长江口北港和北支浮游动物群落生态学比较研究

浮游动物是河口生态系统的重要组成部分，在食物网中，浮游动物是浮游植物捕食者，对浮游植物有摄食压力，所以控制浮游植物数量的增长。同时，浮游动物还是鱼类的饵料，从而影响渔业资源的数量。长江口是各种经济鱼、虾和蟹的重要产卵场、索饵场和洄游场。长江口各个分汊的分流量的差异较大，导致不同分汊的水文环境明显不同，其中最为明显就是北港和北支水域。然而以往对浮游动物的研究仅限于某一水域，没有对整体水域进行研究，本文选择最具代表性的北港和北支水域，对两水域浮游动物的群落生态特征进行比较研究。 本论文的数据来源于2004年5、8、11月和2005年2月在长江口北港和北支水域4个航次的海洋综合调查资料。通过采用优势度和优势种贡献率等生态学指标，同时结合逐步回归分析，讨论了温、盐与浮游动物总丰度变化的关系。结果表明，就四季而言，浮游动物总丰度和盐度呈显著正相关，和温度负相关。而就单个季节而言，除了5月和2月落潮，总丰度和盐度均呈显著正相关，与温度相关关系不显著。调查水域优势种主要为河口半咸水种或近海种。北港的盐度约为0-5, 表现为长江淡水特征；北支的盐度约为12-28，表现为长江径流和外海水团混合水团的特征。上述优势种的盐度适应和水团分布特征决定了长江口浮游动物分布的时空变化，即盐度较高的水域往往有较高的丰度，北支的总丰度和生物量均大于北港。此外，在长江口口内水域，水温较低的枯水期，浮游动物丰度高于水温较高的丰水期，温度的季节波动，以及主要优势种中华华哲水蚤（Sinocalanus sinensis）对低温环境的适应，是调查水域浮游动物总丰度季节变化的重要因素。 另一方面，本论文通过物种多样性、累积优势度曲线等群落水平的指标和相似性检验分析（ANOSIM），对长江口北港和北支浮游动物群落及其主要优势种的差异，以及主要生态因子对浮游动物群落的影响进行了分析。结果表明，北港主要由潮汐影响的淡水和低盐水组成，北支由中、高盐水组成。春季，北港浮游动物丰度和多样性均低于北支，主要优势种为中华华哲水蚤；北支优势种种数较多，主要是真刺唇角水蚤（Labidocera euchaeta）。夏季，北港和北支的多样性较接近，但是种类组成差别较大，北港以中华华哲水蚤和太平洋纺锤水蚤（Acartia pacifica）为主构成河口半咸水群落，北支以由火腿许水蚤（Schmackeria poplesia）、虫肢歪水蚤（Tortanus vermiculus）和太平洋纺锤水蚤等构成河口低盐群落。秋季，北港的丰度和多样性均低于北支，两个水域的群落差异明显，北港主要由中华华哲水蚤构成，北支由小拟哲水蚤（Paracalanus parvus）、针刺拟哲水蚤（Paracalanus aculeatus）、真刺唇角水蚤和中华哲水蚤（Calanus sinicus）等近岸和外海种组成。冬季，两个水域种数和多样性均较低，群落差别达四季最小，中华华哲水蚤占绝对优势。温度和盐度及其相互作用是决定长江口浮游动物群落特征的最主要因素。其中温度是造成研究水域浮游动物群落季节变化的主要因素，而由径流和外海水之间的消长引起的盐度变化是造成北港和北支浮游动物群落区域变化的决定因素。

长江口及其邻近海域鱼类浮游生物群落结构特征研究

本文根据1999年－2007年间7个航次的长江口及其邻近海域的鱼类浮游生物和环境因子的调查资料，探讨了三峡工程蓄水前后长江口鱼类浮游生物群落特征，主要包括长江口鱼类浮游生物的种类组成、数量变动、群落多样性、空间分布格局等，分析了三峡工程蓄水前后长江口鱼类浮游生物群落结构的动态变化，为评价三峡工程对河口生态环境及鱼类补充资源的影响提供科学依据，研究结果如下： 1．三峡工程蓄水前春季（1999年5月和2001年5月）共捕获11540个鱼类浮游生物隶属11目18科32种，其中凤鲚(Coilia mystus)、鳀(Engraulis japonicus)、六丝矛尾鰕虎鱼(Chaeturichthys hexanema)、白氏银汉鱼(Allanetta bleekeri)、松江鲈(Trachidermis fasciatus)为优势种；鱼类浮游生物群落可划分为三个类群：①以凤鲚为优势种的河口群组，②以松江鲈和白氏银汉鱼为优势种的沿岸群组，③以鳀和六丝矛尾鰕虎鱼为优势种的近海群组；盐度、深度、溶解氧和悬浮体是影响这一海域鱼类浮游生物分布的主要环境因子。 2．三峡工程蓄水后春季长江口的环境因子总体分布格局没有改变，部分环境因子表现出数量上的差异：溶解氧含量偏低，COD平均值下降，pH值显著上升，盐度升高，河道水域和口门附近悬浮体下降，长江口鱼类生物群聚栖息环境发生了变化。三峡工程蓄水后春季（2004年5月和2007年5月）共采获的25种鱼类浮游生物，总丰度(1 070个)仅为蓄水前(11 540)的10%，4种优势种白氏银汉鱼、凤鲚、松江鲈和鳀贡献了总丰度的94.57％；蓄水后影响长江口鱼类浮游生物格局的主要环境因子是盐度和悬浮体，蓄水后长江口鱼类浮游生物群聚类型(河口型、沿岸型和近海型)与蓄水前一致，但沿岸型空间分布区域明显减少，近海型分布区域向河口方向扩展。长江口环境因子中，盐度和悬浮体是蓄水前后鱼类浮游生物群聚变异的主要影响因素。 3．三峡工程蓄水前后春季四次调查共记录鱼类浮游生物39种，生态类型包括淡水、半咸水、沿岸和近海。春季长江口鱼类浮游生物优势种包括鯷、凤鲚、白氏银汉鱼、松江鲈和六丝矛尾鰕虎鱼，2004年和2007年鯷、凤鲚优势地位有所下降。长江口鱼类浮游生物群落结构年度间差异显著，以2004年长江口鱼类浮游生物群落结构与1999和2001年相异性最高，鯷和凤鲚种群数量变动对其群落变异的贡献率最大，群落相似性以2004和2007年最高，达71.17%。与蓄水前相比，三峡水库蓄水后的长江口鱼类浮游生物群落多样性显著下降。1999—2007年间，长江口发生了一系列环境环境条件变化，直接或间接的环境干扰带来了长江口鱼类生物群落结构变异。 4．2007年四个航次（春、夏、秋、冬）共捕获鱼类浮游生物6,463个, 隶属12目28科45种, 以鳀科丰度最高, 占总丰度的76.5%。长江口鱼类浮游生物包括4种生态类型: 淡水型(2种), 半咸水型(14种), 沿岸型(10种)和近海型(16种)。其中, 近海型物种个体数量最多, 占2007年长江口鱼类浮游生物总丰度的74.55%。鳀在4个季节均有出现, 对长江口鱼类浮游生物丰度贡献最大。鱼类浮游生物在物种组成上存在明显的季节变化: 白氏银汉鱼在春季占绝对优势, 鳀是夏季优势度最高的种类, 秋季除鳀外, 前颌间银鱼(Hemisalanx prognathus)成为优势种; 鱼类浮游生物丰度高度集中在优势种上, 各季节优势种对总丰度贡献超过89%。群落物种数量、丰度、丰富度指数、均匀度指数和多样性指数, 在夏季最高, 春季和秋季次之, 冬季最低。2007年长江口鱼类浮游生物的群落格局在空间上分为三个不同的群组：河口、沿岸、外海，并且这种分布随长江冲淡水的季节变化而变化。盐度是影响决定长江口鱼类浮游生物群落空间分布的最重要因子，而温度则是影响其季节性结构变化的主要因子。此外，生殖洄游和索饵洄游也是影响鱼类浮游生物群落结构时间变化的重要因子。

三峡工程截流后长江口海区表层悬沙分布与河口锋带特征

本文收集了三峡截流前后长江口海区1988－2007年间十二景landsat TM遥感影像并进行了表层悬浮泥沙含量的反演，定性的描述了长江口海区洪、枯季的表层悬沙扩散外界和高浑浊水域范围的变化趋势，分析了河流泥沙输移入海形态的变化特征及表层悬沙浓度的变化特征。 通过对2002-2004年在长江口滨外区表层悬浮体取样数据的实验室处理，揭示了三峡截流后表层悬沙的分布特征；通过多船同步定点观测捕捉到了长江口河口锋带的位置并分析了河口锋带的动力特征，结果表明：长江口河口锋位于（122o10′E，30o50′N）至（122o20′E，31o00′N）一线附近，在河口锋带位置有着较为强烈的河海相互作用，流速不符合典型的对数流速曲线，河水与海水的相互消长局限于海面以下5m的表层范围，在河口锋面区悬浮泥沙为泥沙流伏在海水之上输运。长江口悬沙体浓度由于三峡蓄水作用表现为下降趋势，悬浮体扩散范围相比截流前向口门后退，长江口滨外区羽状锋带随之向口门后退。 利用二维潮流数值模型较成功地模拟出了每个季度长江河口外的流场情况及河口锋带的发育情况，模拟表明：春、夏、秋三季河口锋带较易出现，且小潮期间发育最好。冬季长江河口海洋动力较强，易于发生海水入侵，尤其是北支；夏季是长江三角洲的主要建设期，锋带作用的存在使得泥沙大部分在锋带的内外区域沉积；春秋两季是平衡期；冬季主要是冲刷的时期。

长江口及其邻近海域鱼类群落结构分析

根据长江口及其邻近海域鱼类群落的历史调查资料，综合运用主成分分析(PCA)、无偏对应分析(DCA)和典范对应分析(CCA)等群落排序方法，以及双向指示种分析(TWINSPAN)等数量分类方法，分析了1998-2004年长江口鱼类群落结构，以及其相关环境因子的变化特征。从群落和环境两方面，分别探讨了其空间分布、时间动态和季节变化的特征，并着重讨论了环境因子对群落特征的影响程度。结果表明： 在空间分布上，自近岸到外海的水深、盐度、浊度、透明度、营养盐和悬浮物这一综合梯度，与鱼类丰度关系最密切。近岸区以营养盐丰富、初级生产力高等特点，为近岸的广盐性和半咸水鱼类提供了充足的食物来源；以高浊度和高溶解氧浓度，提供了良好的庇护所。外海区鱼类种类丰富，但丰度较低。南北方向上大致以31°30′N为界，鱼类群聚在特定季节表现出明显的空间分化。 在时间动态上，1998-2004年长江口及邻近海域生态环境的改变，驱动了鱼类群落的演替，具体表现为：三峡水库蓄水前，群落主控因子为水深、底层水温和底层溶解氧，蓄水后主控因子为表底层pH值、表层温度和表层溶解氧；蓄水后冲淡水量的减少导致海域内盐度升高，悬浮物的减少改善了浮游植物生长的光照条件；与此相关，春季和秋季鱼类群聚均发生了显著变化，海洋性鱼类和浮游生物食性鱼类在群落中比重分别有所增加。 在季节变化上，冬季环境以低水温、高溶解氧为突出特点，夏季则反之；春季表层pH值显著高于其他季节，而表底层温度与秋季相比偏低；秋季环境条件接近中等水平。受此影响，鱼类群落发生明显的季节性演替，主要表现为鱼类丰度的波动、物种组成和优势种组成的更替，以及各功能群相对比例的此消彼长。

长江口上升流区营养盐动力学

近年来，东中国海赤潮灾情严重，且74.7%的赤潮集中在 30°30′～32°00′N、122°15′～123°10′E的“赤潮高发区”。在研究该区赤潮成因时，长江口沿岸上升流的影响越来越受到人们的关注，并被一些专家观测和研究。但目前为止，针对该区营养盐动力学特征及其对叶绿素a影响的研究较少，且不系统。 本文根据2004年四个季度月的调查资料，系统地探讨了长江口上升流区营养盐动力学特征；估算了上升流的营养盐通量，并和陆源输入通量进行了比较。初步探讨了上升流对该区营养盐结构和浮游植物生长的影响。为深入研究长江口富营养化和赤潮形成机制提供了参考。 结果表明春季在122°20′～123°00′E，31°00′～32°00′N以北海域存在低温、高盐、低溶解氧的沿岸上升流。它不但可把底层高含量磷酸盐输送到10m层以上海区，而且还为上层海区输入了相对低含量硝酸盐和硅酸盐，从而改善了上层营养盐结构，使得营养盐比值接近Redfield Ratios，同时还改善了上层的透明度；从而有利于浮游植物的繁殖。夏季上升流受到强大的长江冲淡水压制，表现不如春季明显，主体水团出现在122°20′～123°00′E，31°15′～31°50′N海区10m层以下。 在秋、冬季，上升流现象被更强的对流现象所掩盖，表现为台湾暖流表层水的入侵。表、底层水域不仅温、盐度分布十分接近，而且营养盐结构差异也较小。冬季台湾暖流水中的磷酸盐含量远比秋季高，与春、夏季上升流水团中磷酸盐含量接近。硝酸盐和硅酸盐含量比秋季稍高，比春、夏季上升流水团中的含量稍低。 叶绿素a季节性分布表明，在春、夏季的10m层以下水域，叶绿素a受到透明度限制，含量相差不大；而在表层和10m层之间，春季叶绿素a的含量远高于夏季，说明春季的营养盐结构和自然条件更有利于浮游植物的繁荣生长。在秋季台湾暖流水影响的区域，表层叶绿素a含量较夏季稍低。而冬季该区叶绿素a含量则是最低的。 对长江口上升流水团春季营养盐通量的计算结果表明，上升流水团中磷酸盐输送通量远远高于长江径流输入，是其径流通量的两倍以上，可能会成为影响该海区磷酸盐分布以及浮游植物生长的一个值得关注的因素。 关键词：上升流，营养盐动力学，营养盐结构，叶绿素a，长江冲淡水

南海北部珠江口近海地质风险

南海是我国海洋灾害地质条件最为复杂、潜在地质灾害危险性最大的海区。南海北部尤其是珠江口地区的地理位置尤为重要，是我国经济开发的门户地区。本文使用GeoSwath Plus多波束系统对南海北部珠江口外海面进行了水深测量，通过系统配套软件对多波束数据的精细处理，得出高密度的水深数据以及旁扫声纳数据，经过对数据以及相关成图图件的分析，利用对灾害地貌的加权统计模型对该地区的地质灾害进行定量评定。目前国内使用的多波束型号较多，根据其频率的不同可分为浅水、中水、深水多波束系统。根据波束形成原理（数控法和相干法）的不同可分为传统多波束和具有相干特点的多波束系统，这两种多波束系统由于其原理的差异，在各种性能表现上都存在不同之处，本文从原理及其各种不同的性能表现上对该多波束系统与传统多波束系统进行了详细对比论证。 在对调查区区域地质、第四纪地质充分调研的基础上，通过对调查区地形的概况和相关影响因素的论述（诸如水动力条件、构造特征等），结合水深图、地形图和多条地形剖面的分析，得出该海域在工程施工方面海底地形上的影响因素。 通过对本区所发现的地貌类型，结合海洋地质灾害类型分析，通过对相关地质灾害类型的统计说明，得出该地区地质灾害的影响因素及其潜在危害程度。通过提取南海北部的灾害地质因素和对调查区灾害地质环境的充分研究，以灾害地质因素为评价因子，采用加权统计模型对研究区的海底稳定性进行分区定量评价。利用评价结果，确定了调查区基于地貌类型区划的海底稳定性级别。

长江口附近海域三维悬浮泥沙的数值模拟研究

本文构建了长江口外海域三维悬浮泥沙输运数值模型，其中水动力模型中主要考虑了潮汐潮流、出入径流及风浪等作用，输运模型中考虑了粘性泥沙的絮凝、粘性和非粘性泥沙的再悬浮等过程。并与2006年8月份在长江口外海域获得的定点连续站测流资料及悬浮泥沙的观测资料进行了比较。为了进一步提高模式结果的精确性，采用将动力模式与实测资料相结合的趋近同化方法，在连续方程和泥沙输运方程中分别增加一个松弛项，将模拟结果向已有实测调和常数的控制点推算潮高值和悬沙浓度观测值趋近。数值实验证明，将验潮站资料和泥沙观测资料引入到数值模式中去，可以有效的改善模式的模拟结果。将该方法运用到长江口外附近海域的悬浮泥沙数值模拟当中，并泥沙输运水平紊动扩散系数也做了合理的修改，其模拟结果也得到了不错的改进，所得结果适用于计算长江口外海域的水动力和泥沙输运情况。 可以大体得到泥沙在长江口内外分布规律：悬浮泥沙浓度自近岸向外海降低,长江口外123°E以东浓度一般不超过10mg/l，终年悬浮泥沙高值区见于河口区,一般超过300mg/l，以长江口、杭州湾悬浮泥沙浓度最高。悬浮泥沙浓度垂向剖面的计算值与观测数据符合良好。 在潮周期中，悬浮泥沙浓度的变化与

长江口水文、泥沙过程与圆桩冲刷的数值模拟

本文主要利用ECOMSED模式对长江口及邻近海域的水文、泥沙过程进行三维数值模拟，并结合实测资料分析其水动力、泥沙输运、底床冲淤等特征；然后利用欧拉二相流模型模拟小尺度条件下长江口底床上圆桩周围的水流和泥沙冲刷、输运规律。 通过资料分析和ECOMSED数值模拟结果比较，我们得出：长江口口门内为非正规半日潮流区，潮流运动形式多为往复流，落潮流占优。落潮流速大于涨潮流速，流速垂向分布从表层到底层递减。悬沙浓度与流速关系密切，一般来说，流速越大，悬沙浓度越高；一个潮周期过程中会出现两次、三次或四次泥沙再悬浮，分别是涨急、落急、涨转落、落转涨时刻；盐水楔结构对粘性与非粘性悬沙浓度的分布起决定性作用，转流时泥沙再悬浮主要是由于这时会出现盐水楔，并形成垂向环流，使床面大量未被固结的泥沙再悬浮，形成峰值。悬浮泥沙垂向分布可分为垂线型，斜线型，抛物线型和L型。流场和底床冲淤变化与水深关系密切：深水区，流速较大，底床冲淤变化也较大。其中，受径流影响区表现为淤积，受潮流影响区表现为冲刷；浅水区基本表现为淤积。 从模式运行结果和实测资料比较可以看出，该模型可以较好的模拟长江口水流、悬浮泥沙分布与变化；能够再现在径流入海口处，盐水楔结构及其诱生的垂向环流从形成到发展，又到消失的完整过程；也能够展示底床的冲淤变化。对于我们模拟长江口背景流场，了解该区域内水动力变化、悬浮泥沙输运、底床冲淤等有重要意义。 在欧拉二相流模型对长江口底床上圆桩周围的水流和局部冲刷数值模拟过程中，我们不仅考虑水流和泥沙之间的作用，还引入泥沙颗粒之间的相互影响。模拟结果较合理的展示了圆桩周围的流场类型和底床冲刷变化：在圆桩前方，流速减小并形成垂向涡旋，从而产生局部冲刷；在圆桩两侧，水流加速，挟带上游泥沙向下输送，并在内侧堆积；而在圆桩后面，存在流速分离区。在该分离区内流速很小，并且当流速较大时，会产生回流，形成两个对称的漩涡。流速越大，圆桩前由垂向涡旋引起的局部冲刷就越明显；而当底床泥沙粒径变小时，泥沙临界起动流速变小，底床也更容易被冲刷。悬浮泥沙浓度分布受流场的影响，并且当粒径小而流速大时，能悬浮到更高的深度。

长江口邻近海域缺氧区营养盐及痕量金属的生物地球化学过程研究

长江口邻近海域夏季底层水体存在世界上面积最大的缺氧带。这为研究河口区氧化还原敏感元素的生物地球化学过程提供了天然的实验场所。为了理解长江河口缺氧带存在的生物地球化学过程，本文以长江口邻近海域缺氧带上覆水体、沉积物及间隙水为研究对象，并对其营养盐及重金属进行研究，目的在于揭示长江口邻近海域缺氧带可能存在的生物地球化学过程，为理解长江河口区的物质循环提供科学证据。通过研究得出如下结论：（1）在水体中盐度是影响营养盐分布的主要因素，在高浊度带存在营养盐释放的现象；（2）底层水存在两种显著不同的生物地球化学过程：当盐度<33 PSU时，营养盐与AOU之间为负相关，影响底层海水营养盐分布的主要因素可能为流场；而当盐度>33 PSU时，营养盐与AOU之间存在正相关，影响营养盐分布的主要因素为颗粒有机质的矿化；（3）溶解态痕量金属存在保守型（Mo、U、Ni）和混合型(Fe、Mn、Cu、Pb、Zn)的分布规律，盐度、浮游生物及溶解氧都是影响溶解态痕量金属分布的重要因素；剔除浊度大于20 NTU的数据，分配系数与浊度为显著正相关；（4）间隙水Fe、Mn剖面表明，长江河口表层沉积物存在剧烈的Fe、Mn还原现象；成岩模型模拟结果显示间隙水Mn的模拟剖面与实际观测剖面吻合较好。间隙水U剖面显示，控制U分布的主要因素与Fe有关，但是其它因素如有机质含量对U、Mo的分布也有影响；（5）间隙水营养盐剖面显示近岸与远岸存在两种不同的生物地球化学过程：远岸海域，间隙水营养盐部面主要受早期成岩的控制；而在近岸海域其它过程如氨化及吸附可能是控制间隙水氮剖面分布的主要因素；模拟剖面与NH4+的实测剖面趋于一致，但是同时暗示表层沉积物受到生物扰动；通量计算结果显示，Si、N、P分别占浮游生物每日所需要营养盐数量的15%、10%及0.1%；（6）对痕量金属的黄铁矿化程度进行了分析，发现长江河口痕量金属的黄铁矿化程度异常低，黄铁矿不是影响痕量金属分布的主要因素；导致低黄铁矿化度的原因与长江河口高沉积速率、贫硫、低有机质有关。

夏季长江口外海区域上升流现象的数值研究

中国沿岸海域是上升流的多发区. 渤、黄海域，东海陆架区，台湾海峡，以及南海沿岸都存在众多的上升流区. 上升流有利于穿越陆架的物质输运，可以把下层海水中的营养物质带至真光层，促进浮游植物生长，为赤潮爆发提供有利条件. 长江口外和浙江沿岸上升流区连续几年爆发大规模赤潮，该海域已成为我国近海赤潮严重的区域之一. 同时上升流也是该海域海洋渔场形成的重要动力因子. 因此，对长江口外及浙江沿岸上升流的研究具有重要的意义. 本文基于Blumberg等（1996）的ECOMSED模式，对长江口外海区域夏季的上升流现象进行了数值模拟研究. 为了提高对长江口外海区域上升流模拟的准确性和可靠性，模式综合考虑了径流，风应力，环流，热通量和M2，S2，K1，O1四个主要分潮的作用. 本文首先进行控制实验，综合考虑各种动力因子，模拟长江口外南部冷水区的上升流现象，再单独考虑各个动力因子做数值实验，并对各种数值实验结果进行分析对比来研究产生该区域上升流现象的主要原因. 我们设计了3个数值实验：不考虑风应力和热通量、不考虑环流、仅考虑温盐和潮因子. 方便起见，将综合考虑各种动力因子的数值模拟称作控制实验. 各种实验结果的分析表明，长江口外水下河谷的南边（杭州湾口门中心东侧），上升流主要是由向北流动的台湾暖流通过底Ekman效应和陆坡的抬升共同作用产生的. 夏季偏南风对长江口外水下河谷西侧上升流的产生有一定影响，但作用不大. 此外，潮汐潮流对上升流的产生也起着一定的作用，但在本文关注的上升流区潮作用影响不大.

海洋微藻产生溶解有机物及东海溶解有机物三维荧光特征研究

本文通过胶州湾围隔实验、微藻培养实验研究了海洋微藻产生溶解有机物的三维荧光特性，并初步利用经验正交函数对三维荧光光谱图进行了主成分分析，通过东海取样研究了东海荧光溶解有机物的时空分布特征，并对荧光溶解有机物的来源进行了分析。得到了一些初步结论： 胶州湾围隔实验中不同营养盐培养结果表明浮游植物可产生类蛋白和类腐殖质荧光，类蛋白荧光峰由类酪氨酸(tyrosine-like)荧光峰和类色氨酸(tryptophan-like)荧光峰组成，主要位置为Exmax/Emmax=270nm/290~310nm，Exmax/Emmax= 270~290/320~350的荧光峰强度比较弱；在Exmax/Emmax=250~260/380~480nm(A峰)、Exmax/Emmax=310~320/380~420nm(C峰)和Exmax/Emmax=330~350/420~480nm(M峰)位置均出现零散的类腐殖质荧光峰，其中以A峰为主。类酪氨酸荧光强度明显高于类腐殖质荧光强度。浮游植物量降低时，类酪氨酸荧光强度与叶绿素a浓度呈明显的负相关。硅藻和甲藻产生的类酪氨酸和类色氨酸荧光强度之间具有较好的相关性，两者来源相似, 并且甲藻与硅藻相比能够产生更多的类蛋白荧光物质。不同环境下类腐殖质混合物的组分比例不同，甲藻生长环境下相对于硅藻具有较低的A:C比值。 在实验室培养中肋骨条藻（Skeletonema costatum）、塔玛亚历山大藻（Alexandrium tamarense）、微小亚历山大藻（Alexandrium mimutum）、锥状斯氏藻（Scrippsiella trochoidea）、东海原甲藻（Prorocentrum donghaiense）及海洋原甲藻（Prorocentrum micans）的实验结果表明，微藻在生长过程中产生出荧光溶解有机物，中肋骨条藻为代表的硅藻主要产生类腐殖质荧光物质，而甲藻在指数增长期主要产生类蛋白荧光物质。进入消亡期后类蛋白荧光和类腐殖质荧光强度迅速增大，原因可能是衰老、死亡藻细胞的破碎释放出大量的荧光有机物质所致，此外还有细菌对非荧光有机物进一步降解。塔玛亚历山大藻、微小亚历山大藻、东海原甲藻及海洋原甲藻的类蛋白荧光强度在消亡后期由于细菌降解或光降解等因素而降低。同属微藻产生的荧光物质相似，例如塔玛亚历山大藻与微小亚历山藻、东海原甲藻与海洋原甲藻，但具体荧光峰位置有所不同。利用经验正交函数能够对三维荧光光谱谱图进行主成份分析。 在利用三维荧光光谱法研究长江口海域台风前后不同站位荧光溶解有机物荧光特性及分布特征的结果表明，长江口海区主要的荧光溶解有机物荧光峰为T峰、S峰和A峰。风前和风后的类色氨酸分别来源于相似物质。风前，在表层浮游植物能够产生类蛋白荧光物质，而底层类蛋白荧光物质不受浮游植物的影响，长江冲淡水能够带来部分类蛋白荧光物质；表层的类腐殖质不受浮游植物的影响，而底层的浮游植物在降解过程中能够产生一部分类腐殖质，并且长江冲淡水对表层和底层的类腐殖质来源均有很大贡献。风后，表层的类色氨酸与叶绿素a浓度不呈相关性，而底层却呈正相关，另外表层和底层的类色氨酸均受到长江冲淡水的影响；表层和底层的类腐殖质与叶绿素a均没有相关性，但受陆源影响显著，长江冲淡水能带来类腐殖质。

长江口海域氮的同位素特征及其环境意义

本论文以稳定氮同位素（δ15N）技术为基础，对长江口海域氮的同位素特征及其环境意义进行了研究。确立了一套完整的水体中氮的稳定同位素分析预处理方法，并运用该方法对2006年长江干流以及长江口海域表层水体中的溶解态硝酸盐和悬浮颗粒物的δ15N特征进行分析，根据不同季节、不同区域内其δ15N值的变化研究水体中氮的迁移、转化等生物地球化学过程，揭示其环境行为，从而对该海域的氮循环机制进行探索。主要结果如下： 稳定氮同位素的分析准确与否，预处理过程是关键。不同形态、不同水体中氮的预处理方法不同。本文以传统的蒸馏法为基础，对适合海水中溶解态硝酸盐的氮同位素分析预处理方法进行研究并改进，并进行了不同实验条件的验证，效果较好。此外，对淡水体系中溶解态硝酸盐的氮同位素分析预处理方法以及悬浮颗粒物的氮同位素分析方法也进行了研究，确立了一套完整的水体中氮的稳定同位素分析方法，对δ15N技术在河口氮循环研究中的广泛应用提供了基础。 依据上述方法，对2006年2、5、8、11月份长江口海域表层水体中的溶解态硝酸盐δ15N值（δ15N-NO3-）进行分析。研究发现，δ15N-NO3-分布范围在0.4‰到6.5‰之间，平均为3.5‰，具有明显的时空分布特点，在不同季节不同区域内所受的物理、生物地球化学作用不同。口门内，δ15N-NO3-的季节变化主要受长江径流输入影响，来源单一。最大浑浊带，δ15N-NO3-的分布规律不明显，保守混合行为较差，说明该区域的影响作用复杂，不同季节水体中发生的生物地球化学作用存在差异。外海区，δ15N-NO3-的季节变化明显，春季>秋季>夏季>冬季，与生物对硝酸盐的吸收程度变化相一致，反映了生物作用在该区域的影响显著。 同样在2006年2、5、8、11月份本文对长江口海域表层水体中悬浮颗粒物的δ15N（δ15Np）组成进行了研究。δ15Np值分布在0.6-8.2‰之间，同样具有明显的时空分布特点，其变化趋势与陆源输入和水体中氮的生物地球化学过程有关。口门内，表层水体中δ15Np的变化主要受长江径流的陆源输入影响，生物地球化学作用影响较弱；最大浑浊带，水体中的悬浮颗粒有机氮受微生物的降解活动影响明显，各季节均存在不同程度的颗粒物分解作用；外海区，陆源输入减弱，悬浮颗粒物的δ15Np值主要受微藻的同化吸收作用以及一定程度的颗粒物分解作用影响。 长江口海域水体中溶解态硝酸盐和悬浮颗粒有机氮之间存在重要的相互转化作用，二者之间δ15N的变化及其相互关系反映了一定的生物地球化学变化和环境信息。总体而言，长江口海域表层水体中δ15N-NO3-的分布水平较δ15Np略低，二者之间的分馏ε总体偏正。其中，δ15N-NO3-与δ15Np的最低值均出现在2月份，说明该季节水体溶解态硝酸盐和悬浮颗粒物都可能受到一致的外源输入影响，其内部生物地球化学作用较弱。5月份和11月份水体中的δ15N-NO3-值和δ15Np值均各自水平相近，说明在这两个季节溶解态硝酸盐和悬浮颗粒物都可能受到程度相近的外源输入或生物吸收作用的影响，分馏ε偏负程度较大。8月份δ15N-NO3-值较低而δ15Np值较高，分馏ε在四个季节中最大，可能是该季节程度较大的颗粒物分解作用影响所致。 2006年长江干流表层水体中溶解态硝酸盐及悬浮颗粒物的δ15N组成也具有明显的时空分布特点，二者季节变化规律相近，丰水期（5、8月份）δ15N值较高，而枯水期（2、11月份）较低。δ15N-NO3-与δ15Np之间呈现明显的正向相关关系，其空间分布趋势相同，自长江上游至下游δ15N值逐渐升高，说明二者均受到相似的氮来源影响；长江上游氮的来源均以大气沉降和农业源（无机化肥和土壤有机氮）为主，而中、下游水体氮的来源则都偏重于工业及生活排污的贡献，随着人类活动程度以及工业化、城市化程度的升高，硝酸盐及悬浮颗粒有机氮的来源发生变化，其δ15N值相应增加。

Relationships between nitrogen and phosphorus forms and ratios and the development of dinoflagellate blooms in the East China Sea

During late spring and early summer of 2005, large-scale (> 15 000 km(2)), mixed dinoflagellate blooms developed along the the coast of the East China Sea. Karenia mikimotoi was the dominant harmful algal bloom species in the first stage of the bloom (late May) and was succeeded by Prorocentrum donghaiense approximately 2 wk later. Samples were collected from different stations along both north-south and west-east transects, from the Changjiang River estuary to the south Zhejiang coast, during 3 cruises of the Chinese Ecology and Oceanography of Harmful Algal Blooms Program, before and during the bloom progression. Nitrogen isotope tracer techniques were used to measure rates of NO3-, NH4+, urea, and glycine uptake during the blooms. High inorganic nitrogen (N), but low phosphorus (P) loading from the Changjiang River led to high dissolved inorganic N:dissolved inorganic P ratios in the sampling area and indicate the development of P limitation. The rates of N-15-uptake experiments enriched with PO43- were enhanced compared to unamended samples, suggesting P limitation of the N-uptake rates. The bloom progression was related to the change in availability of both organic and inorganic N and P. Reduced N forms, especially NH4+, were preferentially taken up during the blooms, but different bloom species had different rates of uptake of organic N substrates. K mikimotoi had higher rates of urea uptake, while P. donghaiense had higher rates of glycine uptake. Changes in the availability of reduced N and the ratios of N:P in inorganic and organic forms were suggested to be important in the bloom succession. Nutrient ratios and specific uptake rates of urea were similar when compared to analogous blooms on the West Florida Shelf.

Estuarine nutrient loading affects phytoplankton growth and microzooplankton grazing at two contrasting sites in Hong Kong coastal waters

To investigate the effects of enhanced nutrient loading in estuarine waters on phytoplankton growth and microzooplankton grazing, we conducted monthly dilution experiments at 2 stations in Hong Kong coastal waters with contrasting trophic conditions. The western estuarine station (WE) near the Pearl River estuary is strongly influenced by freshwater discharge, while the eastern oceanic station (EO) is mostly affected by the South China Sea. Growth rates of phytoplankton were often limited by nutrients at EO, while nutrient limitation of phytoplankton growth seldom Occurred at WE due to the high level of nutrients delivered by the Pearl River, especially in the summer rainy season. Higher chlorophyll a, microzooplankton biomass, phytoplankton growth and microzooplankton grazing rates were found at WE than at EO. However, the increase in chlorophyll greatly exceeded the increase in phytoplankton growth rate, reflecting different response relationships to nutrient availability. Strong seasonality was observed at both stations, with temperature being an important factor affecting both phytoplankton growth and microzooplankton grazing rates. Picophytoplankton, especially Synechococcus, also exhibited great seasonality at EO, with summer abundances being 2 or 3 orders of magnitude higher than those during winter, Our results confirm that in eutrophic coastal environments, microzooplankton grazing is a dominant loss pathway for phytoplankton, accounting for the utilization of >50%, of primary production on average.

Pretreatment Method for Nitrogen Isotopic Analysis of Nitrate in Seawater

A suitable method for the pretreutment of dissolved nitrate samples in seawaters for nitrogen isotopic analysis was established. First, the seawater samples were processed by removing nitrite and amonium. Then Devard's alloy was added in sample for conversion of dissolved nitrate to ammonium. The sample was distilled, and then the ammonium condensate was collected with zeolite. after distillation, the collected condensate was filtered and prepared for determining nitropic values. Some tests of the method were conducted. The distillation condition, the influence of salinity on nitrogen isotopic analysis, absorption of ammonium onto zeolite and an improved method on a large volume of seawater were discussed in this study. The results showed that the distillation step had an average recovery of (104.9 +/- 4.2) % (n = 6) when distillating every 300 mL aliquot of the sample under a strong alkaline condition with 0.5 g devard's alloy and a distillation time of 30 min. The nitrogen isotopic fractionation decreased markedly when salinity was increased from 0% to 0.5%; further increase(1% - 3.5%) showed little effect. The adsorption rate of ammonium onto zeolite had a high yield of (95.96 +/- 1.08) % (n = 6) in average. An improved collection method was used to process a large volume of seawater with several distillations, and had good effect on analysis. The method had been applied to analyze water samples collected from Changjiang estuary. The analytical results indicate that the method is suitable for delta N-15 analysis of dissolved nitrate in seawaters. The present method could provide valuable information about the source and cycle mechanism of dissolved nitrogen in estuary waters.