典型近岸海域尿素的时空分布以及血红哈卡藻对不同氮源的响应

发布时间：2020-03-25 13:12

【摘要】：近年来,由于现代农业、工业、旅游业及海水养殖业等行业的迅速发展,致使大量尿素通过各种途径进入近岸水体,使得海水富营养化加剧,赤潮频发。鉴于尿素在近岸海域生态环境中的重要作用,且相关研究有限,本项工作通过对厦门湾、兴化湾和钦州湾尿素(以氮计,Urea-N)的时空分布特征及其影响因素的研究,并结合室内培养实验来探讨血红哈卡藻对NO-3-N,NH+4-N,Urea-N和GluN(谷氨酸)的响应。研究结果如下:(1)2016-2017年调查期间,厦门湾水体Urea-N浓度变化范围介于0.36~6.15μmol·L-1。在季节变化上,表层水体Urea-N浓度夏季最高,冬季最低,各季节之间不存在显著性差异(p0.05,n=16);底层水体Urea-N浓度春季最高,冬季最低,各季节之间不存在显著性差异(p0.05,n=16)。在垂直分布上,春季表层水体Urea-N浓度低于底层水体,夏季、秋季和冬季表层水体Urea-N浓度均高于底层水体。在平面分布上,除春季大嶝海域底层外,Urea-N浓度高值均位于陆地径流影响显著或水体交换不充分的区域,如九龙江口邻近海域、同安湾和西海域,低值位于受外海水影响明显的东南海域和大嶝海域,呈现出内湾及河口区高,外湾低的分布趋势。根据Urea-N的时空分布特征及其与环境因子的相关性分析结果,Urea-N的时空分布不仅受陆地径流输入和陆源排污的影响,还可能受到海水养殖和海洋生物活动的影响。(2)2018年10月调查期间,九龙江表层水体Urea-N浓度平均值为1.77μmol·L-1,变化范围在0.43~5.00μmol·L-1之间,平面分布呈现出上游高于河口,从上游至河口逐渐降低的分布规律。根据九龙江Urea-N的时空分布特征及其与环境因子的相关性分析结果,九龙江两岸的农业化肥施用、禽畜养殖以及生活排污等均是影响九龙江Urea-N时空分布的因素。(3)2018年7月调查期间,兴化湾表层水体Urea-N浓度平均值(1.84μmol·L-1)高于底层(1.28μmol·L-1),表底层变化范围分别为0.59~3.39μmol·L-1、0.39~2.04μmol·L-1。表层和底层水体Urea-N浓度平面分布均呈现出西北低,东南高,由西北向东南逐渐升高的趋势。根据兴化湾Urea-N的时空分布特征及其与环境因子的相关性分析结果,兴化湾东侧沿岸的工农业和养殖活动可能是影响Urea-N时空分布的主要因素,此外,根据连续观测结果,微生物、浮游植物和游泳动物的生理活动以及潮流亦有可能对Urea-N的时空分布产生显著的影响。(4)2018年8月调查期间,钦州湾表层水体Urea-N浓度平均值(0.65μmol·L-1)高于底层(0.50μmol·L-1),表底层水体Urea-N浓度变化范围分别为0.05~2.66μmol·L-1和0.05~1.55μmol·L-1。钦州湾水体Urea-N浓度高值位于内湾及湾口。根据钦州湾水体盐度分布特征及钦州湾周边海域养殖现状,钦州湾内湾的污水排放、径流输入和湾口两岸的对虾养殖等因素均可能是影响钦州湾Urea-N分布的主要因素。(5)血红哈卡藻(Akashiwo sanguinea)的生长动力学实验结果表明,NO-3-N,NH+4-N,Urea-N和Glu-N均能在一定浓度范围内促进血红哈卡藻生长,超出一定浓度可能会对生长产生抑制作用,四种氮源促进生长的浓度范围分别为0~500μmol·L-1、0~80μmol·L-1、0~100μmol·L-1和0~100μmol·L-1,并且在此浓度范围内,最大藻密度会随着氮源浓度的增加而增加。根据图22,A、B、C、D四个实验组,血红哈卡藻的生长动力学特征均符合Monod模型。以Urea-N作为氮源时,血红哈卡藻的最大比生长速率低于Glu-N组和NH+4-N组,略高于NO-3-N组,维持生长所需的最低氮浓度低于NH+4-N,高于NO-3-N和Glu-N,血红哈卡藻对UreaN的亲和力与NO-3-N相同,高于NH+4-N,但远低于Glu-N。
【图文】：

厦门湾,九龙江

厦门湾调查站位分布

九龙江,兴化湾

九龙江调查站位分布
【学位授予单位】：自然资源部第三海洋研究所
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：X55

【参考文献】