海南陵水湾与新村湾浮游植物光合色素及群落结构的时空分布特征

于2010年12月至2011年5月连续采集海南岛陵水湾和新村湾表层水样,利用高效液相色谱分析技术对浮游植物光合色素进行分析,运用CHEMTAX分析不同浮游植物对叶绿素a的贡献,研究陵水湾和新村湾浮游植物群落结构的时空分布特征,结合环境因子分析浮游植物群落结构与环境因素的关系。结果表明,大部分浮游植物光合色素浓度均呈现出由新村湾向陵水湾递减的空间分布规律,其中以岩藻黄素和叶绿素a为主,其平均浓度分别为0.53 μg/L和0.22 μg/L。CHEMTAX分析表明,两海湾均以硅藻占据优势,但陵水湾青绿藻、蓝藻、金藻等粒径较小的浮游植物种群所占比例高于新村湾,说明陵水湾浮游植物群落有小型化趋势。浮游植物的分布特征受温度、营养盐等环境因子影响显著。     

湛江湾叶绿素a粒径结构及其与环境因子的关系

于2010年4月至2010年10月3个航次调查了湛江湾叶绿素a粒径结构的时空分布,并分析了浮游植物粒径与环境因子之间的关系。春季总叶绿素a变化范围为1.75~4.73 mg/m3,平均值为3.05 mg/m3;微微型浮游植物是叶绿素a的主要贡献者,贡献率为62.9%。夏季总叶绿素a变化范围为8.99~37.98 mg/m3,平均值为21.37 mg/m3;小型浮游植物是叶绿素a的主要贡献者,贡献率为78.8%。秋季总叶绿素a变化范围为2.92~27.85 mg/m3,平均值为6.49 mg/m3,小型浮游植物是叶绿素a的主要贡献者,贡献率为55.7%。平面分布,微微型浮游植物叶绿素a浓度呈湾外到湾内递增的趋势;微型浮游植物叶绿素a浓度核心区域最高,口门区域、中部区域和北部区域无显著性差异;小型浮游植物叶绿素a浓度口门区和中部区域比较高,核心区和北部区域比较低。对湛江湾主要环境因子的典范对应分析(CCA)显示,硝酸盐氮和硅酸盐对小型浮游植物叶绿素a贡献较大,氨氮对微微型浮游植物叶绿素a贡献大,而磷酸盐和水温对微型浮游植物叶绿素a贡献较大,而悬浮物和盐度对3个粒径浮游植物叶绿素a的贡献较小。     

上海市霾污染与长江口叶绿素a含量关系分析

近些年来霾污染日益严重,霾污染期间颗粒物浓度增加,在一定条件下颗粒物会通过干、湿沉降到海洋中,从而对海洋生态产生一定影响。为了探讨霾污染与海洋水环境中叶绿素a的关系,该研究通过对近1 a上海市10个环境监测站的PM2.5浓度和长江口43个监测站点叶绿素a浓度进行分析。结果表明,霾污染日叶绿素a平均浓度(2.52μg/L)高于非霾日(1.70μg/L)。霾日PM2.5浓度与叶绿素a浓度没有相关性(相关系数R2=0.048),轻度霾日和中度霾日叶绿素a浓度较高。对不同的霾周期分析可得,霾污染期间叶绿素a平均浓度与霾污染前相比,有所增加,主要表现在前期叶绿素a浓度减少,而后期叶绿素a浓度增加;霾消散后叶绿素a平均浓度与霾污染前相比则有所减少。由此推断,霾污染过程中海洋水环境中的叶绿素a浓度增加,但整个霾周期并不利于浮游植物的生长。     

渤、黄海叶绿素a浓度垂向分布特征分析与量化研究

叶绿素a（chlorophyll a, Chl a）是浮游植物的重要组成部分,其浓度垂向分布对海洋初级生产力估算、水下辐射传输过程等研究具有重要意义。本文基于渤、黄海现场实测数据集,研究了渤、黄海区域Chl a浓度垂向分布的变化特征,并构建了Chl a浓度垂向分布量化模型。结果表明,渤、黄海Chl a浓度垂向分布类型可分为均一型和高斯型,春、冬季均一型分布占主导,夏季高斯型分布占主导。针对Chl a浓度垂向分布类型,本文提出了基于海表面温度、表层Chl a浓度的分类方法,该方法能够有效区分渤、黄海Chl a浓度的垂向分布类型,分类整体精度达82%。构建的针对高斯型的Chl a浓度垂向分布量化表达模型表现出良好的精度,对于90%以上样本,模拟拟合剖面与现场测量剖面具有很好的一致性,决定系数R2在0.80以上,相应的拟合平均绝对百分比误差在30%以内;同时,本文建立了基于海洋环境要素（表层Chl a浓度和深度）的高斯模型参数的估算方法。     

2007年夏季南海北部微型浮游动物摄食研究

2007年8月中国科学院南海北部开放航次期间,对南海北部的7个站位开展了微型浮游动物研究,用稀释法研究了浮游植物的生长率和微型浮游动物对浮游植物的摄食压力。浮游植物增长率变化范围为0.136～6.21/d;微型浮游动物摄食率变化范围为0.012～4.61/d,微型浮游动物对浮游植物生物量的摄食压力为1.2%～99%;微型浮游动物对初级生产力的摄食压力为2.18%～434%。浮游植物瞬时增长率与微型浮游动物丰度和叶绿素a呈负相关,随着叶绿素a和微型浮游动物丰度的降低,浮游植物瞬时增长率提高。微型浮游动物对初级生产力的摄食压力与其丰度呈正相关,微型浮游动物种类越多,丰度越高,对浮游植物生物量的摄食压力越大。微型浮游动物对初级生产力的摄食压力与盐度呈显著负相关,与叶绿素a呈显著正相关,随着叶绿素a浓度升高而摄食压力变大。     

浅谈叶绿素а与环境影响因子的变化关系

随着我国社会经济的发展,环境问题也日益凸显出来。根据有关调查显示,湖泊水的富营养化的问题日益凸显出来,叶绿素a是影响湖泊水的重要的浮游植物生物,其能够很好的反映水域的营养情况,通过对水中的叶绿素a含量的检查,可以很好的了解到湖泊中浮游生物现存量和生产量,因此,叶绿素a可以作为评价水体是否富营养化的一个重要的指标,也是一个最直接的方法,也是目前科学地预测其发展趋势的有效方法。     

东太平洋红藻诊断色素浓度的卫星遥感研究

红藻是东太平洋优势藻种之一,获取其生物量信息有助于认识浮游植物在海洋生物化学循环及物质能量交换过程中的作用。红藻中蕴含的诊断色素是准确获取其生物量信息的关键,因此,开展红藻诊断色素的反演研究具有重要科学价值。本文基于6个东太平洋航次数据集,利用三种红藻诊断色素（叶绿素c1+c2、叶绿素c3、19’-乙酰基氧化岩藻黄素）与总叶绿素a之间的“共变效应”,构建红藻诊断色素反演模型。模型验证结果表明,决定系数R2为0.68～0.88（p<0.001）,平均绝对百分比误差为39%～46%,中值误差均小于30%。卫星反演结果表明,东太平洋红藻诊断色素浓度呈现近岸高、大洋低的分布特点,且有明显的季节变化特征。本文构建的红藻诊断色素反演模型可为表征红藻分布及监测藻华灾害等研究提供数据基础与方法支撑。     

热冲击和加氯对海水中叶绿素a 恢复的效应

于室内研究了海水中四季浮游植物在受不同升温幅度(&#8710;T)和加氯浓度(CD)胁迫后,其现存量叶绿素a 在15d 内的恢复过程.结果表明,自然水温越高,&#8710;T 越大,叶绿素a 含量恢复越慢.春、秋、冬季自然水温较低,热冲击对浮游植物生产力影响不大,&#8710;T=4,8,12℃时,叶绿素a 仅需1~7d可恢复到对照组水平;夏季自然水温较高,热冲击对其生产力影响较大,当&#8710;T 为4~8℃时,叶绿素a 恢复需9~10d;当&#8710;T=12℃时,叶绿素a 不可恢复.加氯较热冲击对浮游植物生产力影响更大,CD=1.0mg/L 时,各季节叶绿素a 尚能恢复,但当CD≥3.2mg/L 时,叶绿素a 不能恢复至对照组水平.     

珠江口水域表层水体光合色素分布特征研究

于2011年2月对珠江口水域表层水体进行了调查,利用反相高效液相色谱测定了水体中19种光合色素的含量,研究了珠江口水域浮游植物特征色素组成及其分布特征。结果表明:表层水体主要特征色素为岩藻黄素、多甲藻素和别藻黄素,还存在少量的青绿素、19’-已酰基氧化岩藻黄素、二乙烯基叶绿素a。各光合色素具有明显的分布特征,如叶绿素a、叶绿素c2、岩藻黄素和多甲藻素等表现为珠江口水域内侧(淡水端)高,外海区(海水端)低的特点;19’-已酰基氧化岩藻黄素、玉米黄素、叶绿素b和青绿素等主要分布在外海区,在珠江口水域内侧未检出。根据光合色素分布特征,可以确定在珠江口海域存在的浮游藻种类包括硅藻、甲藻、隐藻、青绿藻和原绿球藻等浮游微藻。     

长江口-浙闽沿岸沉积色素的分布特征及其指示意义

利用高效液相色谱法分析了长江口-浙闽沿岸表层沉积物中的色素组成和含量,探讨了海洋初级生产力、浮游植物功能类群和浮游植物色素保存效率的空间分布特征及其影响因素.结果表明,沉积物中的色素类型主要为沉积绿素(chloropigments,Chlorins)[包括叶绿素a(chlorophyll-a,Chl-a)及其降解产物(pheopigments,Pheo-a),如脱镁叶绿素a(pheophytin-a,PHtin-a)、脱镁叶绿酸a(pheophorbide-a,PHide-a)、焦脱镁叶绿素a(p Pheophytin-a,p PHtin-a)、甾醇绿素酯(sterol chlorin esters,SCEs)和胡萝卜醇绿素酯(carotenol chlorin esters,CCEs)].Chlorins高值区呈南北两大斑块状分布,可能主要是受到长江冲淡水及浙闽沿岸泥质区上升流输运的营养盐的影响.研究区域内类胡萝卜素整体上无明显趋势性变化,在长江口以及浙闽沿岸各呈现一个高值区.基于沉积物中特征类胡萝卜素比例估算得到的浮游植物功能类群中硅藻、甲藻、定鞭藻、青绿藻、隐藻和蓝藻的相对贡献分别为48.8%±17.4%、10.7%±11.5%、8.1%±7.2%、18.6%±8.2%、9.4%±6.4%和4.3%±3.2%.对营养盐水平、水体盐度等外界环境的偏好导致硅藻和甲藻比例离岸降低,青绿藻、隐藻和蓝藻比例离岸增加.Chl-a/Pheo-a比值的分布表明,较高的沉积速率以及季节性的底层水体缺氧事件导致了近岸海域(长江口最大浑浊带外缘、杭州湾湾口以及浙闽沿岸上升流区)具有较高的沉积色素保存效率,这些沉积色素保存效率较高的区域可能是进行海洋生态环境历史重建的理想区域,而杭州湾水体通过舟山群岛与外部海水进行水体交换时造成的较差沉积环境可能是导致杭州湾外海具有较低沉积色素含量和较低保存效率的主要原因.     

长江口及邻近海域浮游植物色素分布与群落结构特征

根据2009年5月、11月和2010年6月对长江口及邻近海域调查结果,利用反相高效液相色谱技术(RP-HPLC)对该海域浮游植物特征色素组成和分布进行了研究,并应用CHEMTAX软件研究了浮游藻类群落组成.结果表明,在长江口及邻近海域分离鉴定了21种浮游植物色素,主要的色素种类为叶绿素a、多甲藻黄素、岩藻黄素、19’-丁酰基氧化岩藻黄素、19’-已酰基氧化岩藻黄素、叶绿素b、硅甲藻黄素、别黄素和玉米黄素,以叶绿素a的含量最高,其次是岩藻黄素,其他色素对总色素含量贡献较低.2009年5月和2010年6月航次期间通过对色素的分析检测到甲藻和硅藻藻华.主要特征色素的含量及分布特征与盐度、营养盐等环境因子关系密切.特征色素组成和分布特征表明,研究海域浮游植物种类主要存在硅藻、甲藻、隐藻、绿藻、蓝藻、定鞭藻、金藻和青绿藻等8个类群.CHEMTAX分析结果表明,2009年5月硅藻、甲藻和绿藻是最主要的类群;2009年11月硅藻在群落结构中处于绝对优势;2010年6月,硅藻、甲藻和隐藻贡献了62.5%的叶绿素a生物量,蓝藻所占的比重明显有所上升.浮游植物群落结构在空间分布上有着明显差异,呈现区域性特征,硅藻、绿藻和隐藻在近岸海域所占比重较高,而定鞭藻、金藻和蓝藻在外海区域的站位对生物量的贡献明显上升.     

一种水质分析方法:基于GOCI影像的东平湖叶绿素a浓度估算

目前我国水环境质量差,水生态受损严重,约1/3的重点湖泊呈富营养状态,叶绿素a浓度直接反映水中藻类物质的含量,是衡量湖泊富营养化的重要参数.而常规的单点采集方式已无法满足快速大面积获取水质状况的需求,因此研究非接触式的遥感反演方法是十分必要的.本实验以东平湖为研究区,基于GOCI多光谱影像通过QAA反演算法实现叶绿素a浓度的估算及精度验证.实验结果表明:利用QAA算法反演的叶绿素a浓度精度优于传统的经验模型,同时该模型具有较好的移植性,其次由反演结果的分布情况可以看出居民生活区集中的湖区沿岸叶绿素a浓度较高,大量生活污染物的排放可能是造成叶绿素a浓度高的原因.     

浅析叶绿素a测定比色法与仪器法比对试验

文中就比色法与手持式叶绿素测定仪对浮游植物叶绿素a的测定进行了两种方法的比对和探讨,保证和提高监测结果的有效性和准确性。在环境监测中,通过测定浮游植物叶绿素,可掌握水体的初级生产力情况。     

南海浮游植物对沙尘和灰霾添加的响应

通过2016年5月~6月在南海3个站位开展的船基围隔培养实验,研究了沙尘和灰霾添加对南海浮游植物生长和群落结构变化的影响.结果发现,沙尘和灰霾添加由于提供了N、P等营养盐,整体上促进了浮游植物的生长,且促进程度与添加量密切相关.通过定量计算营养盐指数和叶绿素a累积浓度,发现培养期间叶绿素a累积浓度与沙尘添加浓度呈显著正相关关系（R²=0.87,P<0.01）;低浓度灰霾添加的作用与沙尘添加类似（R²=0.91,P<0.01）,但当灰霾浓度增大时,叶绿素a累积浓度的增加受到一定程度的抑制,这可能与灰霾中含有较高含量的毒性物质有关.各粒级浮游植物叶绿素a浓度的变化表明,沙尘和低浓度灰霾添加使浮游植物优势种群由超微型向小型和微型转变;在高浓度灰霾添加组,由于营养盐与毒性物质的综合作用,浮游植物粒级结构变化不明显.超微型浮游植物细胞丰度测定结果表明,沙尘对聚球藻、原绿球藻和超微型真核浮游植物均表现出促进作用,高浓度灰霾添加能够抑制聚球藻和超微型真核浮游植物的生长.     

太阳山湖群叶绿素a变化及与总氮、总磷关系

为探明太阳山湿地湖泊叶绿素a季节性变化情况及空间分布特征,探究营养输入总氮、总磷与叶绿素a之间的关系,作者于2019年1-12月份采集水样并检测了叶绿素a、总氮、总磷含量.采用方差分析、聚类分析研究叶绿素a浓度变化特征,通过相关性分析和回归分析研究总氮、总磷与叶绿素a之间的关系.结果 表明,叶绿素a浓度在时间上有显著差异,在时间维度上可分为干季和湿季2个时期.整体上表现为干季明显小于湿季;空间分布在干季期表现为1号湖＜西湖＜东湖＜3号湖＜2号湖＜小南湖,湿季期表现为1号湖＜东湖＜西湖＜3号湖＜2号湖＜小南湖.1月叶绿素a与TN相关性较大,7月和10月的叶绿素a与TP相关性较大,12月叶绿素a与TP、TN均表现出一定相关性,其他月份相关性不明显.相比于总氮,叶绿素a与总磷的关系响应程度更显著,说明总磷对其浓度水平影响作用较大.     

大连湾海域营养盐时空分布、结构特征及其生态响应

基于2012年夏秋季大连湾海水中溶解态和不同粒级颗粒物中氮、磷、硅、叶绿素a的调查资料,对大连湾海水不同粒级颗粒物中营养盐和叶绿素a的时空分布特征进行了分析,对不同粒级浮游植物的营养要素组成及营养盐结构特征进行了探讨.结果表明,大连湾海水中溶解态营养盐、叶绿素a高值区主要出现在臭水套和甜水套湾附近海域,并由湾内向湾外递减,各粒级颗粒物中营养盐分布趋势存在着不一致性,但高值区易出现在西北部海域; 除无机氮外,海水中营养盐总体表现出秋季高于夏季,各粒级叶绿素a浓度表现为夏季高于秋季;磷是大连湾海水中浮游植物生长的限制元素,硅是不同粒级浮游植物营养盐的限制要素;微微型浮游植物对现有的营养结构更具适应性.     

新安江水库夏季CDOM吸收光谱特征及来源分析

为探讨夏季新安江水库有色可溶性有机物(CDOM)吸收光谱特征、空间分布及潜在来源,于2013年7月份在新安江水库采集了53个表层水样,分析了CDOM吸收系数a(350)、比吸收系数a*(350)和光谱斜率S值的空间分布规律及CDOM吸收系数与水质参数的相关关系.结果表明:通过系统聚类分析,夏季新安江水库CDOM吸收系数空间分布可划为3类,吸收系数大小呈现出A类区(西北河流区)>B类区(库心区及东北库区)>C类区(西南库区及东南库区)的规律,空间分布与CDOM比吸收系数相似而与S值相异.CDOM吸收系数a(350)与叶绿素a(Chla)浓度、浮游植物吸收系数及悬浮物浓度存在极显著性正线性相关,表明夏季新安江水库CDOM主要来源于浮游植物新陈代谢及降解产物.     

三峡水库汛后蓄水期典型支流溶解氧与叶绿素a垂向分布特征

采用2018年9月对三峡水库典型一级支流——香溪河和神农溪回水区水质监测数据,分析和对比了香溪河和神农溪的溶解氧和叶绿素a等指标垂向分布特征,讨论了影响其垂向分布的环境因子.结果表明,香溪河与神农溪的溶解氧含量在表层0～10 m和0～12 m水体分层现象明显,且随水深增加而递减.其表层水体的溶解氧饱和度S_(DO)分别为139.20%和107.78%,已经达到过度饱和状态(S_(DO)100%);中层与底层水体溶解氧浓度较稳定,无分层现象.香溪河和神农溪回水区水体中叶绿素a垂向分布与溶解氧分布的规律一致,表层水体中叶绿素a浓度整体上表现为中度富营养化(5μg·L~(-1)Chl-a20μg·L~(-1)).Pearson相关性分析显示,香溪河与神农溪水体中的溶解氧与水温、浮游植物垂向分布之间存在显著相关性,水温分层以及浮游植物的生命活动是影响溶解氧垂向分布的关键因素.叶绿素a与水温和pH呈现出显著的正相关性,与浊度表现为显著负相关性,表明浮游植物垂向分布主要受光照强度沿水深衰减和水温分层现象的影响.     

1998～2003年卫星反演的中国陆架海叶绿素a浓度变化分析

利用1998~2003年SeaWiFS反演计算出的叶绿素a浓度数据,对中国陆架海叶绿素a浓度分布的规律和机理进行了分析探讨。结果表明,不同海区叶绿素a的浓度在各年间基本呈周期变化,每年随季节不同而变化。SeaWiFS反演的叶绿素a浓度分布情况与前人现场调查的结果较为一致,更为直观地揭示了中国陆架海的水文物理特征。遥感方法作为海洋科学研究的重要手段,更具应用前景。     

一种确定湖泊水质基准参照状态浓度的新方法

在确立湖泊营养物基准的过程中,湖泊水体参照状态的确定是十分重要的一个步骤.本文基于广义极值分布理论,发展提出了一种确定湖泊参照状态浓度的新方法.该方法克服了频率分析法等描述性统计方法存在的数据分组可能造成人为误差和不便于统计推断,难以进行可信度评价的缺陷,能有效地推断给出参数和物质浓度置信区间.将该方法应用到太湖的水质基准参照状态中,通过对太湖湖心两个站点1995～2006年总氮(total nitrogen,TN),总磷(total phosphorus,TP)和叶绿素a(chlorophyll a,Chl-a)的数据进行分析,其年最小值的相反数符合广义极值分布,验证了方法的可行性.推荐采用25%分位点的值作为太湖总氮,总磷和叶绿素a的参照状态,即太湖的参照状态是:总氮0.71 mg·L-1,总磷0.025 mg·L-1,叶绿素a为1.81μg·L-1,并分别得出了它们各自的95%置信区间.