渤海浮游植物動態(tài)變化研究取得新進展
隨著經(jīng)濟的迅速發(fā)展與工農(nóng)業(yè)活動的頻繁進行，陸源排放導(dǎo)致過去數(shù)十年間海洋中營養(yǎng)鹽負(fù)荷顯著增加，進而引發(fā)了河口及近海區(qū)域浮游植物大量生長，破壞了海洋環(huán)境的生態(tài)平衡。作為海洋生態(tài)系統(tǒng)健康的關(guān)鍵指標(biāo)之一，浮游植物生物量對于海洋生態(tài)系統(tǒng)生物地球化學(xué)過程研究具有重要價值。因此，浮游植物的動態(tài)變化逐漸成為海洋生態(tài)系統(tǒng)研究的焦點。近日，中國科學(xué)院煙臺海岸帶研究所康欣奕助理研究員所在團隊基于耦合的水動力-生態(tài)模型探討了2010 - 2019年非冰期內(nèi)渤海營養(yǎng)鹽和浮游植物生物量的時空變化特征，深化了對渤海生態(tài)系統(tǒng)動態(tài)特性的理解。
年際變化上，2010 - 2013年渤海溶解無機氮（DIN）和溶解無機磷（DIP）濃度高于其他年份（圖1）?？臻g變化上，渤海DIN/DIP比值的空間分布呈現(xiàn)雙核結(jié)構(gòu)，較高值集中于遼東灣中部和靠近黃河口的中央盆地南部區(qū)域（圖2）。
圖1?2010-2019年表層DIN、DIP、DIN/DIP比值和浮游植物生物量的年際變化
圖2?2010-2019年表層DIN/DIP比值（摩爾比）空間分布
基于數(shù)值實驗，綜合研究了渤海沿岸4條主要河流（黃河、海河、灤河和遼河）與60條排污河的營養(yǎng)鹽負(fù)荷對渤海浮游植物生物量變化的影響。結(jié)果表明，相對于DIN負(fù)荷的增加，河流DIP負(fù)荷的增加對萊州灣和渤海灣浮游植物生物量的影響更大，而遼東灣浮游植物生物量對河流DIN和DIP負(fù)荷增加的響應(yīng)均非常強烈（圖3）。同時發(fā)現(xiàn)，河流流量減少可削弱河口環(huán)流，進而部分保留河口區(qū)表層浮游植物。例如，2019年8月黃河流量較大，而黃河近岸地區(qū)在無河流情景的模擬中，其表層浮游植物滯留更為明顯（圖4）。
圖3 基于DIN和DIP負(fù)荷的渤海、萊州灣、渤海灣和遼東灣表層浮游植物生物量和隨數(shù)值實驗調(diào)整的變化
圖4?渤海表層DIN、DIP和浮游植物生物量空間分布以及敏感性實驗與基準(zhǔn)的差異
相關(guān)研究成果以“The Roles of Nutrient Loading and River Discharge on the Phytoplankton Dynamics in the Semi-enclosed Sea”為題，發(fā)表在期刊Journal of Geophysical Research: Oceans，中國科學(xué)院煙臺海岸帶研究所孫若涵博士研究生為該論文的第一作者，康欣奕助理研究員為該論文的通訊作者。該研究工作得到了煙臺市“雙百人才計劃”（E1390309）的支持。
相關(guān)論文信息
Sun,R.,Kang,X*.,& Xia,M. (2024). The roles of nutrient loading and river discharge on the phytoplankton dynamics in the semi‐enclosed sea. Journal of Geophysical Research: Oceans,129,e2024JC021466.?https://doi.org/10.1029/2024JC021466
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