuō)在春季赤潮暴發(fā)和演替期間，陸源輸入不是研究海域尿素的主要影響因素。

為了進(jìn)一步說(shuō)明陸源輸入對(duì)尿素的影響，分析了2011年3個(gè)航次尿素與鹽度（S）的相關(guān)關(guān)系（圖5）。由圖5可知海水中尿素與S的相關(guān)性R值分別為-0.062、-0.02、-0.057，沒(méi)有明顯的相關(guān)性，這也說(shuō)明在赤潮暴發(fā)和演替期間陸源輸入對(duì)調(diào)查區(qū)域尿素的分布影響不大。

圖5　2011年3個(gè)航次尿素和S的相關(guān)關(guān)系Eig.5 correlations between urea and sal inity

4　結(jié)論

（1）調(diào)查期間東海赤潮高發(fā)區(qū)尿素的平均濃度為（1.33±0.84）μmol/L，其濃度范圍為檢出限～6.32 μmol/L，在D O N中所占比例在5.63%～15.73%，是該海域一種重要的D O N組分。尿素平面分布的高值區(qū)主要在硅藻赤潮發(fā)生區(qū)和長(zhǎng)江沖淡水影響較大的區(qū)域。

（2）研究海區(qū)尿素與赤潮密切相關(guān)，不同種類的浮游生物大規(guī)模赤潮能夠影響并控制該海區(qū)尿素的實(shí)際濃度水平和分布特征：硅藻赤潮區(qū)，葉綠素高值區(qū)與尿素高值區(qū)一致，其含量明顯高于正常海區(qū)，尿素可能是硅藻吸收DIN后轉(zhuǎn)化的代謝產(chǎn)物；甲藻赤潮區(qū)，葉綠素的高值區(qū)對(duì)應(yīng)著尿素低值區(qū)，尿素濃度減低近50%，赤潮區(qū)內(nèi)尿素濃度普遍低于1μmol/L，尿素是一種能夠被研究海區(qū)甲藻類浮游植物吸收利用的有效氮源。

（3）研究海區(qū)在赤潮暴發(fā)及演替時(shí)，尿素的分布與鹽度的分布相似性不大，相關(guān)性也不強(qiáng)，說(shuō)明該時(shí)期陸源輸入不是影響該海域尿素分布的主要因素。

致謝：感謝暨南大學(xué)呂頌輝教授提供的葉綠素的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)！感謝“潤(rùn)江一號(hào)”上全體成員和“藻華973”項(xiàng)目給予的大力支持和幫助！

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Distribution and concentration of urea in the East China Sea in spring of 2011

Wang Xuej ing1，2，Shi Xiaoyong1，2，3，Zhao Yuting4，Zhang Chuansong1，2
（1.College of Chemistry and Chemical Engineering，Ocean University of China，Qingdao266100，China；2.Laboratory of M arine Chemistry Theory and Technology，Ministry of Education，Ocean University of China，Qingdao266100，China；3.N ational M arine H azard Mitigation Service，Eeijing100194，China；4.Shandong M arine Resource and Environment Research Institute，Yantai 264003，China）

Based on the data ofthree cruisesin Spring（March to M ay）of 2011 that carried outin the south of Yangtze estuary where was high frequent occurrence of harmfulalgal blooms，the concentration and the spatial distribution of urea were analyzed and itsinfluencing factors were discussed.The results showed：The concentration of urea ranged from detection l imitto 6.32μmol/L and its average was（1.33±0.84）μmol/L.Urea was an important form of dissolved organic nitrogen during the survey.The ratio of urea to DIN was 8.73%-18.04%and the proportion of urea in D O N was 5.63%-15.73%.The occurrence of diatom H A Bs and dinoflagellate H A Bs could affect the content and distribution of urea in the invested area and control the urea concentration and distribution characteristics in this area.The decreased ratio of urea and DIN were 36.67%，49.88%after diatom H A Bs，respectively；after dinoflagellate H A Bs，urea and DIN decreased 8.78%and 28.97%.In the diatom H A Bs'area，the zones of high urea concentration and high chlorophyll were in the same position and the urea content was significantly higher than that of normalzones.In the dinoflagellate H A Bs area，the zones of high chlorophyll values were corresponded to the zones oflow urea values，urea generally reduced to 1μmol/L in this area.Urea was a kind of effective nitrogen source for phytoplankton of dinoflagellate.During thelarge scale H A Bs of diatom and dinoflagellate and their succession processin theinvested area，the distribution of urea had no characteristic of gradualreduction from inshore to offshore.Urea concentration and sal inity had no significant correlation.During the investigation，terrigenous input was not the main factor affecting the distribution of urea.

Yangtze estuary；East China Sea；H A Bs；urea；distribution

P734.2

A

0253-4193（2015）02-0065-10

2014-03-19；

2014-08-01。

國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃（973）項(xiàng)目（2010CB428701）；國(guó)家自然科學(xué)基金（41376106）。

王雪景（1989—），女，河北省石家莊市人，主要研究方向?yàn)楹Ｑ笪廴旧鷳B(tài)化學(xué)與海水分析化學(xué)。E-mai l：wangxuej ing125@163.com *通信作者：張傳松（1972—），男，博士，講師，主要研究方向?yàn)楹Ｋ粻I(yíng)養(yǎng)化對(duì)海洋生態(tài)系統(tǒng)的影響。E-mai l：zcsong@ouc.edu.cn