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春夏季南黄海水文环境季节变化及其生态效应

文献类型:学位论文

作者潘俊
答辩日期2020-05-17
文献子类博士
授予单位中国科学院大学
授予地点中国科学院海洋研究所
导师于非
关键词黄海冷水团,绿潮,上升流,中华哲水蚤,环境因子
英文摘要

黄海是典型的半封闭性浅海,在该海区春季出现中层冷水、青岛外海冷水团,夏季出现黄海冷水团等特殊的海洋水文现象。绿潮暴发与中华哲水蚤度夏是这两个季节在黄海特殊理化条件下的生态响应过程,因此开展对该海区的春季转换过程以及黄海冷水团演变机制的研究具有重要研究意义。自2007年起,黄海每年爆发浒苔绿潮生态灾害,对近海生态系统造成了诸多不良影响,多年的观测对营养盐有较深入的认识,而对于上升流对其影响的报道较少。同时由于离散化的传统观测和取样方式限制了对多种环境因子影响浮游动物垂直分布和昼夜移动进行综合性的深入探讨,致使浮游动物、浮游植物垂直分布规律与多种生态因子耦合作用的许多细节和机理尚未得到充分阐明。本论文通过近几年现场观测获取的高分辨率水文(温度、盐度等)、生物(中华哲水蚤)与化学(营养盐)资料并结合多年来积累的综合航次实地调查的观测数据,解析春、夏季黄海海区的温、盐结构特征,探讨区域上升流区的营养盐对绿潮过程的影响,并对中华哲水蚤度夏机制进行补充。

本文主要通过2015-2017年(部分季节补充20142019年)的实测资料与中国近海环境调查的资料对比发现:春、夏季黄海海区受前冬的影响较大,如2016年受前冬强寒潮的影响,两季的水温及盐度的态势与20152017年呈现差异。夏季由于太阳辐射作用,黄海海区水温随深度增加递减,并约在l0-30m间形成强的温跃层。跃层之下形成底层的黄海冷水团,该水团具有典型的低温高盐特点,在冷水团边缘区亦形成了较强的温、盐度锋。比对春、夏季水文环境长期观测的历史资料,有助于开展黄海生态系统多角度研究,如系统演变、驱动机理和灾害应对措施等。

春季受黄海沿岸流冷水输入的影响,表层水体的加温及底部黄海暖流的共同作用形成青岛外海中层冷水,并逐步演变进而成为黄海冷水团西侧冷水的一部分。多年的观测资料显示,苏北近岸海域中的营养盐高值区与低盐水区的总体分布趋势对应良好,可以推断陆源淡水输入贡献大量的营养盐,从而满足绿潮暴发的营养需求。通过35°N断面的垂向高分辨率硝酸盐的观测可以验证上升流的存在,该上升流将营养盐从(近)底层沿着上升流携带到(次)表层。黄海是具有典型陆架潮能耗散的海区,潮致混合在黄海不仅控制着冷水团的边界还对环流的结构和强弱产生影响。通过对影响黄海生态系统健康发展的关键过程分析,进而为相应的解决方案提供技术支撑与理论依据。

浮游动物的研究是海洋生态系统动力学研究中的核心问题之一,中华哲水蚤是黄海浮游动物关键种。本文应用新的观测(高频、原位的光学观测)手段,试图将海洋动力过程与区域浮游动物优势种的分布相联系。夏季,通过初步分析采集时间、温跃层强度变化、叶绿素最大层深度与营养盐跃层等相关信息,发现叶绿素最大层位置和强度受温跃层强弱影响,常分布在温跃层内部或下方;叶绿素最大层可以是中华哲水蚤度夏期间的重要食物来源,满足其摄食需求,并规避表层高温的伤害。营养盐跃层附近引起浮游植物生长率的提高称为SCMLSubsurface Chlorophyll Maximum Layer)的形成机制。中华哲水蚤夏季主要分布在黄海冷水团海区的底部或近底部,由于底部水域水温较低、食物较匮乏,生物个体往往会降低其发育率和生殖能力以适应现有的环境条件。多次现场观测发现中华哲水蚤在温跃层内的SCM层出现,推断傍晚到清晨期间,温跃层强度变化较小,温跃层附近出现叶绿素最大层,为中华哲水蚤进入温跃层进行短暂的摄食提供了便利的条件。当环境适宜同时由于能量摄入的需要,跃层附近丰富的饵料是植食性桡足类上升,进而摄食满足自身能量需求的重要影响因素。因此,对于桡足类来说,在夜间短暂停留在SCM层中可能是一个综合权衡的选择。

语种中文
源URL[http://ir.qdio.ac.cn/handle/337002/164721]  
专题海洋研究所_海洋环流与波动重点实验室
推荐引用方式
GB/T 7714
潘俊. 春夏季南黄海水文环境季节变化及其生态效应[D]. 中国科学院海洋研究所. 中国科学院大学. 2020.

入库方式: OAI收割

来源:海洋研究所

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