1、 本科毕业论文 （ 20 届） 舟山海域水体叶绿素含量的检测 所在学院 专业班级 农业资源与环境 学生姓名 学号 指导教师 职称 完成日期 年 月 2 目 录 摘要 . 2 英文摘要 . . 3 1.前言 . 5 1.1 叶绿素 A在海洋中的重要地位 . 5 1.2 舟山的自然条件 . 5 2.材料与实验方法 . 6 2.1 实验原理与计算方法 . 7 2.2 试剂与仪器 . 7 2.3 实验步骤 . 8 3.结果与分析 . 11 3.1 数据记录及简要分析 . 11 3.2 叶绿素 A含量的分布 . 18 3.3 叶绿素 A含量和一些生态因子的关系 . 20 3.4 环境因子对叶绿素 A含量
2、的影响 . 21 4、讨论 . 21 4.1 不同海区叶绿素 A含量存在差异的原因 . 21 4.2 养鱼对叶绿素含量的影响 . 22 4.3 叶绿素含量高值区成因的初步分析 . 22 5.叶绿素 A研究的应用及发展趋势 . 22 5.1 叶绿素 A含量研究的应用 . 22 5.2 发展趋势 . 23 小结 . 23 致谢 . 错误 !未定义书签。 参考文献 . 25 3 【摘要】 于 2010 年多次对舟山沿海东极海域以及舟山电厂海域附近进行叶绿素 a 含量的测定，并对此两个海区叶绿素 a 含量的变化进行分析。 在整个调查海区，叶绿素 a 的含量与海区 盐度、水温、光照、气温、透明度 等因素
3、密切相关，并同时进行高低潮的分析。研究结果表明，东极海域三个月叶绿素 a 含量平均值为 1.562ug/L，其中表层为 1.633 ug/L，底层 1.492 ug/L。由于受光的限制，大部分海区表层叶绿素 a 含量普遍较底层高，叶绿素 a 含量随深度的增加而下降。但是浮游植物也受到温度、光照强度等因数的影响而导致表层的浮游植物受到光抑制，这样就造成部分站位底层的叶绿素 a 含量比表层来的高。舟山电厂附近海域两个月叶绿素 a 含量平均值为 1.837 ug/L，其 中高潮时为 1.482 ug/L 低潮时 2.193 ug/L。叶绿素 a 含量舟山电厂附近海域高于东极海域。同时探讨了叶绿素 a
4、 含量的分布，以及与环境因子之间的相互关系。 【关键词】 舟山电厂附近海域 东极海域 叶绿素 a 含量 4 Abstract On many occasions measure chlorophyll a of The sea area near Zhoushan power pole and the East coast in 2010, and two sea changes in chlorophyll a content analysis. The entire investigation sea area, chlorophyll a content and the sea sali
5、nity, water temperature, light, temperature, transparency is closely related to other factors, which may be related to changes in high and low tide. The results show that the very waters east of chlorophyll a content of an average of three months 1.562ug / L, where the surface is 1.633 ug / L, botto
6、m 1.492 ug / L. Due to limitations of light, most of the sea surface chlorophyll a concentration generally higher than the bottom, chlorophyll a content decreased with increasing depth. However, phytoplankton is also affected by temperature, light intensity and other factors of phytoplankton in the
7、surface caused by light inhibition, so that caused some stations to the bottom of the chlorophyll a content than the surface to high. Zhoushan sea area near the power plant for two months the average chlorophyll a content of 1.837 ug / L, where the height is 1.482 ug / L at low tide 2.193 ug / L. Ch
8、lorophyll a content higher than the waters near power plants east of Zhoushan very waters. Also discussed the distribution of chlorophyll a content,as well as the relationship between environmental factors. Keywords zhoushan electricity generating station sea area East sea area of zhoushan the conte
9、nt of chlorophyll a 5 1.前言 1.1 叶绿素 a 在海洋中的重要地位 叶绿素 a的浓度是海洋中浮游植物现存量的重要指标 1 2 3 7 10 21 23，它在海洋浮游植物的光合作用中扮演着重要角色，它 是光合作用的主要光合色素， 是决定海洋初级生产力的主要因子 1 2。浮游植物是海洋中的初级生产者， 其叶绿素 a值反映水域初级生产者的现存生物量， 初级生产力反映水域初级生产者通过光合作用生产有机碳的能力。它们是海岛周围水域肥瘠程度和可养育生物资源能力的直接指标。调查研究海水中叶绿素 a的浓度， 对评价海域尤其是与人类活动紧密相联的近岸海域和岛屿周围海域的生态环境具有重要
10、的科学意义，而且为发展近海渔业， 开发利用海岛资源和合理布局， 加快发展海岛周围海域的养殖业提供科学依据 3。 在海洋学研究中，还可为海流跟踪、水团划分、上升流分析等提供参考。在生态学及其它方面，如海水光 学特性、水质评价、养殖海区的肥度、渔场分析、初级食物链中的物质转换和能量流动，以及生态系结构等都需要进行叶绿素或初级生产力测定。因此，海洋叶绿索 a的研究愈来愈引起有关学者的重视。 1.2舟山的自然条件 舟山市岛礁海域面积 2.083 平方米，占全市区域面积 98.7%，有大小岛屿 1383 个，礁 3350个，海岛数量占全市岛屿数量三分之二。舟山是我国乃至世界的著名渔场，海域面积广阔，水质
11、肥沃，沿海港口众多，岛屿星罗棋布 25。水深水色各异，底质地形有别，流速流向复杂，受沿岸流和台湾暖流影响，季节变化大，营养盐 丰富，为多种游泳生物的繁殖，生长和索饵栖息提供了优越场所。生物资源丰富，是经济鱼类，虾类，蟹类，头足类等产卵，繁殖，生产的主要海区，几乎所有的海域均能成为鱼类生活，栖息场所，是与其初级生产力丰富密不可分的。 、 1.2.1 地理位置 舟山是我国最大的岛屿，它位于东海之滨，太平洋西海岸， 背靠 上海、杭州、宁波 等大中城市群和长江三角洲等辽阔腹地 ， 面向太平洋， 境内旅游资源丰富， 具有较强的地缘优势，踞我国南北沿海航线与长江水道交汇枢纽，是长江流域和长江三角洲对外开放
12、的海上门户和通道，与亚太新兴港口城市呈扇 形辐射之势。 舟山 许多景点列为国家，省级重点风景名胜区，吸引越来越多的外国旅游者前来观光游览。这里不仅是东海，黄海的分界线，也是长江，杭州等径流与海水交汇处，饵料丰富，是东海区主要的鱼，虾，蟹，贝，藻的栖息场所 25。 6 1.2.2 水文 舟山海域受沿岸流，台湾暖流等水文交汇混合，再加岛屿密布，潮流变化复杂，有其独特的水文特征。水温 6 28，冬春季东侧高，西侧低，夏秋季相反，盐度分布范围 20-34，呈现南部高，北部低，东侧高，西侧低的趋势。透明度冬季小，夏季大，东部大，西部小。 1.2.3 气象 舟山深水港域属典型的北亚热带南缘海洋性季风气候。
13、港域年平均降水量在 921.3 1620. 1 mm。降水分布总趋势为由西南往东北递减， 以西南部定海最大， 年平均 1322. 5 mm。港域年均风速为 3. 3 7. 2 m /s， 总平均为 5. 6m /s。灾害性天气主要是台风、大风、雾。台风年均 3 4次， 主要出现在 7 9月。大风以冬季为主， 晚春夏季较少， 嵊泗 8级以上大风年均 145天，中街山 6级大风以上 118天，朱家尖 6级以上 45.6天。海雾主要出现在 4 5月。 1.2.4 海域 舟山海域面积 22200km2 ，内有大小岛屿 1339 个，明礁 3350 个，平均水深 15m，岛礁高度集中，岸线漫长曲折。鱼类
14、资源比较集中的嵊泗区由岛屿 200 余个，明暗礁 240 余个组成，海域面积 8747km2，岸线 380km 多，中街山区岛屿 80 多个，明暗礁 90 多个组成，面积 700 km2，普陀区 岛屿 454个，面积 6728 平方公里，陆地面积458.6 平方公里，海域面积 6269.4平方公里 。这些岛屿周围和岛礁之间水域，是鱼类资源最主要的栖息场所，在这里取样，观测初级生产力最具代表性和典型性。 25 舟山 海区有其独特的地理优势，是天然良港、渔场，作为天然渔场必然有其丰富的初级生产力作为鱼群的食物来源。叶绿素是海洋生产力的基础，其变化将影响着海洋生物资源的盛衰。了解和掌握叶绿素含量的分
15、布变化可为海区的开发和管理提供科学依据。国内外海洋生态学家就十分重视海洋中叶绿素含量的调查研究，但迄今为止有关舟山海域国内外未出现有关这方面的报导。海岸带是人类经济活动最频繁也是取得最大经济效益的海域。舟山港海区生长着大量微小型藻类，或大型浮游生物是鱼类养殖理想场所。开展叶绿素含量的观测研究，为估计舟山资源生态容量，水产增养殖业 的合理布局和资源与环境的合理性提供依据。 2.材料与实验方法 7 2.1 实验原理与计算方法 过滤一定体积的海水所得到的浮游植物用 90%丙酮接提提取其色素，使用分光光度计依次在 664nm、 647nm、 630nm波长下测定其吸光值，将测得数据记录到表格中（见 3
16、.1），分别把在波长 664nm、 647nm、 630nm上测得的吸光值减去 750nm下的吸光值，得到校正后吸光值 E664、 E647、E630，再用式计算叶绿素 a的含量。 15 26 CChl a=(11.85E664-1.54E647-0.08E630)v/V L 式中 : CChl a 样品中叶绿素 a 的含量，单位为微克每升（ ug/L）； v 样品提取液体积，单位为毫升（ mL）； V 海水样品实际用量，单位为升（ L）； L 测定池光程，单位为厘米（ cm）。 2.2 试剂与仪器 2.2.1 试剂配制 丙酮溶液（ 9+1）：用量筒量取 900ml 丙酮与 100ml 水混合
17、，然后保存在棕色试剂瓶中。 碳酸镁悬浮液（ 10g/L）：称取 1g 碳酸镁，加水至 100ml，并搅均，然后把得到的碳酸镁悬浮液盛试剂瓶中待用，用的时候需要再次摇匀。 硅胶 2.2.2 仪器设备 分光光度计：波带宽度应小于 3nm，吸光值可读到 0.001 单位。附 3cm 10cm 测定池； 冰箱； 离心机： 4000r/min； 具塞离心管： 10ml 或 15ml，若干； 电动吸引器； 过滤装置（包括滤器、支架、抽滤瓶和真空泵）； 玻璃纤维滤膜：直径为 47mm 的 Whatman GF/C 或孔径为 0.45um 的纤维素酯微孔滤膜； 干燥器； 棕色试剂瓶：容量 100ml、 100
18、0ml； 量筒：容量 100ml、 200ml、 1000ml； 定量加滤器 ：容量 10ml； 滴瓶：容量 100ml； 镊子； 采水装置（包括采水器、绞车、支架、重锤和计数器）； 一般实验常用仪器。 8 2.3 实验步骤 2.3.1 样品采集 a.东极岛海域：分别于 2010 年 5 月、 8 月、 11 月三次对东极岛海域 10 个站位采集水体样品以检测其叶绿素 a 的含量。叶绿素 a 含量共设 2 个平行观测点，每个观测点按表层和底层采集水样。表层和底层水样分别为水深 2m、 15m（或底层采集）。用采水器采集研究观测海域的水样，避光低温带回实验室进行处理。用分光光度法进行叶绿素 a
19、含量的测定。同时测定 水温，透明度，盐度和一些水指标。 6 7（ 10 个调查站位位置见表 2-1 及图 2-1） 表 2-1： 东极海域调查站位经纬度一览表 Tab.2-1: The list of the survey stations latitude and longitude of east pole island seas 站位 Z1 Z2 Z3 Z4 Z5 纬度 N 301 315“ 301 300“ 30 1300“ 30 1100“ 30 1115“ 经度 E 122 3830“ 122 4030“ 1224 200“ 122 3830“ 1224 045“ 站位 Z6 Z7
20、 Z8 Z9 Z10 纬度 N 30 1130“ 30 1200“ 30 1030“ 30 1030“ 30 1045“ 经度 E 122 4200“ 122 4300“ 1224 110“ 122 4230“ 122 4350“ 图 2-1： 东极海域调查站位简图 Figure 4-1:The diagram of the survey stations of east pole island seas 9 b.分别于 2010 年 5 月和 12 月对舟山电厂附近海域范围内共布设 12 个站位，采集水体样品进行叶绿素 a 含量的检测，高低潮分别瞬时采样一次。用采水器采集所要研究观测海域的水
21、样，避光低温带回实验室进行处理。用分光光度法进行叶绿素 a 含量的测定。同时测定水温，气温，盐度和一些水指标。（ 12 个调查站位位置见表 2-2 及图 2-2） 表 2-2：舟山电厂附近海域 调查站位经纬度一览表 Tab.2-2： The list of the survey stations latitude and longitude of the seas near Zhoushan power plant 站位 ZS01 ZS02 ZS03 ZS04 ZS05 ZS06 纬度 N 30 0653“ 30 0642“ 30 0643“ 30 0704“ 30 0701“ 30 0646
22、“ 经度 E 122 1055“ 122 1209“ 122 1230“ 122 1217“ 122 1144“ 122 1302“ 站位 ZS07 ZS08 ZS09 ZS10 ZS11 ZS12 纬度 N 30 0713“ 30 0721“ 30 0647“ 30 0739“ 30 0808“ 30 0734“ 经度 E 122 1229“ 122 1210“ 122 1338“ 122 1317“ 122 0903“ 122 1334“ 图 2-2：舟山电厂附近海域 调查站位简图 Figure 4-1:The diagram of the survey stations of the 1
23、0 seas near the power plant of Zhoushan c.分别于 2010 年 5 月 26-27 日和 2010 年 12 月 21-22 日对舟山电厂取水口附近（ ZS01）和排水口附近（ ZS02）海域作为连续检测站位进行调查，实施 26 小时（中午 12 点到第二天下午 2 点）连续监测，每 2 小时取样一次。具体站位见 表 2-2 和图 2-2。 2.3.2 样品的前处理与提取 取 2000ml 左右的海水样品，加入 3ml 碳酸镁悬浮液（ 10g/L），混匀，用玻璃棒纤维滤膜（ Whatman GF/C，直径 47mm）或 0.45um 的纤维素酯微孔滤膜
24、过滤，过滤负压不应超过 50KPa。 过滤后记下水样的体积，并将过滤了样品的滤膜放入具塞离心管，加 10ml丙酮溶液（ 90%），摇荡，然后在冰箱贮存室中放置 14h 24h，提取叶绿素 a。若滤得样品不能及时提取，应将该滤膜抽干，对折，再套上一张滤纸，置于装有硅胶的干燥器内贮存在低于 1的冰箱中。 2.3.3 样品的离心与测定 离心：将上述冰箱里贮存的样品取出，在常温下放置一段时间（一般 10 到 30 分钟），然后放入到离心机里离心，离心速度为（ 3000 4000） r/min；离心时间为 10min。 测定：小心地将上述离心过的样品取上清液倒入 1cm 比色杯内，再放入测定池，用丙酮溶液（ 90%）作参比，分别在 750nm、 664nm、 647nm、 630nm 波长处测定吸光值。其中， 750nm处的测定，用以校正提取液的浊度，当 1cm 测定池光程的吸光值超过 0.005 时，提取液应重
