周正熙,于仁成,周名江

(1.中國科學院海洋研究所海洋生態(tài)與環(huán)境科學重點實驗室,山東青島266071;2.中國科學院大學,北京100049;3.青島海洋科學與技術國家實驗室海洋生態(tài)與環(huán)境科學功能實驗室,山東青島266235)

長江口鄰近海域春季藻華期間浮游植物生物量與環(huán)境要素的擬合分析

周正熙1,2,于仁成1,3,周名江1

(1.中國科學院海洋研究所海洋生態(tài)與環(huán)境科學重點實驗室,山東青島266071;2.中國科學院大學,北京100049;3.青島海洋科學與技術國家實驗室海洋生態(tài)與環(huán)境科學功能實驗室,山東青島266235)

基于2005年長江口鄰近海域春季現(xiàn)場調(diào)查資料,本文采用非線性擬合方法,構(gòu)建了該海域春季硅藻藻華和甲藻藻華期間浮游植物生物量與無機營養(yǎng)鹽、溫度和鹽度之間的定量關系方程,進而分析了春季硅、甲藻藻華發(fā)生的最適環(huán)境條件。結(jié)果表明,硅藻藻華出現(xiàn)的最適環(huán)境條件為:溶解態(tài)無機氮濃度10.1 μmol/L、磷酸鹽濃度0.21 μmol/L、硅酸鹽濃度6.39 μmol/L、溫度11.9℃、鹽度30.5;甲藻藻華暴發(fā)的最適環(huán)境條件為:溶解態(tài)無機氮濃度3.98 μmol/L、磷酸鹽濃度0.18 μmol/L、溫度22.0℃、鹽度27.2。上述硅、甲藻藻華發(fā)生的最適環(huán)境條件可作為硅、甲藻藻華形成的關鍵環(huán)境參數(shù),為開展長江口鄰近海域藻華形成和演替過程的數(shù)值模擬和參數(shù)優(yōu)化提供參考。

東海;長江口鄰近海域;有害藻華;關鍵環(huán)境參數(shù)

東海是中國近海有害藻華(通常稱為赤潮)問題最為嚴重的海區(qū)。據(jù)不完全統(tǒng)計,近20年來該海域有記錄的藻華事件已達上千起,造成較大經(jīng)濟損失的有害藻華次數(shù)約占全國總次數(shù)的62%[1-2]。2012年,福建沿海發(fā)生的大規(guī)模米氏凱倫藻藻華給養(yǎng)殖業(yè)造成的直接經(jīng)濟損失超過20億元[3-4]。在東海,受長江沖淡水影響較大的長江口鄰近海域是東海有害藻華的高發(fā)區(qū)之一,2002年以來,每年春季都會發(fā)生大規(guī)模甲藻藻華[5-6]。

大規(guī)模甲藻藻華的出現(xiàn)是長江口鄰近海域藻華原因種長期演變的反映。研究發(fā)現(xiàn),該海域每年春、夏季都會出現(xiàn)由硅藻藻華向甲藻藻華演替的現(xiàn)象[7-8]。有害藻華的形成和演替過程、機制相當復雜,與不同類群浮游植物的生理生態(tài)特征及營養(yǎng)鹽、溫度、光照和鹽度等環(huán)境因素密切相關[4,9-11]。其中,不同藻華原因種對營養(yǎng)鹽的需求差異是決定藻華期間浮游植物演替的重要因素,這一點可以通過不同藻種生長的最適營養(yǎng)鹽濃度反映出來[12-15]。此外,溫度、光照和鹽度也是影響藻種生長的重要環(huán)境因子,不同藻種對其適應特征的差異性決定了藻種能否在競爭過程占據(jù)優(yōu)勢[16-17]。因此,確定不同藻華優(yōu)勢類群生長的最適環(huán)境條件及其差異,對于深入理解該海域藻華的發(fā)生過程和演替機理非常重要。

目前,海洋生態(tài)動力學模型已用于研究藻華形成和演替等動態(tài)過程[18-20],成為定量描述和分析海洋生態(tài)系統(tǒng)中關鍵過程的重要工具[21-22]。浮游植物生長的相關參數(shù)是模擬浮游植物光合作用等關鍵生態(tài)動力學過程的重要參數(shù),其取值是否合理,會在很大程度上影響模型對浮游植物生長過程模擬的準確性[23-25]。因此,獲得合理的浮游植物生長參數(shù)是構(gòu)建有效數(shù)值模式的基礎。

浮游植物生長相關參數(shù)通常通過室內(nèi)培養(yǎng)實驗獲得。但是,室內(nèi)實驗考慮的環(huán)境變量很少,很難反映出目標海域各種因素綜合作用下浮游植物的生長特征。相對于實內(nèi)培養(yǎng)實驗,圍隔實驗的條件更接近自然環(huán)境,但與實際的藻華發(fā)生過程仍然存在較大差異。本研究基于2005年春季藻華期間的現(xiàn)場實測資料,結(jié)合現(xiàn)有生態(tài)動力學方程中的基本概念,采用非線性擬合方法,對藻華期間浮游植物生物量與各環(huán)境因子之間的關系進行了分析,以獲取硅藻藻華和甲藻藻華出現(xiàn)的最適環(huán)境條件,旨在為目標海域春季藻華形成和演替過程的數(shù)值模擬和參數(shù)分析提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 數(shù)據(jù)來源

本研究所用數(shù)據(jù)來自國家重點基礎研究發(fā)展計劃項目(國家973計劃項目)“我國近海有害藻華形成的生態(tài)學、海洋學機制與預測防治”于2005年春季實施的大面調(diào)查資料。目標區(qū)域為長江口鄰近海域,采樣站位如圖1所示。浮游植物生物量以葉綠素a (Chla)含量表示,考慮的環(huán)境因子包括溶解態(tài)無機氮、活性磷酸鹽、硅酸鹽、溫度和鹽度。其中,Chla含量測定采用熒光法,使用Turner-Designs-Model 10熒光計進行測定[29]。3種無機營養(yǎng)鹽(溶解態(tài)無機氮、磷酸鹽、硅酸鹽)依據(jù)《中華人民共和國國家標準GB 17378.4-1998海洋監(jiān)測規(guī)范》進行分析[30]。溫度和鹽度數(shù)據(jù)以SBE37SM-CTD和YSI6600進行觀測獲得[31]。

長江口鄰近海域2005年春季藻華期的浮游植物優(yōu)勢類群存在由硅藻向甲藻的演替現(xiàn)象,具有一定的代表性。依據(jù)該海域藻華優(yōu)勢類群的變化情況,將采樣時段分為硅藻藻華期(3月27日至4月12日)和甲藻藻華期(5月29日至6月17日)兩個階段,以進一步分析不同類型藻華形成的最適環(huán)境條件。

圖1 2005年硅藻藻華期(a)及甲藻藻華期(b)采樣站位分布圖Fig.1Sampling sites in the coastal waters adjacent to the Changjiang River estuary during the diatom bloom(a)and the dinoflagellate bloom(b)in 2005

1.2 數(shù)據(jù)分析方法

依據(jù)2005年春季的實測資料,繪制出整個春季藻華期間、硅藻藻華期間和甲藻藻華期間Chla含量與無機營養(yǎng)鹽、溫度和鹽度等三類環(huán)境因子的關系圖,如圖2所示。應用Matlab軟件計算上述變量的平均值、取值范圍、標準偏差和變異系數(shù),并采用線性相關方法分析了硅、甲藻藻華期間浮游植物生物量與各環(huán)境因子之間的相關性。

在上述統(tǒng)計描述和分析的基礎上,依據(jù)生態(tài)動力學方程中的基本概念,采用不同的擬合方程,對浮游植物生物量與各環(huán)境因子之間的關系進行擬合分析。

1.2.1 浮游植物生物量與無機營養(yǎng)鹽濃度的關系

2005年春季藻華期間,浮游植物生物量與3種無機營養(yǎng)鹽濃度的散點關系均呈倒V型分布(如圖2a,b,c,d,e,f,g,h,i所示),可采用Steele方程[32]予以描述:

式中,為根據(jù)營養(yǎng)鹽濃度擬合得到的Chla含量,為浮游植物生長的狀態(tài)參數(shù)(i=d代表硅藻藻華;i=f代表甲藻藻華;N分別代表DIN、PO4和SiO3),為浮游植物生長的最適營養(yǎng)鹽濃度。該方程描述了浮游植物生物量響應營養(yǎng)鹽濃度變化的兩個階段:當實際營養(yǎng)鹽濃度小于時,生物量隨著濃度的增加而增加;當實際營養(yǎng)鹽濃度大于時,生物量隨著濃度的增加而減小。

1.2.2 浮游植物生物量與溫度的關系

2005年春季藻華期間,浮游植物生物量與溫度之間呈雙峰狀非線性關系(圖2j),在12℃和23℃左右,分別出現(xiàn)了Chla含量的兩次峰值。其中,第一個Chla含量峰值相對較低,兩次峰值分別對應早春出現(xiàn)的硅藻藻華(圖2k)和春末夏初出現(xiàn)的甲藻藻華(圖2l)。本研究選用Gauss方程[33],分別對硅、甲藻藻華期間的浮游植物生物量與溫度之間的關系進行了擬合分析。式中,為根據(jù)溫度擬合得到的Chla含量,為浮游植物生長狀態(tài)參數(shù)(曲線峰高參數(shù)),為浮游植物生長的最適溫度,為適合浮游植物生長的溫度范圍(最高耐受溫度與最低耐受溫度之差)。

1.2.3 浮游植物生物量與鹽度的關系

2005年鹽度與浮游植物生物量之間的關系(圖2m,n,o)可利用簡化的Gauss方程[33]進行擬合:

式中,為根據(jù)鹽度擬合得到的Chla含量,為浮游植物生長狀態(tài)參數(shù),為浮游植物生長最適鹽度,為浮游植物生長的耐受鹽度范圍(最大耐受鹽度與最小耐受鹽度之差)。

至此,本研究采用的Chla含量與各個環(huán)境變量的定量關系表達式選定如表1所示。除與擬合值有簡單線性關系的浮游植物生長狀態(tài)參數(shù)外,本研究中需要通過擬合獲得20個參數(shù),包括分別對應于硅、甲藻藻華的最適溶解態(tài)無機氮濃度、最適磷酸鹽濃度、最適硅酸鹽濃度、最適溫度、最適鹽度、耐受溫度范圍的幅度以及耐受鹽度范圍的幅度等。通過文獻查閱和整理,設定各擬合方程中的主要參數(shù)取值參考范圍如表2所示。

表1 浮游植物生物量與各個環(huán)境變量的定量關系表達式Tab.1Functionsrepresentingthequantitative relationships between phytoplankton biomass and different environmental factors

表2 擬合方程中各參數(shù)的定義及取值范圍Tab.2Definitions and ranges of different parameters used in the functions

采用上述基本方程并結(jié)合各個參數(shù)的取值范圍,本研究利用Matlab軟件的數(shù)值分析工具CFTool (Curve Fitting Tool),分別對2005年春季硅藻藻華和甲藻藻華期間浮游植物生物量與各環(huán)境變量之間的關系進行非線性擬合,以獲取與硅、甲藻藻華相關的重要環(huán)境參數(shù)。

為驗證擬合獲得的各個環(huán)境參數(shù)的有效性,本文采用相關性分析方法,對比分析了各環(huán)境要素擬合所得浮游植物生物量模擬值與現(xiàn)場實測值之間的相關性。采用Matlab軟件編程實現(xiàn)具體計算過程,計算獲得的相關系數(shù)及置信度,能夠定量評估各個擬合方程的擬合優(yōu)度。如果相關系數(shù)的P＜0.05(置信度達到95%以上),則擬合方程的模擬值與實測值之間呈顯著相關,即擬合曲線能夠反映出浮游植物生物量隨各環(huán)境因子的變化情況。

表3 浮游植物生物量及各環(huán)境因子的平均值、取值范圍、標準偏差和變異系數(shù)Tab.3Themean,range,standarddeviation,andcoefficientsofvariationofthephytoplankton biomassandenvironmentalfactors

2 結(jié)果與討論

2.1 數(shù)據(jù)的統(tǒng)計描述及線性相關分析

通過對各變量的現(xiàn)場調(diào)查數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計描述(表3),可知調(diào)查區(qū)硅藻藻華期間浮游植物生物量平均值為3.5 μg/L,甲藻藻華期間浮游植物生物量平均值為6.1 μg/L。甲藻藻華過程中浮游植物生物量峰值(70.3 μg/L)明顯大于硅藻藻華期(25.7 μg/L)。藻華期間,浮游植物生物量高值分布區(qū)的溶解態(tài)無機氮、磷酸鹽和硅酸鹽濃度均保持在較低水平,且硅藻藻華期間3種無機營養(yǎng)鹽的平均濃度均高于甲藻藻華期。硅藻藻華期間海水溫度低于甲藻藻華期間,反映了藻華期間海水的持續(xù)升溫。相比水溫的升高,藻華期間海水鹽度的變化并不明顯。

相關性分析結(jié)果(表4)表明,長江口鄰近海域春季硅、甲藻藻華期間,浮游植物生物量與3種無機營養(yǎng)鹽、溫度以及鹽度之間均表現(xiàn)出相關性,但相關程度存在差異。其中,硅藻藻華期間浮游植物生物量與磷酸鹽及硅酸鹽呈極顯著相關,與其他環(huán)境要素的相關性不顯著。而甲藻藻華期間浮游植物生物量與各個環(huán)境要素均表現(xiàn)出了顯著相關性。

由于許多生態(tài)過程間存在相互影響,各因子之間的關系比較復雜,勢必影響到浮游植物生物量與各環(huán)境因子之間的線性關系。因此,僅利用單調(diào)函數(shù)來表示各環(huán)境因子與浮游植物生物量之間的關系并不準確,甚至可能影響對各環(huán)境因子作用的評價結(jié)果。此外,考慮到目標海域環(huán)境復雜,浮游植物生長同時受到多個環(huán)境因子影響,且個別環(huán)境因子對應的Chla含量值跨度很大,單個環(huán)境因子的擬合方程無法滿足所有實測點的擬合優(yōu)度要求。因此,在驗證擬合方程的有效性時,主要考慮模擬值與實測值之間的相關性,對擬合趨勢進行驗證。

表4 浮游植物生物量與各環(huán)境因子間的相關性分析Tab.4Correlation analysis between phytoplankton biomass and environmental factors

表5 浮游植物生物量與無機營養(yǎng)鹽之間的定量關系Tab.5Equations showing relationships between phytoplankton biomass and different nutrients

2.2 基本關系方程的構(gòu)建和驗證

2.2.1 浮游植物生物量與無機營養(yǎng)鹽之間的定量關系擬合

2005年春季硅、甲藻藻華期間,長江口鄰近海域的Chla含量與3種無機營養(yǎng)鹽之間呈明顯的非線性關系。浮游植物在營養(yǎng)鹽濃度較低的外海區(qū)域主要受營養(yǎng)鹽限制作用,在近岸海域,隨著營養(yǎng)鹽濃度的升高浮游植物生物量逐漸增加。但浮游植物生物量最大值并沒有出現(xiàn)在營養(yǎng)鹽濃度最高的區(qū)域,而是出現(xiàn)在營養(yǎng)鹽濃度處于中等水平的海域。

根據(jù)基本關系方程,應用非線性擬合方法得到的2005年春季硅藻藻華期和甲藻藻華期浮游植物生物量與溶解態(tài)無機氮、磷酸鹽、硅酸鹽濃度的定量關系表達式如表5所示。擬合曲線(圖3a,b,c,d,e,f)與現(xiàn)場實測結(jié)果的變化趨勢基本一致,依據(jù)擬合方程所得的浮游植物生物量的置信度均達到了95%以上(如表6所示),即擬合值與實測值之間呈顯著相關。因此,該組擬合方程能夠模擬出研究海域浮游植物生物量與3種無機營養(yǎng)鹽濃度之間的非線性關系,所確定的參數(shù)也能夠較好地反映出不同藻華優(yōu)勢類群生理生態(tài)學特征的差異。

2.2.2 浮游植物生物量與溫度之間的定量關系擬合

在生態(tài)動力學研究中,溫度對浮游植物生長的限制作用通常采用Blanchard方程[41]進行模擬。但本研究涉及不同藻華類群(硅藻和甲藻)的生長與溫度的關系,且整個春季藻華期間存在浮游植物生物量(Chla含量)的雙峰現(xiàn)象。因此,本研究選用Gauss方程,對硅、甲藻藻華期間浮游植物生物量變化與溫度之間的關系進行了擬合,得到的非線性方程如表7所示。代入現(xiàn)場溫度實測值擬合,得到的浮游植物生物量變化趨勢與現(xiàn)場實測結(jié)果基本一致(圖3g,h),且各對應值的相關性檢驗結(jié)果均呈現(xiàn)極顯著水平(P＜0.01)。該組擬合方程能夠較合理地模擬出2005年長江口鄰近海域春季藻華期間浮游植物生物量與溫度之間的定量關系,方程中選擇的溫度相關參數(shù)也能夠反映研究海域藻華優(yōu)勢類群的基本特征。

2.2.3 浮游植物生物量與鹽度之間的定量關系擬合

本研究通過擬合2005年春季藻華期間浮游植物生物量與鹽度之間的非線性關系,獲得的定量方程如表7所示,該組擬合方程能夠較好的模擬出浮游植物生物量隨鹽度的變化趨勢(圖3i,j)。進一步的檢驗結(jié)果顯示(表8),由鹽度實測值計算得到的浮游植物生物量模擬值與現(xiàn)場實測結(jié)果之間的相關性均達到極顯著水平(P＜0.01),表明上述方程中的鹽度相關參數(shù)能夠反映出目標海域2005年春季藻華期間不同微藻優(yōu)勢類群對海水鹽度的適應特性。

圖3 2005年硅藻藻華期(a,c,e,g,i)及甲藻藻華期(b,d,f,h,j)浮游植物生物量對應各個環(huán)境因子的擬合曲線圖Fig.3The fitting curves of the phytolankton biomass corresponding to different environmental factors during the 2005 diatom bloom(a,c,e,g,i)and dinoflagellate bloom(b,d,f,h,j)

表6 3種無機營養(yǎng)鹽非線性方程的擬合優(yōu)度檢驗Tab.6Goodness-of-fit test for nonlinear equations for different nutrients

表7 浮游植物生物量與溫度、鹽度之間的定量關系擬合方程Tab.7Fitted equations of the quantitative relationships between the phytoplankton biomass,temperature,and salinity

2.3 硅、甲藻藻華發(fā)生的最適環(huán)境條件

本研究通過非線性擬合,得到硅藻藻華形成的最適營養(yǎng)鹽條件為:溶解態(tài)無機氮濃度10.1 μmol/L、磷酸鹽濃度0.21 μmol/L、硅酸鹽濃度6.39 μmol/L;甲藻藻華形成的最適營養(yǎng)鹽條件為:溶解態(tài)無機氮濃度3.98 μmol/L、磷酸鹽濃度0.18 μmol/L。對比可知,甲藻藻華形成時對營養(yǎng)鹽的需求較硅藻低,硅藻比甲藻更容易受到營養(yǎng)鹽的限制作用。上述擬合方程中的各營養(yǎng)鹽參數(shù)均滿足設定的取值范圍,且與已有的實驗室培養(yǎng)方法測得值基本一致。長江口鄰近海域春季硅藻藻華期間的優(yōu)勢種多為中肋骨條藻[42],實驗室獲得中肋骨條藻的無機氮半飽和常數(shù)為3.0～8.0 μmol/L[43],磷酸鹽半飽和常數(shù)為0.61 μmol/L[43]。春末夏初的甲藻藻華期間,優(yōu)勢種包括東海原甲藻、米氏凱倫藻和亞歷山大藻[44]。李英等[45]測得東海原甲藻的磷酸鹽半飽和常數(shù)為0.13 μmol/L,趙曉瑋[46]得出東海米氏凱倫藻的磷酸鹽半飽和常數(shù)為0.20 μmol/L,與本研究計算得到的0.18 μmol/L相近。

溫度是影響藻類生長的重要環(huán)境因子,浮游植物對營養(yǎng)鹽的吸收以及細胞增殖等過程均受到溫度影響[47-48]。海水溫度對浮游植物生物量的調(diào)控作用主要通過影響浮游植物新陳代謝的化學反應速率來實現(xiàn),浮游植物光合過程、呼吸過程、分泌過程以及自然死亡過程均受到溫度條件的影響[49]。溫度對各個生態(tài)學過程的影響表現(xiàn)為:當溫度低于浮游植物生長的最適溫度時,浮游植物的生物量隨著溫度的升高而增大;當溫度高于浮游植物生長最適溫度時,浮游植物生物量反而隨著溫度的升高而降低。通過對2005年春季硅、甲藻藻華期間浮游植物生物量與溫度之間定量關系的擬合,計算得到硅藻生長的最適溫度值為11.9℃,而甲藻類群生長的最適溫度值為22.0℃。

鹽度對浮游植物生長的影響可分為直接作用和間接作用兩個方面。直接作用主要與浮游植物對鹽度的耐受范圍有關[50-51],間接作用則反映了水體層化及其它理化因子(如營養(yǎng)鹽)對浮游植物生長的影響。在2005年春季藻華期間浮游植物生物量與鹽度間的非線性擬合方程中,鹽度相關參數(shù)均滿足設定的取值范圍,硅藻的最適鹽度值為30.5,甲藻的最適鹽度值為27.2。該擬合結(jié)果與目標海域常見藻華優(yōu)勢種的生長適宜條件較吻合,中肋骨條藻的適鹽范圍是20～30,而東海原甲藻生長的適鹽范圍是25～35[39]。此外,結(jié)合目標海域硅、甲藻藻華對營養(yǎng)鹽的需求差異,能夠解釋二者對海水鹽度的適應性與其自身生理特性的偏差。

表8 溫度與鹽度非線性方程的擬合優(yōu)度檢驗Tab. 8 Goodness-of-fit test for the nonlinear equations of temperature and salinity

3 結(jié)論

本研究依據(jù)2005年春季藻華期間長江口鄰近海域的現(xiàn)場調(diào)查資料,采用非線性擬合方法,對硅藻藻華和甲藻藻華期間浮游植物生物量與溶解態(tài)無機氮、磷酸鹽、硅酸鹽、溫度和鹽度之間的定量關系進行了模擬,分別計算了目標海域硅藻藻華和甲藻藻華形成時的最適環(huán)境條件(包括硅藻類和甲藻類生長的最適營養(yǎng)鹽濃度、最適溫度和最適鹽度等)。利用擬合方程模擬出的浮游植物生物量與現(xiàn)場實測結(jié)果的相關性較好,多數(shù)P值小于0.01,表明構(gòu)建的擬合方程組能夠反映目標海域春季藻華過程中硅藻藻華和甲藻藻華與各環(huán)境因子之間的關系。通過擬合得到了硅、甲藻藻華形成的最適環(huán)境條件,硅藻藻華為:溶解態(tài)無機氮濃度10.1 μmol/L、磷酸鹽濃度0.21 μmol/L、硅酸鹽濃度6.39 μmol/L、溫度11.9℃、鹽度30.5;甲藻藻華形成的最適環(huán)境條件為:溶解態(tài)無機氮濃度3.98 μmol/L、磷酸鹽濃度0.18 μmol/L、溫度22.0℃、鹽度27.2。以上相關參數(shù)可以為長江口鄰近海域春季硅、甲藻藻華形成與演替過程的數(shù)值模擬和參數(shù)優(yōu)化提供參考依據(jù)。

致謝:本研究使用的數(shù)據(jù)資料來自國家973計劃項目“我國近海有害藻華形成的生態(tài)學、海洋學機制與預測防治”,其中浮游植物生物量(葉綠素a含量)數(shù)據(jù)由中國科學院南海海洋研究所霍文毅研究員提供,無機營養(yǎng)鹽數(shù)據(jù)由中國海洋大學張傳松博士提供,溫度和鹽度等CTD資料由國家海洋局第二海洋研究所朱德弟研究員提供,在此表示誠懇的感謝。

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Received:Feb.25,2016

Fitting analysis of phytoplankton biomass and environmental factors in the coastal waters adjacent to the Changjiang River estuary

ZHOU Zheng-xi1,2,YU Ren-cheng1,3,ZHOU Ming-jiang1
(1.Key Laboratory of Marine Ecology&Environmental Sciences,Institute of Oceanology,Chinese Academy of Sciences,Qingdao 266071,China;2.University of Chinese Academy of Sciences,Beijing 100049,China; 3.Qingdao National Laboratory for Marine Science and Technology,Qingdao 266235,China)

East China Sea;Changjiang River Estuary;HarmfulAlgal Blooms;Environmental Parameters

On the basis of the 2005 survey data from the coastal waters adjacent to the Changjiang River estuary, nonlinear fitting methods were used to establish equations representing the quantitative relationships between phytoplankton biomass and inorganic nutrients,temperature and salinity during the diatom and dinoflagellate blooms.The optimum values of dissolved nitrogen,phosphate,silicate,temperature,and salinity for the diatom bloom were calculated to be 10.1 μmol/L,0.21 μmol/L,6.39 μmol/L,11.9℃,and 30.5,respectively,and those for the dinoflagellate bloom were 3.98 μmol/L,0.18 μmol/L,22.0℃,and 27.2,respectively.These optimum conditions could be treated as key environmental parameters that provide references for further studies on numerical simulation and parameter optimization of harmful algal blooms.

X55

A

1000-3096(2016)11-0074-10

10.11759/hykx 20160518002

(本文編輯:梁德海)

2016-02-25;

2016-05-26

中國科學院A類先導專項(XDA11020304);國家重點基礎研究發(fā)展計劃(973)項目(2010CB428700);國家自然科學基金項目(U1406403)

[Foundation:Strategic Priority Research Program of the Chinese Academy of Sciences,No.XDA11020304;Major State Basic Research Development Program of China(973 Program),No.2010CB428700;National Natural Science Foundation of China,No.U1406403]

周正熙(1989-),女(蒙古族),內(nèi)蒙古赤峰人,博士研究生,主要從事海洋生態(tài)動力學研究,電話:0532-82898649,E-mail: zhouzhengxi11@mails.ucas.ac.cn;于仁成,通信作者,博士,研究員,博士研究生導師,E-mail:rcyu@qdio.ac.cn