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新学科的诞生是社会发展的需要,人类社会发展到今天,由于人类面临的资源与环境问题,使占全球面积71%的海洋成为21世纪开发的重点领域。然而,各成体系的海洋化学、海洋生物、海洋地质和海洋水文,已难以适应认识和解决当前面临的全球变化问题的需要。80年代初,随着国际地圈生物圈计划(IGBP)、全球海洋通量联合研究(JGOFS)、全球海洋生态系统动力学(GLOBEC)、全球海洋真光层研究(GOEZS)、海岸带陆海相互作用(LOICZ)等重大国际合作计划的兴起,处于这些学科交叉点上的海洋生物地球化学这新的分支学科应运而生,至90年代,这一边缘交又研究方向已成为海洋学研究的前沿领域。
我国的海洋生物地球化学研究虽起步较晚,但已取得飞速发展。至今,已开展实施了渤海生态系统动力学、东海海洋通量、台湾海峡生源要素生物地球化学过程、南海碳通量、南沙群岛珊瑚礁生态系物质循环等一系列重点项目的研究,强有力地推动了这一边缘交叉学科的发展。
海洋生物地球化学是利用化学、地质、生物、物理的观点综合研究海洋中物质循环的过程与规律,突出的特点是研究生物作用下的地球化学过程,研究的主要对象是生源要素(C,N,P,S,Si等)及与生物过程有关的其他元素。
本文从真光层内生源要素的循环、海水中颗粒物的生物地球化学过程、沉积物-海水界面过程中的生源要素,以及微型生物在生源要素的海洋生物地球化学循环中的作用等方面阐述了生源要素的海洋生物地球化学过程研究进展,以期推进我国该领域研究水平的提高。 相似文献
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新生产力——一个新的海洋学研究领域 总被引：3，自引：0，他引：3
新生产力的概念最初由Dugdale等(1967)提出,近年来由于全球变化研究的发展,赋予了新的含义。它不仅反映了海区的群落净生产能力,同时也是海洋真光层对于大气中CO_2的净吸收的一种度量。新生产力研究已经成为当今海洋研究的前沿领域,它涉及海洋生态学、生物海洋学、生物地球化学和物理海洋学的研究,具有重要的理论意义和实际意义。新生产力的基本研究方法是~(15)N示踪法,此外,还可应用沉积物捕集器法、f比推算法、物理模型法、真光层净产氧量法、~(234)Th滞留时间法、物质通量模型法以及遥感等方法进行观测或推算。新生产力的研究已被纳入一些国际重大联合研究计划,如JGOFS,GLOBEC等,在短短的几年时间里已取得了迅速的发展,90年代将在更大范围和深度上展开研究,并将对全球新生产力水平有一个较精确和全面的了解。 相似文献
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莱州湾浮游植物粒径分级叶绿素a和初级生产力及新生产力 总被引：1，自引：0，他引：1
菜州湾是中国北方重要的渔业和养殖基地，是中国对虾索饵和产卵的传统海域。初级生产力反映海域自养浮游生物通过光合作用生产有机碳的能力，是水域肥瘠程度和可养育生物资源的直接指标。初级生产力中的重要部分——新生产力，是外源营养盐输入从而导致浮游植物生物量增加的那部分生产力，也是在维持真光层群落生态平衡的基础上可向系统外输出的生产力；而且由于新生产力是向更高层次营养级的净输出，所以其提供了评价次级和更高级营养阶层生物可持续生产的依据。
20世纪80年代初，有许多学者就开展了渤海叶绿素a和初级生产力的研究，菜州湾是其观测海域的重要组成部分。观测结果表明，菜州湾为渤海的高生物量和高生产力区(费尊乐等，1988；费尊乐等，1991；吕瑞华等，1992;朱明远等，1993；吕瑞华等，1999)，但未见莱州湾海域的专题研究报道，新生产力的研究尚属空白。
本研究采用14C和15N同位素示踪法，在莱州湾进行了初级生产力和新生产力的现场实验研究，获得了比较系统的观测资料，可为评估菜州湾生物资源潜力和可持续利用能力，为菜州湾渔业和养殖业的发展提供科学依据。 相似文献
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长江口区初级生产力的研究 总被引：1，自引：0，他引：1
许多研究表明,河口海区具有其独特的生态特征。径流携带大量陆源物质入海,丰富了海域中的营养盐类资源,促进了海洋生物的生长繁殖。长江年径流量约为9.25×1011m3,其径流量随季节而变化,造成了长江口水环境的复杂性,从而对生物的组成、现存量和生产力等都产生明显影响。浮游植物是食物链中的初级生产者,其生产力直接或间接地影响水域中其他生物的生产力。关于长江口的初级生产力迄今尚未见报道。为此,于1985年8月至1986年10月对长江口海域进行了逐月调查,根据各月的叶绿素含量和在各特征海区中实测的光合作用碳同化数估算出初级生产力,并结合同时调查所取得的各项环境因子的动态,进行综合分析，旨在了解本海域的生物生产潜力,为合理利用长江口及其附近海域的海洋生物资源提供依据。 相似文献
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杭州湾——舟山渔场秋季浮游植物现存量和初级生产力 总被引：17，自引：5，他引：17
1995年9月在杭州湾和长江口至舟山海区进行了浮游植物细胞丰度、叶绿素a浓度和初级生产力的现场观测研究.结果表明,表层水浮游植物平均细胞丰度为(22.68±63.33)×104个/dm3;平均叶绿素a浓度为2.80±3.46μg/dm3,小于20μm的微型和微微型浮游生物细胞对叶绿素a的贡献占71%;平均初级生产力(C)为692.5±1192.4mg/(m2·d),小于20μm的微型和微微型浮游生物细胞对总生产力的贡献占68%.河口区悬浮物质浓度高,浮游植物光合作用受光的限制,各项生物参数与真光层深度紧密相关.生物锋区位于真光层深度10～20m、盐度26～32的长江冲淡水稀释区.同时探讨了浮游植物细胞活性(R)与光合作用同化数(AN)、叶绿素a与初级生产力、叶绿素a与海面光谱反射率的相互关系,为海洋水色遥感在初级生产力的应用研究提供科学依据 相似文献
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杭州湾——舟山渔场秋季浮游植物现存量和初级生产力 总被引：8，自引：0，他引：8
1995年 9月在杭州湾和长江口至舟山海区进行了浮游植物细胞丰度、叶绿素a浓度和初级生产力的现场观测研究 .结果表明 ,表层水浮游植物平均细胞丰度为(2 2 6 8± 6 3 33)× 1 0 4个 /dm3;平均叶绿素a浓度为 2 80± 3 46 μg/dm3,小于 2 0μm的微型和微微型浮游生物细胞对叶绿素a的贡献占 71 % ;平均初级生产力 (C)为6 92 5± 1 1 92 4mg/ (m2 ·d) ,小于 2 0 μm的微型和微微型浮游生物细胞对总生产力的贡献占 6 8% .河口区悬浮物质浓度高 ,浮游植物光合作用受光的限制 ,各项生物参数与真光层深度紧密相关 .生物锋区位于真光层深度 1 0～ 2 0m、盐度 2 6～ 32的长江冲淡水稀释区 .同时探讨了浮游植物细胞活性 (R)与光合作用同化数 (AN)、叶绿素a与初级生产力、叶绿素a与海面光谱反射率的相互关系 ,为海洋水色遥感在初级生产力的应用研究提供科学依据 相似文献
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我国海洋初级生产力研究二十年 总被引：14，自引：1，他引：13
回顾和论述了我国学者近 2 0年来在海洋初级生产力观测研究的进展。随着我国资源与环境问题的日益突出 ,初级生产力研究越来越受到重视 ,研究海域也越来越广阔 ,研究的方法不断改进与完善。 2 0年来我国海洋初级生产力研究取得了很大成绩 ,基本搞清了我国海域的状况 ,为生态系结构与功能研究、为渔业资源的合理开发与可持续发展、为海洋环境质量的评价和赤潮的监测与预报等提供了重要科学基础。目前该项研究正在向更广和更深的层次发展 ,并且与特定的研究目标紧密联系 ,有些研究项目已与国际接轨。加强大空间尺度和长时间序列的观测研究及其与相关学科的综合研究 ,和采用现代化的观测手段 ,必将使该领域的研究提到一个更高的水平。 相似文献
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近20a,人们对海洋浮游生物N代谢、真光层N循环以及各种途径的N通量有了比较全面的了解。这在很大程度上取决于~(15)N技术在生物海洋学研究中的应用。不论是N的吸收实验与再生实验,还是营养动力学研究和不同N源相互作用研究,以及解N作用和硝化作用,从室内模拟到现场测定,从单胞藻生长观测到浮游植物-浮游动物N循环试验,无一不与~(15)N技术有关。特别是海洋学研究领域的一个全新的概念——“新生产力”——也是~(15)N技术的应用产物。这个概念的提出,又使得~(15)N技术的应用超出了海洋生态系物流研究的范围,而成为生源要素生物地化循环研究乃至海洋对大气 相似文献
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采用14C与15 N核素示踪方法,于2008年12月—2009年1月对东海和南海北部海域的初级生产力和新生产力的分布进行了研究,并对其环境制约机制进行了初步探讨。结果表明:调查海域叶绿素a质量浓度在空间分布上呈近岸高、外海低,表层高、真光层底部低的分布趋势。东海海域的积分初级生产力(IPP)和积分新生产力(INP)均低于南海北部海域,f比值为东海海域>南海北部海域,东海海域新生产力(NP)对初级生产力(PP)的贡献大于南海北部海域。浮游植物对氨盐的吸收速率(ρNH4)显著大于对硝酸盐的吸收速率(ρNO3)(P<0.05)。水柱平均新生产力与环境参数的相关性分析结果表明,营养盐是影响冬季调查海域新生产力的主要因素,温度和盐度为次要因素。 相似文献
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胶州湾沉积物中高生源硅含量的发现--胶州湾浮游植物生长硅限制的证据 总被引：12，自引：1，他引：11
从研究胶州湾沉积物中生源硅入手,利用对比分析对其限制的原因进行了探讨.研究表明,相对于邻近的黄海和渤海沉积物,胶州湾沉积物中的生源硅含量较高,在湾内外的三个站表层沉积物中生源硅的含量分别为1.58%、1.44%、1.48%,在整个柱状样中的平均含量分别为1.54%、1.48%和1.39%,属于高生源硅含量区.沉积物中BSi∶TN远远大于1,BSi∶TP也远远大于16,与水体中Si∶TN〈1,BSi∶16P〈1相反,同时沉积物中的OC∶BSi值远远小于Redfield比值（106∶16）,表明沉积物中有机质的分解速率远大于BSi的分解速率,生源硅分解的较慢.研究还发现,生源硅和有机碳的含量有明显的正相关关系,二者共同作用的结果是造成相当大的一部分BSi被埋藏,不能参与再循环,从而水体中的硅被永久地“清除”,造成水体硅的缺乏,这可能是造成胶州湾浮游植物生长硅限制的根本原因.湾外BSi较湾内低的主要原因是湾外的沉积物因其有机质含量低,且沉积物的颗粒粗而造成BSi的溶解速率比湾内的高.根据沉积物中生源硅的沉积通量和初级生产力的对比可推知,由硅藻形成的生源硅在沉降过程中平均只有15.5%被分解重新进入水体,其余的84.5%可被埋葬而形成沉积物.而胶州湾沉积物中的硅通过沉积物-海水界面返回到水体中的速率也小于生源硅的沉积速率,这进一步证明了海水中的硅不断向沉积物迁移,导致水体中硅含量持续的低水平,进而使Si成为浮游植物生长限制因子的主要原因. 相似文献
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对胶州湾底层水溶解氧、总氮、总磷、溶解无机氮、活性磷酸盐、铁及孔隙水中溶解无机氮、磷酸盐、铁和沉积物粒度、有机碳进行了分析。结果显示除铵氮外,孔隙水浓度明显高于底层水中浓度,其中硝酸氮、亚硝酸氮、活性磷酸盐、铁在孔隙水中的浓度分别为在底层水中浓度的17.8、9.3、12.5、7.7倍,暗示孔隙水中的物质可能向上覆水体扩散。在横向上,底层水及孔隙水中硝酸氮、亚硝酸氮、铵氮、活性磷酸盐都呈东岸高西岸低的分布规律,在西南部出现低值。Fe在底层水及孔隙水中的分布规律为东低西高,然而在沉积物中则与此正好相反。氮、磷、铁主要补给源有河流输入、工业生活污染排放、海洋生物自身分解以及孔隙水的释放。影响氮、磷、铁分布的主要因素为物源、河流输入及水动力条件,同时受到沉积物粒度的制约。相关分析显示,溶解氧、有机碳、铁对水体中磷及氮的分布具有某种制约作用。 相似文献
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李善为 《海洋学报(英文版)》1984,3(3):398-408
Bated on the paleogcomagnetum ot the sediments derived from drilling cores in the Jiao-zhou Bay and the 14C-dating, combined with the analyses of the paleomicrobiology, spore-pollen, grain size and ainino acid, the following results are obtained: (i) Structural fractures formed the framework for the Jiaozhou Bay. (ii) jiaozhou Bay was a continental basin during the low tea level of the glacial period in 20000-11000 yr BP. (iii) Sea level rose again, thus forming the initial Jiaozhou Bay during the poit-glacial period since 11000 yr BP. (iv} Distribution of the sub-marinf relief of the Jiaozhou Bay was finally formed due to the reconstruction of As tidal current and the fluvial hydrodynamical actions, (v) It can be estimated that the Holocene of the jiaozhou Bay began at 11000 yr BP on the basis of the comparison between the sedirnental characteristics of the Jiaozhou Bay and that of the Huaoghai Sea. 相似文献
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The standing crop and primary production of benthic microalgae on tidal flats have seasonally been observed in the Sanggou and Jiaozhou Bays of the northern China coast during 1999 - 2000. The results show that the annual primary productions of benthic microalgae on tidal flats in the two bays are 2 532 and 7 542 tons carbon, which would be able to support 3.1 x 103 and 9.2 x 103 tons shellfish meat, respectively. The nature of sediment is essential for governing the biomass and primary production of benthic microalgae on tidal flats. The biomass and primary production of benthic microalgae on tidal flats with muddy sediments are higher than those with sandy sediments, which resulted from higher nutrient concentration and lower grazing pressure. That is the reason why in comparison with Xiangshan Bay the standing crop and production of benthic microalgae on tidal flats of the Sanggou and Jiaozhou Bays are low. Light was a key factor controlling vertical distribution of biomass and production of benthic 相似文献
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应用物质平衡模型模拟一个半封闭海湾的营养结构和能流特征 总被引：4，自引：1，他引：3
The marine ecosystem of the Jiaozhou Bay has degraded significantly in fisheries productivity and its ecological roles as spawning and nursery ground for many species of commercial importance has been declining in recent years. A mass-balanced trophic model was developed using Ecopath with Ecosim to evaluate the trophic structure of the Jiaozhou Bay for improving ecosystem management. The model were parameterized based on the fisheries survey data in the Jiaozhou Bay in 2011, including 23 species groups and one detritus group according to their ecological roles. The trophic levels of these ecological groups ranged from 1(primary producers and detritus) to4.3(large demersal fishes). The estimated total system throughput was 12 917.10 t/(km~2·a), with 74.59% and25.41% contribution of the total energy flows from phytoplankton and detritus, respectively. Network analyses showed that the overall transfer efficiency of the ecosystem was 14.4%, and the mean transfer efficiency was 14.5%for grazing food chain and 13.9% for detritus food chain. The system omnivory index(SOI), Finn's cycled index(FCI) and connectance index(CI) were relatively low in this area while the total primary production/total respiration(TPP/TR) was high, indicating an immature and unstable status of the Jiaozhou Bay ecosystem. Mixed trophic impact analysis revealed that the cultured shellfish had substantial negative impacts on most functional groups. This study contributed to ecosystem-level evaluation and management planning of the Jiaozhou Bay ecosystem. 相似文献
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We conducted studies of nutrients and water mass movements in a semi-enclosed bay in northern China to understand nutrient dynamics under varying tidal regimes. Four cruises were conducted under varying tidal regimes in Jiaozhou Bay, two at neap tide and one at spring tide in August and one at spring tide in October 2001. In addition to transect surveys, drift experiments and an anchor station were employed to show current and tidal effects. Samples for nutrient evaluation were taken from the five major tributary rivers in March (dry season) and August (flood season) of 2002 to estimate nutrient transport by rivers, and wastewater samples were collected to evaluate nutrients in wastewater discharge. Benthic nutrient fluxes were determined by (1) incubation of sediments with overlying seawater on board the boat and (2) calculated by Fick’s First Law from nutrient pore water profiles. Nutrient concentrations were high in the north, especially the northeast and northwest sectors, reflecting human activities. Jiaozhou Bay was characterized by high nitrogen, but low phosphorus and silica concentrations compared to Chinese coastal seas. Based on nutrient atomic ratios, the limiting elements for phytoplankton growth in Jiaozhou Bay were silica and phosphorus. The fluxes of nutrients between sediment and overlying water varied depending on the specific nutrient, the site and redox conditions. Benthic nutrient fluxes based on sediment incubations were all lower than the estimated diffusive fluxes, implying that the nutrients released from sediment pore waters were probably utilized by benthic microalgal and bottom-water primary production. A preliminary estimate of nutrient budgets demonstrated that riverine and wastewater inputs were greater than atmospheric deposition into Jiaozhou Bay, except that nitrate from wastewater inputs was less than atmospheric deposition. Concentrations of nitrogen and phosphorus increased while silica decreased in the last four decades, similar to other eutrophicated estuaries. The resulting shift in nutrient composition in Jiaozhou Bay affects phytoplankton composition, trophic interactions, and sustainability of living resources. 相似文献
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胶州湾水域有机农药六六六分布及迁移 总被引：4，自引：3，他引：1
根据1979年的胶州湾水域调查资料，分析有机农药六六六（HCH）在胶州湾水域的分布、迁移和季节变化。分析结果表明，在一年中，胶州湾水域夏季HCH的污染严重，而春、秋季污染较轻。在时空分布上，春、夏、秋季整个胶州湾水域的HCH水平分布比较均匀，属于面污染源。HCH的表、底层含量都相近，水体的垂直分布均匀。整个胶州湾水域，春季HCH含量增加，夏季迭到高峰5．393～12．480μg／L，秋季降低到低值0．073～0．685μg／L，这与胶州湾的入湾河流的流量变化相一致。因此认为，农药HCH的使用导致胶州湾水域HCH含量的变化。 相似文献
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东海春季初级生产力与新生产力的研究 总被引：30，自引：5，他引：25
于1994年4月8－30日运用14C,15N同位素示踪法现场观测东海的初级生产力和新生产力。结果表明,初级生产力变化在200-2770mg／（m2·d）之间,高值出现于开阔深水区和近海富营养区,低值出现于近岸浑水区和外海贫营养区;东海初级生产力的主要限制因子是营养盐可得性和光照条件,在不同海区二者的作用地位有所不同。新生产力的变动范围在15－1372mg／（m2·d）山之间;剧烈的波动主要取决于氧化态、还原态氮的供给比例。f比变化在0．05－0．70。 相似文献