蔡惠文， 卓麗飛， 呂華慶， 石鋼德(1. 浙江海洋學(xué)院，浙江 舟山 16022; 2. 國家海洋設(shè)施養(yǎng)殖工程技術(shù)中心，浙江 舟山 16022；. 寧波市象山港海洋環(huán)境監(jiān)測站，浙江 寧波 15141)

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象山港Chl-a的分布及其與環(huán)境因子關(guān)系研究?

蔡惠文1,2， 卓麗飛1,2， 呂華慶1??， 石鋼德3
(1. 浙江海洋學(xué)院，浙江 舟山 316022; 2. 國家海洋設(shè)施養(yǎng)殖工程技術(shù)中心，浙江 舟山 316022；3. 寧波市象山港海洋環(huán)境監(jiān)測站，浙江 寧波 315141)

根據(jù)2012年5、8、10月在象山港海域的監(jiān)測資料，分析了該海域Chl-a的時空分布特征，及其與水溫、鹽度、溶解氧、COD以及營養(yǎng)鹽等主要環(huán)境因子的相關(guān)關(guān)系。結(jié)果表明：象山港海域Chl-a濃度在0.27～27.29μg/L范圍內(nèi)，平均濃度為2.80μg/L。海域Chl-a濃度的季節(jié)性變化非常明顯，峰值出現(xiàn)在夏季，而秋季濃度最低；并且具有從內(nèi)灣港頂向港外逐漸遞減的空間分布規(guī)律。相關(guān)性分析顯示，在夏季，影響Chl-a含量的主要因素是鹽度和溶解氧；在秋季，Chl-a與活性磷酸鹽和硅酸鹽間的相關(guān)性非常顯著，但與無機氮(DIN)不具顯著意義相關(guān)關(guān)系?？傮w看來，象山港海域Chl-a的時空分布受到海域水動力條件、海水養(yǎng)殖活動等的共同影響，夏季還可能受到臺風(fēng)影響。

象山港；Chl-a；硅酸鹽；磷酸鹽；環(huán)境因子

象山港位于浙江省北部沿海，南臨三門灣，北靠杭州灣，東側(cè)為舟山群島，是一東北-西南走向的狹長型半封閉海灣。良好的地理位置和豐富的營養(yǎng)鹽，為象山港養(yǎng)殖業(yè)的大規(guī)模發(fā)展提供了有利條件，是浙江省重要的養(yǎng)殖基地，被譽為國家級“大漁池”。然而，由于缺乏科學(xué)的規(guī)劃和管理，養(yǎng)殖業(yè)戶只顧養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展所帶來的豐厚經(jīng)濟利益，而忽視了養(yǎng)殖水域的環(huán)境承載能力，導(dǎo)致象山港海域生態(tài)失衡，出現(xiàn)嚴(yán)重的水體富營養(yǎng)化和海域沉積環(huán)境的惡化[1-3]。大量的現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)和資料分析表明，近20年來象山港海域中的氮磷含量一直呈現(xiàn)增加的趨勢[4]，外源性有機物所占比重在增高，生物多樣性降低，生物資源嚴(yán)重衰退。其生態(tài)環(huán)境狀況直接影響到象山港海域水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的健康發(fā)展。關(guān)于象山港海域營養(yǎng)鹽分布、沉積環(huán)境質(zhì)量、水交換等的研究已有較多報道[4-6]，但對Chl-a的研究報道較少。寧修仁等在1980年代對浙江沿岸上升流區(qū)Chl-a和初級生產(chǎn)力的分布特征進行了研究，但對象山港內(nèi)的情況并未進行詳細論述[7]。

海域Chl-a的濃度變化受到溫度、光照、鹽度、營養(yǎng)鹽以及浮游動物攝食等多個環(huán)境和生物因素的影響，是開展生態(tài)系統(tǒng)研究的基礎(chǔ)。Chl-a含量不僅是研究浮游植物生物量、時空分布和動態(tài)變化的主要指標(biāo)，同時也反映了整個生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)鹽分布、生態(tài)系統(tǒng)健康狀態(tài)以及動態(tài)變化。國家海洋環(huán)境監(jiān)測中心2012年關(guān)于全國33個赤潮監(jiān)控區(qū)的報告顯示，象山港海域處于富營養(yǎng)化狀態(tài)[8]。經(jīng)鑒定，港內(nèi)浮游植物以硅藻為主，占80%以上，其次是甲藻和藍綠藻[9]。因此，開展Chl-a含量及其環(huán)境因子影響研究不僅對于象山港養(yǎng)殖業(yè)的健康發(fā)展很重要，同時對于赤潮監(jiān)控區(qū)的預(yù)警預(yù)報也尤為重要。

本文根據(jù)2012年春、夏、秋三季在象山港海域開展的海洋綜合調(diào)查，分析了該海域Chl-a的時空分布特征及其與重要環(huán)境因子的關(guān)系，從而系統(tǒng)了解了該海灣的生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀以及其潛在的發(fā)展變化趨勢，為象山港海域生態(tài)環(huán)境修復(fù)和治理，為海水養(yǎng)殖業(yè)的健康發(fā)展以及政府部門制定養(yǎng)殖環(huán)境規(guī)劃提供參考和借鑒。

1 研究區(qū)域

1.1 研究區(qū)域

本研究區(qū)域為象山港海域(29°24′N～29°48′N，121°23′E～122°03′E)。象山港海域面積563km2，其中潮灘面積171km2，理論深度基準(zhǔn)面以下海域面積392km2，港內(nèi)水深在10～15m之間。良好的地理環(huán)境和餌料生物條件為魚蝦貝藻的生長和繁殖提供了有利條件，港內(nèi)主要有圍塘對蝦養(yǎng)殖，網(wǎng)箱魚類養(yǎng)殖，灘涂貝類養(yǎng)殖以及大型藻類養(yǎng)殖。該海域岸線曲折，海底地形復(fù)雜，港中有支港，水道有分汊，外海潮波從佛渡水道、牛鼻山水道等幾個水道進入象山港，形成港內(nèi)復(fù)雜的潮流運動體系。同時，由于象山港的狹長地理特征，導(dǎo)致其港內(nèi)外顯著不同的水動力條件以及污染物擴散特征。據(jù)陳偉和蘇紀(jì)蘭的研究，象山港外區(qū)域完成90%的水交換需要15d，而港頂區(qū)域則需要90d[10-11]。

為詳細了解象山港海域生態(tài)環(huán)境特征的區(qū)域性差異，將研究區(qū)域分為港頂、港中和港外3個區(qū)。在研究區(qū)域內(nèi)共布置13個站位(見圖1)，分別于2012年5、8和10月進行了每月大潮期和小潮期共2次綜合調(diào)查。其中站位XS01-XS03位于港外，XS04-XS07位于港中區(qū)，XS08-XS13位于港頂區(qū)域。

圖1 研究區(qū)域及調(diào)查站位圖Fig.1 Study area and sampling stations

1.2 樣品的采集和測定

樣品的采集與保存按照《海洋監(jiān)測規(guī)范》進行[12]。用Niskin采水器在各采樣站點采集表層海水，水樣經(jīng)47mm Waterman GF/F玻璃纖維濾膜過濾(孔徑0.7μm)，將濾膜用鋁箔包好后置于液氮中保存待測。在低溫避光條件下，將截留在濾膜上的光合浮游生物細胞經(jīng)90%丙酮萃取14～24h，萃取液用Turner Designs 700熒光光度計測定Chl-a濃度[13]。

1.3 數(shù)據(jù)處理

Chl-a濃度等值線由Golden Software Surfer 8.0生成。為了消除數(shù)據(jù)極差影響，更好的反映Chl-a與其他參數(shù)間的關(guān)系，在對Chl-a濃度取自然對數(shù)后由統(tǒng)計軟件SPSS 19.0進行數(shù)據(jù)分析。Chl-a與主要環(huán)境因子(溫度、鹽度、DO和COD)和營養(yǎng)鹽(無機氮、氨氮、磷酸鹽、硅酸鹽)的分析采用Paired-sample T test分析方法，P<0.05為差異性顯著，P<0.01為差異性極其顯著。

2 研究結(jié)果

2.1 象山港海域溫、鹽分布特征

研究區(qū)域的水溫在19.0～30.8℃范圍內(nèi)變化，其中5、8、10月的平均氣溫分別為20.3，29.6和23.3℃。溫度的分布呈現(xiàn)港頂高港外低的分布趨勢。象山港海域的鹽度平面分布比較均勻，但隨著港內(nèi)水體與外海水交換的不斷加強，港外開闊海域受到外海水的影響逐漸加強，鹽度逐漸升高，港頂?shù)透弁飧叩姆植继卣髅黠@。尤其在夏季，這種區(qū)域性變化最為顯著，港外鹽度(26.13)遠高于港頂海域(22.67)。但秋季，港頂、港中和港外3個區(qū)域的鹽度差異不明顯，平均鹽度分別為23.6，23.9和23.8。

象山港海域的溫鹽分布在港外受到浙江沿岸流的影響明顯，港頂主要受到陸地徑流的影響，而港中為過渡帶。表1給出了這3個區(qū)域在本次調(diào)查期間不同季節(jié)的溫、鹽變化范圍和平均值。

表1 象山港海域溫度和鹽度變化范圍及平均值

Note:①Top of the Bay;②Middle of the Bay;③Mouth of the Bay.

2.2 象山港海域Chl-a平面分布特征

象山港海域Chl-a濃度在0.27～27.29μg/L之間變化，平均濃度為2.80μg/L，最高值出現(xiàn)在夏季的XS13站，濃度為27.29μg/L，最低值為0.27μg/L，出現(xiàn)在春季的XS04站位。Chl-a濃度最高的海域其生物量高達2.59×1010個/m3。調(diào)查海域春、夏、秋三季的Chl-a分布狀況見圖2～4。從圖中可以看出，Chl-a濃度平面分布的不均勻性。象山港港頂海域的Chl-a濃度普遍高于港中和港外，呈現(xiàn)明顯的從內(nèi)灣港頂向港外逐漸降低的分布規(guī)律，這種趨勢在夏、秋兩季尤為明顯。夏季，整個調(diào)查海域Chl-a的濃度普遍升高，尤其是港頂海域，浮游植物數(shù)量劇增，水體中Chl-a濃度高達27.29μg/L，形成浮游植物水華(Bloom)，從平面分布上看，表現(xiàn)為港頂>港中>港外，春、秋兩季Chl-a濃度雖然低于夏季，但高值區(qū)仍位于港頂海域，濃度分別為1.64和1.24μg/L。

2.3 象山港海域Chl-a的季節(jié)性變化

根據(jù)調(diào)查資料，象山港海域Chl-a含量的季節(jié)性變化十分明顯。整個海域的Chl-a濃度在夏季(8月份)出現(xiàn)高峰值，濃度在1.3～27.29μg/L之間變化；其中港頂、港中、港外的Chl-a平均濃度分別為12.75，1.65和1.33μg/L。浮游植物在8月份形成高峰后開始逐漸下降，在秋季降至低谷，整個調(diào)查海域的平均Chl-a濃度僅為0.60μg/L，除站位XS11(1.06μg/L)和站位XS12(1.24μg/L)外，其他站位Chl-a濃度均在1.00μg/L以下，港頂海域平均濃度也僅有0.87μg/L。春季，Chl-a濃度比秋季略高，變化范圍在0.63～1.64μg/L之間，平均為1.10μg/L，呈現(xiàn)為港頂(1.31μg/L)>港外(1.00μg/L)>港中(0.83μg/L)的特征。

雖然季節(jié)性變化適合整個調(diào)查海域，但這種季節(jié)性差異在不同區(qū)域的變化幅度顯著不同。港頂海域的季節(jié)性變化最大，港中和港外的變化幅度則較小。港頂海域Chl-a的平均濃度最大值(12.75μg/L)比最小值(0.87μg/L)高出15倍，而港外海域最高濃度(1.33μg/L)僅比最低濃度(0.37μg/L)高0.96μg/L。

從Chl-a的平面分布圖中也可以看出，無論是整個研究區(qū)域還是港頂、港中、港外3個區(qū)域，Chl-a的濃度變化均呈現(xiàn)夏季>春季>秋季的變化規(guī)律。

圖2 象山港春季Chl-a平面分布Fig.2 Spatial variation of Chl-a in spring

圖3 象山港夏季Chl-a平面分布Fig.3 Spatial variation of Chl-a in summer

圖4 象山港秋季Chl-a平面分布Fig.4 Spatial variation of Chl-a in autumn

2.4 Chl-a濃度變化與環(huán)境因子的關(guān)系

根據(jù)相關(guān)性分析，象山港內(nèi)Chl-a的濃度與水溫、鹽度、溶解氧以及COD之間的關(guān)系，隨著季節(jié)的變化而有不同的相關(guān)關(guān)系。夏季，Chl-a與各環(huán)境因子之間的關(guān)系非常密切(見圖5)，而春、秋兩季，其相關(guān)關(guān)系普遍不太明顯。夏季，Chl-a濃度與溫度間呈現(xiàn)顯著的正相關(guān)關(guān)系(r=0.72，n=13,p≤0.01)，而與鹽度的負(fù)相關(guān)趨勢也非常明顯(r=0.74，n=13,p≤0.01)，說明Chl-a濃度隨著溫度和鹽度的變化而受到比較大的影響。同時，Chl-a濃度與DO之間也呈現(xiàn)明顯的正相關(guān)關(guān)系(r=0.79，n=13,p≤0.01)，但與COD間的關(guān)系不太明顯，相關(guān)系數(shù)r僅為0.47。

在春季，除了與DO的相關(guān)關(guān)系比較顯著外(r=0.65，n=13，p≤0.05)，與溫度、鹽度、COD都沒有明顯的相關(guān)性。與春季不同，秋季的Chl-a濃度與鹽度具有顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系(r=0.77，n=13,p≤0.01)，與DO和COD的相關(guān)性較弱，與溫度卻不相關(guān)。

2.5 Chl-a濃度變化與營養(yǎng)鹽的關(guān)系

將Chl-a濃度與現(xiàn)場同步取樣測定的無機氮、氨氮、活性磷酸鹽和硅酸鹽濃度進行了分析(營養(yǎng)鹽濃度分布數(shù)據(jù)待發(fā)表)。結(jié)果顯示，象山港Chl-a濃度變化與營養(yǎng)鹽的相關(guān)關(guān)系也呈現(xiàn)季節(jié)性變化，但與溫度、鹽度以及DO等理化因子所表現(xiàn)出來的在夏季具有顯著的相關(guān)關(guān)系不同，其相關(guān)性在秋季特別明顯(見圖6)，春、夏兩季則無明顯的相關(guān)關(guān)系。

秋季，硅酸鹽和活性磷酸鹽與Chl-a含量具有極其顯著的正相關(guān)趨勢，相關(guān)系數(shù)分別為(r=0.81，n=13，p≤0.01)和(r=0.84，p≤0.01)，說明硅酸鹽和活性磷酸鹽這兩種營養(yǎng)鹽的濃度變化將直接影響到浮游植物生長和葉綠素濃度。其與無機氮間的相關(guān)關(guān)系較為顯著(r=0.6，n=13，p≤0.05)，但與氨氮的相關(guān)關(guān)系很弱(r=0.47，n=13)。春季，Chl-a與各營養(yǎng)鹽都不相關(guān)，在夏季，僅與活性磷酸鹽具有弱的相關(guān)性。

(縱坐標(biāo)為Chl-a濃度取對數(shù)后數(shù)值，Chl-a原單位為ng/L。The ordinate is the exponetial chl-a concentration with the original unit of ng/L.)圖5 夏季象山港Chl-a濃度與理化因子的相關(guān)關(guān)系Fig.5 Correlationship between Chl-a and physic-chemical parameters in summer

(縱坐標(biāo)為Chl-a濃度取對數(shù)后數(shù)值，Chl-a原單位為ng/L。The ordinate is the exponetial Chl-a concentration with the original unit of ng/L.)圖6 秋季象山港Chl-a濃度與營養(yǎng)鹽的相關(guān)關(guān)系Fig.6 Correlationship between Chl-a and nutrients in autumn

3 討論

研究區(qū)域內(nèi)Chl-a濃度所呈現(xiàn)出來的由內(nèi)灣港頂向灣外遞減的趨勢與該海域水動力條件的區(qū)域性差異具有直接關(guān)系。象山港港頂海域的水交換滯緩[10-11]，物理自凈能力較差，沿港地區(qū)陸源污染物質(zhì)入海以及港內(nèi)大規(guī)模海水養(yǎng)殖產(chǎn)生的大量有機物不能及時的通過水交換擴散到灣外海域，導(dǎo)致港內(nèi)營養(yǎng)鹽含量非常高。根據(jù)本研究2012年的調(diào)查結(jié)果，象山港海域的無機氮、活性磷酸鹽和溶解性硅酸鹽的年平均含量分別為0.70，0.057和1.25mg/L，遠超過四類海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)限值[14]。豐富的營養(yǎng)鹽促進了浮游植物的生長和繁殖，Chl-a的濃度隨之升高。雖然營養(yǎng)鹽和Chl-a的濃度變化趨勢存在一定差異，但無論是灣頂、灣中還是灣外海域，在浮游植物生長高峰期，水體中無機氮、活性磷酸鹽以及硅酸鹽的濃度均表現(xiàn)為一定程度的下降趨勢，尤其是硅酸鹽濃度，具有明顯的下降。祝翔宇等[15]2007年在象山港海域的環(huán)境調(diào)查結(jié)果也發(fā)現(xiàn)了同樣的營養(yǎng)鹽變化趨勢。夏季的高溫條件和豐富的營養(yǎng)鹽不僅為浮游植物生長提供了良好的條件，而且促進了浮游動物的攝食、生長和廢棄物的排泄。Chl-a與COD的正相關(guān)關(guān)系(r=0.47，n=13)也在一定程度上說明了海水中有機物含量的增加，化學(xué)需氧量的增大。童萬平等[16]在北海灣的研究也發(fā)現(xiàn)夏季Chl-a濃度與COD的顯著正相關(guān)關(guān)系(r=0.84)。

8月份調(diào)查期間，在港頂海域出現(xiàn)2個Chl-a濃度的極高值，分別為27.29μg/L(XS13站位)和23.88μg/L(XS10站位)，遠高于桑溝灣等其他養(yǎng)殖海灣的Chl-a濃度[17-19]?？赡艿脑蚴歉蹆?nèi)布置的大量養(yǎng)殖網(wǎng)箱、養(yǎng)殖筏架以及大型藻類從不同程度上阻擋了海域水流速度，進一步影響了港內(nèi)原本較緩慢的水交換，限制了污染物質(zhì)的向外擴散。黃長江等發(fā)現(xiàn)，水交換能力大小也是影響柘林灣Chl-a空間分布格局的重要因素之一[20]。另一方面，夏季是養(yǎng)殖魚類等養(yǎng)殖生物的生長代謝旺盛時期，養(yǎng)殖過程產(chǎn)生的大量殘餌和魚類排泄物在微生物作用下被分解轉(zhuǎn)化成氮磷營養(yǎng)物質(zhì)進入水體，造成水體中氮磷營養(yǎng)鹽含量的升高，從而促進了浮游植物的生長、繁殖甚至食物鏈結(jié)構(gòu)。據(jù)歷史資料統(tǒng)計，在象山港網(wǎng)箱養(yǎng)殖業(yè)尚未形成較快發(fā)展的1990年代初期(象山港內(nèi)網(wǎng)箱養(yǎng)殖業(yè)自1992年以來才有較快發(fā)展[3])，港內(nèi)Chl-a濃度表現(xiàn)出與2012年明顯不同的季節(jié)性變化規(guī)律。1990年調(diào)查期間，Chl-a在春季形成濃度峰值，港頂海域個別站位高達23.32μg/L，夏季整個海域Chl-a卻有顯著下降，平均值僅為3.86μg/L，秋季又有逐漸上升的趨勢，與北半球溫帶海域浮游植物的季節(jié)變化類型接近(內(nèi)部資料，象山港放流海域生態(tài)環(huán)境調(diào)查)。但由于陸源污染的輸入和港內(nèi)養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展，近些年，象山港海域的無機氮和活性磷酸鹽含量已由20世紀(jì)八九十年代的符合Ⅲ類海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)到現(xiàn)在的超Ⅳ類海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，成為我國主要赤潮高發(fā)區(qū)之一。

與此同時,8月份的高Chl-a濃度可能受到臺風(fēng)“海葵”的一定影響(臺風(fēng)“?？庇?012年8月8日登陸浙江象山)。臺風(fēng)過境引發(fā)的暴雨徑流攜帶大量陸源污染物入海以及由臺風(fēng)導(dǎo)致的海水上下混合和交換的加劇使海底有機物發(fā)生再懸浮，這雙重原因?qū)е赂蹆?nèi)營養(yǎng)鹽的增加，從而刺激了浮游植物的迅速繁殖，在此期間(8月12日)象山港內(nèi)發(fā)生的大規(guī)模赤潮也說明了這一問題[21]。本次赤潮的發(fā)生規(guī)模為歷史之最，赤潮發(fā)生面積達390km2，遠大于往年(如2010年8月赤潮面積為180km2，而2002年赤潮規(guī)模僅為40km2)，但赤潮優(yōu)勢種基本沒有變化，仍然是以中肋骨條藻和旋鏈角毛藻為主。8月港頂和港外海域的鹽度變化也反映了臺風(fēng)影響期間淡水注入對鹽度分布的影響。與2006年同期平均鹽度相比(港頂27.04；港外30.18)，本次調(diào)查期間港頂和港外海域鹽度(分別為22.67和26.13)均有明顯降低[22]。期間無機氮和活性磷酸鹽濃度也比2006年同期有不同程度的下降，意味著藻華發(fā)生期間浮游植物對營養(yǎng)鹽的消耗。尤其是港頂海域，活性磷酸鹽濃度(0.05mg/L)遠低于2006年數(shù)據(jù)(0.084mg/L)。

夏季浮游植物的迅速繁殖和生長，對水體中營養(yǎng)鹽的明顯消耗直接導(dǎo)致秋季Chl-a濃度受到影響，Chl-a濃度在象山港海域的季節(jié)性變化規(guī)律也反映出這一問題(峰值出現(xiàn)在夏季，秋季含量最低)。無機氮在秋季并沒有對浮游植物生長產(chǎn)生制約，但與其他季節(jié)相比較，無機氮與Chl-a濃度的相關(guān)性有所提高。與無機氮相比，硅酸鹽和磷酸鹽濃度對浮游植物生長的影響更加明顯，容易成為浮游植物生長的潛在限制因子，這從Chl-a與這兩種營養(yǎng)鹽之間的顯著性相關(guān)關(guān)系可以看出。

夏季，除了港頂個別站位氮磷比(N:P)低于10之外，其他站位的氮磷比在15～17之間，營養(yǎng)鹽富足，不存在營養(yǎng)鹽限制的問題。秋季，除港頂XS12和XS13兩個站位氮磷比(N∶P)高于16外，其余站位的氮磷比遠低于Redfield比16∶1，氮限制的潛在性較大。有研究表明，不同氮磷比條件下浮游植物群落結(jié)構(gòu)都表現(xiàn)為先硅藻后甲藻的演替規(guī)律，且低氮磷比條件可縮短演替時間[23]。但也有研究表明，水體營養(yǎng)鹽狀態(tài)處于氮限制時，氮磷比的升高有利于甲藻的生長[24]。但這種關(guān)系是建立在室內(nèi)純種培養(yǎng)基礎(chǔ)之上的，不涉及不同浮游植物類群之間的競爭。

與浙江省象山港類似，山東省的桑溝灣、廣東省的大鵬灣、大亞灣以及廣西省的北海灣都是重要養(yǎng)殖基地，將各養(yǎng)殖海灣的Chl-a濃度及其與各環(huán)境因子的相關(guān)性進行了比較(見表2)。通過比較發(fā)現(xiàn)，象山港的Chl-a平均濃度高于其他海灣，其原因可能除了與8月份調(diào)查期間受到臺風(fēng)影響有關(guān)外，還與不同港灣的自然地理特征、水動力條件、養(yǎng)殖品種以及養(yǎng)殖密度的差異有關(guān)。比如桑溝灣春季Chl-a濃度偏低的重要原因是灣內(nèi)海帶養(yǎng)殖在春季對營養(yǎng)鹽的大量攝取對浮游植物生長形成競爭關(guān)系[17]。

表2 象山港與其他養(yǎng)殖港灣葉綠素濃度及其與環(huán)境因子相關(guān)性比較表

Note:①Negative correlation;②Positive correlation;③Perfect correlation;④High correlation;⑤No correlation;⑥Weak correlation

通過相關(guān)性對比分析發(fā)現(xiàn)，Chl-a與溫、鹽等理化因子的相關(guān)性在不同海灣間差異較大。象山港和北海灣的Chl-a濃度與各環(huán)境因子間相關(guān)關(guān)系的季節(jié)性變化非常明顯，象山港在秋季與各營養(yǎng)鹽間的相關(guān)性顯著，而北海灣與營養(yǎng)鹽的相關(guān)性在夏季特別明顯。雖然Chl-a與活性磷酸鹽和硅酸鹽的相關(guān)性在這幾個海灣都表現(xiàn)出普遍一致的顯著正相關(guān)關(guān)系，但是在各個海灣中，Chl-a與無機氮間的相關(guān)性區(qū)別很大。其中，桑溝灣Chl-a濃度與無機氮沒有相關(guān)關(guān)系，象山港和大亞灣的相關(guān)性不明顯，大鵬灣和北海灣卻顯著相關(guān)。最顯著的是冬季的北海灣海域無機氮的明顯缺乏直接影響了浮游植物的生長，甚至影響到了水產(chǎn)資源的發(fā)展。

通過上述分析，我們還可以看出，Chl-a濃度變化與環(huán)境因子和營養(yǎng)鹽的相關(guān)性關(guān)系不僅反應(yīng)了海灣水動力條件、陸源輸入、水產(chǎn)養(yǎng)殖、入海徑流等各種因素對海域生態(tài)系統(tǒng)的影響，也反應(yīng)了各個海灣不同的環(huán)境本底狀況。因此，不管是關(guān)于海灣生態(tài)環(huán)境保護及修復(fù)，還是沿海地區(qū)陸源污染的控制，以及海灣水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的調(diào)整、管理以及發(fā)展規(guī)劃都需要依據(jù)海灣當(dāng)前的生態(tài)環(huán)境狀況進行科學(xué)的規(guī)劃和論證。

4 結(jié)論

海域Chl-a的分布特征反應(yīng)了海洋環(huán)境狀況，表明了營養(yǎng)鹽在浮游植物繁殖、生長過程中的重要作用，也反映了海洋生態(tài)系統(tǒng)健康狀態(tài)。本文通過分析2012年春夏秋三季象山港海域Chl-a的時空分布特征及其與關(guān)鍵環(huán)境因子間的相關(guān)關(guān)系，得出如下結(jié)論：

(1)象山港海域表層Chl-a濃度在0.27～27.29μg/L范圍內(nèi)變化，平均含量為2.80μg/L，最高值出現(xiàn)在夏季港頂海域的XS13站位，最低值出現(xiàn)在春季港中海域的XS04站位。夏季Chl-a濃度峰值的出現(xiàn)，一方面與港內(nèi)的海水養(yǎng)殖生產(chǎn)活動密切相關(guān)，另一個可能的原因是受到臺風(fēng)“?？钡挠绊?，暴雨徑流入海及底懸浮導(dǎo)致港內(nèi)營養(yǎng)鹽急劇增加，從而刺激了浮游植物的迅速繁殖。

(2)象山港海域Chl-a的季節(jié)性變化明顯，即夏季>春季>秋季；同時，Chl-a濃度的平面分布呈現(xiàn)明顯的由港頂海域逐漸向港外海域遞減的規(guī)律，這與象山港典型的水動力條件密切相關(guān)。

(3)相關(guān)性分析表明，Chl-a濃度與環(huán)境因子及營養(yǎng)鹽之間的相關(guān)關(guān)系也呈現(xiàn)季節(jié)性變化。其中夏季，Chl-a濃度與水溫和溶解氧呈現(xiàn)顯著的正相關(guān)關(guān)系，而與鹽度呈顯著負(fù)相關(guān)趨勢。秋季，Chl-a濃度與硅酸鹽和活性磷酸鹽顯著正相關(guān)，而與無機氮和氨氮的相關(guān)關(guān)系較弱。

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責(zé)任編輯 徐 環(huán)

Chl-aDistribution and Correlationship Between Environmental Parameters in Xiangshan Bay

CAI Hui-Wen1,2, ZHUO Li-Fei1,2, LV Hua-Qing1, SHI Gang-De3

(1. Zhejiang Ocean University, Zhoushan 316022, China; 2. National Engineering Research Center of Marine Aquaculture, Zhoushan 316022, China; 3. Marine Environmental Monitoring Station of Xiangshan Bay, Ningbo 315141, China)

The spatial and temporal variation of Chl-ain Xiangshan Bay was presented based on the survey data in May, August and October, 2012. The correlation between Chl-aand environmental parameters were also analyzed. The results showed that the Chl-acontent varied between 0.27～27.29μg/L with the mean value of 2.8μg/L in Xiangshan Bay. The highest Chl-aappeared at the top of the Bay and then it declined with the distance to the open sea area. The Chl-aconcentration was high in summer and low in spring with the lowest value occurred in autumn which presented a profound seasonal variation. The correlation analysis showed that the Chl-awas mainly related to salinity and dissolved oxygen in summer, however, in autumn there were significant correlations with phosphorus (r=0.84,n=13,p≤0.01) and dissolved silicate (r=0.81,n=13,p≤0.01). There was only weak relation between dissolved inorganic nitrogen and Chl-a. A conclusion can be arrived based on the results that both the hydrodynamic situation and human activities (e. g. aquaculture) will impact the distribution of Chl-ain Xiangshan Bay, and “Typhoon” sometimes will possibly contribute to that in summer as well.

Xianshan Bay； Chl-a； dissolved silicate； phosphorus; environmental parameters

科技部支撐計劃項目(2012BAB16B02)；國家海洋局公益性行業(yè)科研專項(201305009-2)；國家自然科學(xué)基金項目(41206088)；浙江省自然科學(xué)基金項目(LQ12D06001)；浙江省海洋漁業(yè)局項目(浙海漁計[2010]218號)資助

2014-08-08；

2014-10-10

蔡惠文(1977-)，女，副教授。E-mail：caihuiwen1977@hotmail.com

?? 通訊作者： E-mail： luwashington@126.com

P734.4

A

1672-5174(2015)08-063-08

10.16441/j.cnki.hdxb.20140251