康建華 林毅力 黃舒虹 羅肇河 汪娜 王雨

摘要：文章利用2 0 1 8年9—1 1月廈門島西北海域的現(xiàn)場調(diào)查資料，在對海域水質(zhì)污染狀況和富營養(yǎng)化水平進(jìn)行評價的基礎(chǔ)上，分析并討論浮游植物生物量粒級結(jié)構(gòu)及其環(huán)境影響因素。研究結(jié)果表明：同安灣在1 1月處于富營養(yǎng)水平，屬于中度或嚴(yán)重污染海域；九龍江口和西海域在9-1 1月均處于磷中等限制潛在性富營養(yǎng)或磷限制潛在性富營養(yǎng)水平，屬于嚴(yán)重污染海域。同安灣和西海域浮游植物分粒級的生物量占比與九龍江口存在明顯差異，前者由大到小依次為微型、小型、微微型，后者由大到小依次為小型、微型、微微型。小型浮游植物生物量與硝酸鹽和亞硝酸鹽、溶解無機(jī)氮、溶解無機(jī)磷以及活性硅酸鹽呈顯著正相關(guān)，與鹽度呈顯著負(fù)相關(guān)；微型浮游植物生物量與真光層深度、銨鹽和溶解無機(jī)磷呈顯著正相關(guān)；微微型浮游植物生物量與真光層深度、銨鹽和溶解無機(jī)磷呈顯著正相關(guān)，與p H值呈顯著負(fù)相關(guān)。影響浮游植物群落粒級結(jié)構(gòu)的最重要的海洋環(huán)境因子是鹽度、真光層深度和溶解無機(jī)磷，尤其是溶解無機(jī)磷濃度，其值一旦升高，浮游植物極有可能從磷脅迫狀態(tài)發(fā)展為赤潮?？刂婆盼邸崟r監(jiān)控、增強(qiáng)預(yù)警能力和改善生態(tài)環(huán)境是控制和預(yù)防營養(yǎng)鹽污染以及赤潮暴發(fā)的有效手段。

關(guān)鍵詞：富營養(yǎng)；浮游植物；生物量；粒級結(jié)構(gòu)；廈門島

中圖分類號： P 7 6； X 1 7 1 . 1 文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A 文章編號： 1 0 0 5-9 8 5 7（ 2 0 2 0） 1 2-0 0 5 4-0 9

S i z e - f r a c t i o n a t e dB i o m a s so fP h y t o p l a n k t o na n dI t s E n v i r o n m e n t a l I m p a c tF a c t o r s i nt h eW a t e r so f f N o r t h w e s t e r nX i a m e nI s l a n d

KAN GJ i a n h u a， L I NY i l i， HUAN GS h u h o n g， L UOZ h a o h e，WAN GN a，WAN GY u

（ T h i r dI n s t i t u t i o no fO c e a n o g r a p h y，MN R， X i a m e n3 6 1 0 0 5， C h i n a）

A b s t r a c t： S i z e - f r a c t i o n a t e db i o m a s so fp h y t o p l a n k t o na n di t se n v i r o n m e n t a li m p a c tf a c t o r sh a d b e e nd i s c u s s e db a s e do nt h ea s s e s s m e n to f t h ep o l l u t i o ns t a t u sa n dn u t r i e n t l e v e l o fw a t e rq u a l i t y i nt h ew a t e r s o f f t h en o r t h w e s t e r nX i a m e n I s l a n d t h r o u g h t h e f i e l ds u r v e yd a t a f r o mS e p t e m b e r t o N o v e m b e r2 0 1 8. T h er e s u l t s i n d i c a t e dt h a t t h en u t r i e n t l e v e l i nT o n g a nB a yw a s j u d g e dt ob ee u -t r o p h i c a t i o n i nN o v e m b e r， w h i c hw a sm e d i u mo rh e a v i l yp o l l u t e d， w h i l et h en u t r i e n t l e v e l i nt h e w a t e r so f t h eJ i u l o n gR i v e ra n dt h ew e s t e r no fX i a m e nI s l a n dw e r ej u d g e dt ob es l i g h t l yp h o s -p h o r u s l i m i t e dp o t e n t i a le u t r o p h i c a t i o no rp h o s p h o r u sl i m i t e dp o t e n t i a le u t r o p h i c a t i o nb e t w e e n S e p t e m b e ra n dN o v e m b e r，w h i c hw a sh e a v i l yp o l l u t e d . T h es i z e - f r a c t i o n a t e db i o m a s so fp h y t o -p l a n k t o ni nt h ew a t e r so fT o n g a nB a ya n dw e s t e r nX i a m e n I s l a n dw a s s i g n i f i c a n t l yd i f f e r e n t f r o m t h a to f t h eJ i u l o n gR i v e r， w i t ht h e f o r m e r s h o w i n gn a n o p h y t o p l a n k t o n> m i c r o p h y t o p l a n k t o n> p i c o p h y t o p l a n k t o n， w h i l et h el a t t e rs h o w e dm i c r o p h y t o p l a n k t o n > n a n o p h y t o p l a n k t o n > p i c o -p h y t o p l a n k t o n . C o r r e l a t i o na n a l y s i ss h o w e dt h a tm i c r o p h y t o p l a n k t o nb i o m a s sw a ss i g n i f i c a n t l y p o s i t i v e l yc o r r e l a t e dw i t h NO3 - N+NO2 - N，D I N，D I P， a n dS i O3 - S i，w h i l en e g a t i v e l yc o r r e l a t e d w i t hs a l i n i t y . N a n o p h y t o p l a n k t o nb i o m a s sw a s s i g n i f i c a n t l yp o s i t i v e l yc o r r e l a t e dw i t h t h e e u p h o t i c d e p t h（ Ze u） ， NH4 - N， a n dD I P. P i c o p h y t o p l a n k t o nb i o m a s sw a ss i g n i f i c a n t l yp o s i t i v e l yc o r r e l a t e d w i t hZe u，NH4 - N， a n dD I P，w h i l en e g a t i v e l yc o r r e l a t e dw i t hp H. T h er e s u l t si n d i c a t e dt h a tt h e m o s t i m p o r t a n t e n v i r o n m e n t a l f a c t o r sa f f e c t i n gt h ep h y t o p l a n k t o ns i z ec o mm u n i t yw e r es a l i n i t y， Ze ua n dD I P， e s p e c i a l l yD I P， w h o s ee l e v a t e dl e v e l sw e r e l i k e l yt oc a u s ep h y t o p l a n k t o nt od e v e l o p f r o map h o s p h o r u s - s t r e s s e ds t a t et oar e dt i d eh a z a r d . C o n t r o lo fd r a i n a g e， r e a l - t i m em o n i t o r i n g， e n h a n c e m e n to fe a r l yw a r n i n gc a p a b i l i t i e sa n di m p r o v e m e n to ft h ee c o l o g i c a le n v i r o n m e n tw e r e e f f e c t i v em e a n s t oc o n t r o l a n dp r e v e n tn u t r i e n tp o l l u t i o na n dr e dt i d e s .

K e yw o r d s： E u t r o p h i c a t i o n， P h y t o p l a n k t o n， B i o m a s s， S i z e - f r a c t i o n a t e d， X i a m e nI s l a n d

0 引言

廈門島西北海域包括同安灣、西海域和九龍江口3個部分。同安灣位于廈門島的正北面，夾于集美區(qū)和翔安區(qū)之間，周邊工農(nóng)業(yè)較為發(fā)達(dá)，污水處理廠、養(yǎng)殖場和排污口眾多；同時受到沿岸徑流和外海水的影響，由于外灣有金門作為屏障，水體交換能力一般。西海域東臨擁有眾多碼頭的廈門島，南靠鼓浪嶼阻滯，西擁重度污染的馬鑾灣，北有海堤阻礙其與同安灣的聯(lián)絡(luò)，中設(shè)海滄大橋橫亙，因而成為東西兩側(cè)封閉和南北兩側(cè)不暢的H型港灣，水體交換能力較差。九龍江是福建省僅次于閩江的第二大河流，也是廈門灣的主要污染物來源之一，水體交換能力極強(qiáng)，近年來入海營養(yǎng)鹽通量持續(xù)增加，近岸海域氮、磷、硅含量不斷升高[ 1]，河口區(qū)面臨巨大的富營養(yǎng)化壓力。隨著工農(nóng)業(yè)發(fā)展、臨海項目建設(shè)和港口開發(fā)，廈門島周邊海域生態(tài)環(huán)境日益惡化，近年來更是赤潮頻發(fā)，僅2 0 1 7—2 0 1 8年就發(fā)生4起，赤潮的種類包括鏈狀裸甲藻（ G y m n o d i n - i u mc a t e n a t u m）、旋鏈角毛藻（ C h a e t o c e r o sc u r v i s e -t u s）、中肋骨條藻（ S k e l e t o n e m ac o s t a t u m）和尖刺擬菱形藻（ P s e u d o - n i t z s c h i ap u n g e n s）等[ 1]，其中不乏有毒甲藻和硅藻。因此，研究廈門島海域浮游植物的類群結(jié)構(gòu)及其生態(tài)環(huán)境影響因素尤為重要。

在目前已有研究中，以細(xì)胞豐度和葉綠素a濃度代表的浮游植物生物量作為水體富營養(yǎng)化和赤潮的評判標(biāo)準(zhǔn)均被普遍接受[ 2-3]，其細(xì)化的浮游植物分粒級生物量由于可被簡便、快速和高效測定，常被作為浮游植物大小類群結(jié)構(gòu)的主要指標(biāo)。目前從粒級大小組成角度報道廈門島周邊海域浮游植物群落結(jié)構(gòu)特征的文獻(xiàn)較少[ 4-6]。本研究的主要目標(biāo)是明確廈門島周邊海域浮游植物粒級群落結(jié)構(gòu)特征，探討其在同安灣、西海域和九龍江口的具體差異和影響因子，為全面研究廈門島周邊經(jīng)濟(jì)開發(fā)、城市化建設(shè)和海域使用等對近岸海域生態(tài)系統(tǒng)的影響以及建立赤潮預(yù)警體系提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1 . 1 樣品采集和測定方法

本研究根據(jù)空間異質(zhì)的典型差異，在廈門島西側(cè)海域設(shè)置3個調(diào)查站位，分別位于同安灣（ XM 1）、西海域（ XM 2）和九龍江口（ XM 3） （圖1）。

調(diào)查時間為2 0 1 8年9—1 1月，每月進(jìn)行1次采樣。在每個站位采用HY D R OB I O S采水器采取表層水樣。

浮游植物生物量粒級測定采用《海洋調(diào)查規(guī)范》[ 7]推薦的萃取熒光法。水樣按順序采用2 0μm×4 7mm的尼龍網(wǎng)膜、2μm×4 7mm的核孔濾膜和0 . 6 5μm×4 7mm的Wh a t m a nG F/F玻璃纖維濾膜，在不超過0 . 0 3MP a的真空壓力下過濾，將濾膜帶回實驗室后立即加9 0%丙酮溶液，在暗光和低溫（ 0℃）環(huán)境下萃取2 0～2 4h，再利用唐納熒光儀測定小型（M i c r o：大于2 0μm）、微型（ N a n o： 2 ～ 2 0μm）和微微型（ P i c o：小于2μm）浮游植物生物量。生物量的總和用3個粒級生物量之和表示，公式為：

溫度、鹽度、p H值和溶解氧（ D O）由HA CH HQ 4 0 d便攜式儀器測定。營養(yǎng)鹽的測定采用《海洋調(diào)查規(guī)范》[ 8]規(guī)定的方法，其中硝酸鹽（ NO3 - N）采用鎘柱還原法、亞硝酸鹽（ NO2 - N）采用萘乙二胺分光光度法、銨鹽（ NH4 - N）采用次溴酸鹽氧化法、磷酸鹽（ P O4 - P）采用磷鉬藍(lán)萃取分光光度法、活性硅酸鹽（ S i O3 - S i）采用硅鉬黃法分別測定。

1 . 2 評價方法

1 . 2 . 1 單因子污染指數(shù)法

目前評價海水污染程度的主要指標(biāo)是溶解無機(jī)氮（ D I N）和溶解無機(jī)磷（ D I P） ，采用的評價方法是單因子污染指數(shù)法[ 9]，計算公式為：

本研究以我國《海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》[ 1 0]的閾值作為評價標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)Pi> 1時，表明水質(zhì)超標(biāo)第N類海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)；當(dāng)Pi≤1時，表明水質(zhì)符合第N類海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。

1 . 2 . 2 潛在富營養(yǎng)化程度評價法

海水的潛在富營養(yǎng)化程度采用郭衛(wèi)東等[ 1 1]提出的分類分級潛在性富營養(yǎng)化評價模式。營養(yǎng)級的劃分標(biāo)準(zhǔn)如表1所示。

2 調(diào)查結(jié)果

2 . 1 營養(yǎng)鹽分布

廈門島西北海域2 0 1 8年9—1 1月各站位D I N、D I P和S i O3 - S i的分布特征如圖2所示。

從地理位置上看，九龍江口（ XM 3）的D I N和S i O3 - S i濃度明顯高于西海域（ XM 2） ，而西海域又明顯高于同安灣（ XM 1） ； D I P濃度在9—1 0月亦表現(xiàn)出這一規(guī)律，但在1 1月卻完全相反。

從月際變化上看， D I N、D I P和S i O3 - S i濃度在同安灣（ XM 1）均表現(xiàn)為先降后升，在西海域（ XM 2）則同時表現(xiàn)為逐漸上升。而九龍江口（ XM 3）的變化規(guī)律則完全不同： D I N濃度從9月的1 . 9 5m g/L逐漸下降至1 1月的1 . 4 7m g/L； D I P濃度的變化較小，月均約為0 . 0 6 m g/L； S i O3 - S i濃度從9月的4 . 0 9m g/L下降至1 0月的2 . 2 1m g/L，再上升至1 1月的3 . 5 9m g/L。

2 . 2 富營養(yǎng)化水平

2 . 2 . 1 單因子污染指數(shù)

單因子污染指數(shù)評價結(jié)果如圖3所示。

由圖3可以看出：①同安灣（ XM 1）在9—1 0月符合第四類海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，屬于中度污染海域；九龍江口（ XM 3）和西海域（ XM 2）在9—1 1月均不符合第四類海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，屬于嚴(yán)重污染海域[ 1]。②D I N污染指數(shù)最高的是9月的九龍江口（ XM 3） ， D I P污染指數(shù)最高的是1 1月的同安灣（ XM 1）。

2 . 2 . 2 潛在富營養(yǎng)化程度

廈門島西北海域潛在富營養(yǎng)化程度如表2所示。

由表2可以看出：①9—1 1月廈門島西北海域存在3種營養(yǎng)級水平，即富營養(yǎng)（Ⅲ）、磷中等限制潛在性富營養(yǎng)（Ⅴp）和磷限制潛在性富營養(yǎng)（Ⅵp） ；②除同安灣（ XM 1）在9—1 0月未呈現(xiàn)富營養(yǎng)水平外， 1 1月的同安灣（ XM 1）以及9—1 1月的九龍江口（ XM 3）和西海域（ XM 2）均呈現(xiàn)富營養(yǎng)以上水平，后二者甚至處于磷中等限制或磷限制潛在性富營養(yǎng)水平。

目前比較成熟的運(yùn)用于河口和港灣的營養(yǎng)鹽相對限制法則[ 1 2]為：如果N/P<1 0和S i /N>1，則表現(xiàn)為D I N限制；如果S i /P>2 2和N/P>2 2，則表現(xiàn)為D I P限制；如果S i /P<1 0和S i /N<1，則表現(xiàn)為S i限制。根據(jù)此法則也可判斷，同安灣（ XM 1）是無營養(yǎng)鹽限制因子的富營養(yǎng)區(qū)域，而九龍江口（ XM 3）和西海域（ XM 2）受到D I P的相對限制。

2 . 3 生物量粒級結(jié)構(gòu)

廈門島西北海域不同月份和不同站位浮游植物分粒級生物量及其占比分別如圖4和圖5所示。

從地理位置上看，同安灣（XM 1）和西海域（ XM 2）粒級結(jié)構(gòu)的生物量占比與九龍江口（ XM 3）存在明顯差異。XM 1和XM 2的分粒級生物量占比由大到小依次為N a n o、M i c r o、P i c o，而XM 3的分粒級生物量占比由大到小依次為M i c r o、N a n o、P i c o。

從月際變化上看，M i c r o和N a n o分粒級生物量在不同區(qū)域呈現(xiàn)不同的變化趨勢。M i c r o在同安灣（ XM 1）表現(xiàn)為先降后升，在西海域（ XM 2）表現(xiàn)為先升后降，在九龍江口（ XM 3）表現(xiàn)為逐漸下降； N a n o在同安灣（ XM 1）表現(xiàn)為先升后降，在西海域（ XM 2）表現(xiàn)為逐漸下降，在九龍江口（ XM 3）表現(xiàn)為逐漸上升； P i c o在同安灣（ XM 1）和西海域（ XM 2）均表現(xiàn)為先降后升，在九龍江口（ XM 3）表現(xiàn)為先升后降。

2 . 4 浮游植物與海洋環(huán)境因子的關(guān)系

浮游植物總生物量和各粒級生物量與海洋環(huán)境因子的相關(guān)性如表3所示。

由表3可以看出：浮游植物總生物量（ T o t a l C h l a）與真光層深度（ Ze u）和D I P之間存在顯著正相關(guān)關(guān)系；M i c r o C h l a與NO3+NO2、D I N、D I P和S i O3 - S i之間存在顯著正相關(guān)關(guān)系，同時與鹽度存在顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系；N a n o C h l a與Ze u、NH4 - N和D I P之間存在顯著正相關(guān)關(guān)系；P i c o C h l a與Ze u、NH4 - N和D I P之間存在顯著正相關(guān)關(guān)系，同時與p H值存在顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系。

3 討論

3 . 1 海水污染和富營養(yǎng)化的原因

單因子污染指數(shù)和潛在富營養(yǎng)化程度的評價結(jié)果表明， 2 0 1 8年9—1 1月廈門島西側(cè)海域有中度或嚴(yán)重程度的污染。同安灣（ XM 1） 9—1 0月的D I N和D I P濃度符合第四類海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，無法判斷其營養(yǎng)水平，在1 1月轉(zhuǎn)為富營養(yǎng)水平；西海域（ XM 2）和九龍江口（ XM 3）的D I N和D I P濃度均劣于第四類海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，且處于磷中等限制潛在性富營養(yǎng)或磷限制潛在性富營養(yǎng)水平。

XM 1和XM 2分別位于同安灣灣口和水體交換能力差的西海域半封閉航道，沿岸遍布工業(yè)區(qū)以及大型污水處理廠和排污口； XM 3則位于營養(yǎng)鹽輸入量較大的九龍江口。自然因素和人為干擾的雙重壓力[ 1]導(dǎo)致廈門島西側(cè)海域的海水污染和富營養(yǎng)化均較為普遍。

3 . 2 鹽度

鹽度與浮游植物各粒級生物量占比的關(guān)系如圖6所示。

由圖6可以看出，鹽度較低的九龍江口（ XM 3）為M i c r o占優(yōu)勢、N a n o次之、P i c o最小，而鹽度較高的同安灣（ XM 1）和西海域（ XM 2）則為N a n o占優(yōu)勢、M i c r o次之、P i c o最小。

隨著鹽度的增大， P i c o級生物量占比逐漸上升。九龍江口（ XM 3）鹽度較低，耐低鹽的藍(lán)藻和綠藻占比也較低，且低鹽性硅藻暴發(fā)性增長，因此M i c r o級生物量隨之增加[ 1 3]。西海域（ XM 2）同時受九龍江余流和海水的作用，淡水的影響已經(jīng)減弱，只有少量的淡水藻可以存活， N a n o級浮游植物對硅酸鹽的吸收量最大且吸收速率最高，廣鹽性硅藻較易發(fā)展為單一的優(yōu)勢類群[ 1 4]。同安灣（ XM 1）由于不再受九龍江河水的影響，鹽度以外海水為主導(dǎo)，加上營養(yǎng)鹽相對降低，硅藻雖仍占絕對優(yōu)勢，但占比已顯著下降；與之相反，部分外海種以及喜高鹽、嗜低營養(yǎng)鹽和適弱光的P i c o級浮游植物占比相對于西海域比九龍江口有所上升[ 1 5]。由此可見，在咸淡水交匯區(qū)的廈門島西北海域，鹽度變化（ 1 5‰～ 3 1‰）非常劇烈，嚴(yán)重影響浮游植物的粒級群落結(jié)構(gòu)，同時也反向表明浮游植物對環(huán)境變化具有響應(yīng)和適應(yīng)能力。

3 . 3 真光層

浮游植物總生物量以及N a n o級和P i c o級生物量與Ze u均呈顯著正相關(guān)性（表3）。眾多學(xué)者總結(jié)關(guān)于海洋和淡水生態(tài)系統(tǒng)微型和微微型浮游植物的大量研究成果，提出越小型的浮游植物生長在真光層內(nèi)對光能較弱的藍(lán)綠光的利用率越高，同時其對光合作用的貢獻(xiàn)隨著深度的增加而不斷增大[ 1 6-1 8]，這表明真光層越深，越有利于微型和微微型浮游植物在繁殖和生長過程中取得競爭優(yōu)勢，即使是在光能較弱的真光層底部[ 1 9]。

3 . 4 營養(yǎng)鹽

河口區(qū)是生態(tài)交錯區(qū)，空間異質(zhì)性和生物多樣性較高，占主要優(yōu)勢的M i c r o級浮游植物面對高能量破浪、強(qiáng)潮流和大鹽度變化的生態(tài)環(huán)境時，須消耗較多的營養(yǎng)鹽和能量才能維持生存[ 2 0]，這就使其與較多的海洋環(huán)境因子產(chǎn)生密切的相關(guān)性，而其中較重要的因子之一是S i O3 - S i（表3）。

由圖2（ c）可以看出，由于九龍江口有淡水輸入， S i O3 - S i濃度較高，有研究認(rèn)為這有利于誘發(fā)M i c r o級硅藻的暴發(fā)性增殖[ 2 1]，如骨條藻在廈門港赤潮歷史上是最常見種之一[ 1]。更小型的浮游植物尤其是P i c o級生物（如河口區(qū)淡水藻類群的藍(lán)藻和綠藻以及來自外海的聚球藻和光合超微型真核藻） ，由于其個體小、表面積大和繁殖周期短，在各形態(tài)D I N和D I P等營養(yǎng)鹽存在的情況下會首先利用NH4 - N，即使存在潛在磷限制[ 2 2]。有研究表明，在海洋地形和生態(tài)環(huán)境均與廈門港較相似的湛江灣海域， N O 3 - N和S i O 3 - S i對小型浮游植物葉綠素a的貢獻(xiàn)較大， NH4 - N對微微型浮游植物葉綠素a的貢獻(xiàn)較大，而D I P對微型浮游植物葉綠素a的貢獻(xiàn)較大[ 2 3]，該調(diào)查結(jié)果與本研究的分析結(jié)果基本一致。

值得注意的是，浮游植物總生物量以及M i c r o、N a n o和P i c o各級生物量均與D I P呈顯著正相關(guān)性（表3） ，富營養(yǎng)化評價結(jié)果亦表明西海域和九龍江口的D I P均是潛在限制元素（表2）。事實上，廈門港海域浮游植物的主要優(yōu)勢類群長期存在一定程度的磷脅迫效應(yīng)，早在1 9 9 3年就有學(xué)者指出D I P是廈門西港赤潮期間浮游植物進(jìn)一步生長的潛在環(huán)境限制因子[ 2 4]。隨后，黃邦欽等[ 2 5]提出在廈門西港D I P濃度處于極低值的情況下，浮游植物會提高堿性磷酸酶以滿足自身對磷源的需求；歐林堅等[ 5]比較2 0 0 2—2 0 0 4年廈門港浮游植物磷生理狀態(tài)的變化，認(rèn)為浮游植物在不同的季節(jié)和區(qū)域均會遭受不同程度的磷脅迫；林俊琪[ 2 6]利用河口灣酶標(biāo)記熒光法，精確分析不同浮游植物群落的磷脅迫水平，發(fā)現(xiàn)N a n o級和P i c o級的藍(lán)藻和綠藻不存在磷脅迫，而隨著鹽度的升高，M i c r o級的硅藻等的磷脅迫會相應(yīng)增加。在九龍江的上游，由于有徑流不斷輸入，帶來大量的營養(yǎng)鹽和懸浮顆粒物，基本不存在磷脅迫或脅迫程度較低。在九龍江中、上游的滯留和消耗作用下，下游河口區(qū)和西海域的磷源顯著減少，加上在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中施用氮磷鉀肥的比例嚴(yán)重失衡，導(dǎo)致水體的N∶P和S i∶P增加（本研究中XM 2和XM 3的N∶P均超過3 0） ，磷酸鹽濃度難以滿足浮游植物的需求，從而進(jìn)入長期的磷脅迫狀態(tài)。與九龍江口和西海域相比，由于同安灣被集美、同安和翔安三大污水處理廠以及正南面的高崎漁港和埭遼排污口環(huán)繞，排污口源源不斷輸入的磷源可在一定程度上緩解水體的磷限制狀態(tài)，但其N∶P（平均值為2 5）仍高于R e d f i e l d比值即1 6∶1[ 2 7]，浮游植物仍處于潛在的磷脅迫狀態(tài)。結(jié)合已有研究成果和本研究調(diào)查結(jié)果，由于廈門港大部分海域處于潛在磷限制富營養(yǎng)化水平，磷酸鹽濃度一旦升高，極有可能成為赤潮的誘發(fā)因素。

4 結(jié)論與建議

4 . 1 結(jié)論

9—1 0月同安灣D I N和D I P濃度符合第四類海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，無法判斷其營養(yǎng)水平，屬于中度污染海域； 9—1 1月九龍江口和西海域以及1 1月同安灣D I N和D I P濃度均不符合第四類海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，營養(yǎng)級分別為磷中等限制潛在性富營養(yǎng)或磷限制潛在性富營養(yǎng)和富營養(yǎng)水平，屬于嚴(yán)重污染海域。九龍江口有河流和沿岸營養(yǎng)鹽大量輸入，西海域H型的封閉空間導(dǎo)致水體交換能力差，而同安灣沿岸遍布工業(yè)區(qū)和若干大型污水處理廠和排污口。因此，自然因素和人為干擾的雙重壓力是造成海域普遍污染和富營養(yǎng)化的主因。

從地理位置上看，同安灣和西海域的生物量粒級結(jié)構(gòu)組成與九龍江口存在明顯差異。同安灣浮游植物分粒級生物量占比由大到小依次為N a n o、M i c r o、P i c o，九龍江口浮游植物分粒級生物量占比由大到小依次為M i c r o、N a n o、P i c o。從月際變化上看，M i c r o級浮游植物生物量占比在同安灣為先降后升，在西海域為先升后降，在九龍江口為逐漸下降； N a n o級浮游植物生物量占比在同安灣為先升后降，在西海域為逐漸下降，在九龍江口為逐漸上升； P i c o級浮游植物生物量占比在同安灣和西海域為先降后升，在九龍江口為先升后降。

各粒級浮游植物生物量與海洋環(huán)境因子的相關(guān)性分析表明，M i c r o級生物量與NO3 +NO2、D I N、D I P和S i O3 - S i呈顯著正相關(guān)，同時與鹽度呈顯著負(fù)相關(guān)； N a n o級生物量與Ze u、NH4 - N和D I P呈顯著正相關(guān)； P i c o級生物量同時與Ze u、NH4 - N和D I P呈顯著正相關(guān)，同時與p H值呈顯著負(fù)相關(guān)。3種不同粒級浮游植物生物量的共同影響因子是D I P，表明浮游植物的生長長期受磷限制。

4 . 2 建議

結(jié)合本次調(diào)查結(jié)果和歷史資料，廈門島西北海域由于河口、H型封閉地形以及近岸工農(nóng)業(yè)排污等原因，已處于中度或嚴(yán)重污染并富營養(yǎng)化水平，浮游植物處于長期的磷脅迫狀態(tài)，磷酸鹽濃度一旦升高，隨時有暴發(fā)赤潮的可能。因此，幫助政府部門、社會各界和公眾全面了解廈門島周邊海洋環(huán)境狀況以及面臨的主要生態(tài)問題，保持海域生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展，推進(jìn)“美麗廈門”海洋生態(tài)文明建設(shè)，已成為亟須思考的問題。本研究根據(jù)調(diào)查分析結(jié)果，提出4點建議。

（ 1）加快市政污水管網(wǎng)和污水處理設(shè)施建設(shè)，減少污水直排入海，控制排污總量。尤其是西海域盡量通過鋪設(shè)管道等措施，將污水集中排放于貧營養(yǎng)狀態(tài)的廈門港外，盡可能地減少氮、磷污染。

（ 2）加強(qiáng)九龍江流域環(huán)境管理合作和小流域污染綜合整治，推動廈門海域水質(zhì)的提升。

（ 3）擴(kuò)大紅樹林種植面積，改善濕地和灣口的生態(tài)環(huán)境。

（ 4）實行水質(zhì)實時監(jiān)控，廣布海域自動在線監(jiān)測浮標(biāo)，并將其應(yīng)用于浮游植物群落變化和赤潮的短期預(yù)警預(yù)報，為廈門海域的環(huán)境質(zhì)量評價、災(zāi)害預(yù)警預(yù)報、政府海洋管理和公眾信息服務(wù)等提供重要的數(shù)據(jù)支撐和決策依據(jù)。

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收稿日期： 2 0 2 0 - 0 5 - 1 1；修訂日期： 2 0 2 0 - 1 2 - 0 5

基金項目：自然資源部第三海洋研究所基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)專項資金資助項目（海三科2 0 1 5 0 0 5）.

作者簡介：康建華，副研究員，碩士，研究方向為海洋生物與生態(tài)學(xué)

通信作者：王雨，副研究員，研究方向為海洋生物與生態(tài)學(xué)