1、 本科毕业论文 （ 20 届） 舟山渔场叶绿素 a 分布特征的初步探讨 所在学院 专业班级 海洋渔业科学与技术 学生姓名 学号 指导教师 职称 完成日期 年 月 目录 中文 摘要 . 1 英文摘要 . 2 1 前言 . 3 2 研究海域与方法 . 5 2.1 研究海域 . 5 2.2 研究方法 . 5 2.3 数据处理和分析 . 6 3 结果与分析 . 6 3.1 表层叶绿素 a 的分布特征 . 6 3.2 浮游植物细胞丰度的分布特征 . 7 3.3 主要环境因子的分布特征 . 8 4 讨论 . 13 4.1 各因素相关性分析 . 13 4.2 叶绿素 a 与浮游植物细胞丰度的关系 . 13
2、4.3 叶绿素 a 与水温的关系 . 14 4.4 叶绿素 a 与盐度的关系 . 14 4.5 叶绿素 a 与营养盐的关系 . 14 4.6 其它因素的影响 . 14 5.结论 . 14 致谢 . 错误 !未定义书签。 参考文献 . 16 1 舟山渔 场叶绿素 a 分布特征的初步探讨 摘要 本文利用 2008 年舟山渔场海域表层叶绿素 a 含量的调查资料 ,结合浮游植物细胞丰度、温度、盐度、营养盐分布及以往的有关舟山渔场海域海流和上升流的结论 ,分析了舟山渔场海域表层叶绿素 a 含量在不同季节的分布特征，及浮游植物细胞丰度、温度、盐度、营养盐与表层叶绿素 a 含量 分布特征的关系。结果表明，舟
3、山渔场海域叶绿素 a 的分布存在明显的季节变化和空间变化特征 ，且与浮游植物细胞丰度、温度、盐度、营养盐的关系密切。叶绿素 a 表层含量分布随季节的变化而变化，夏季叶绿素 a 含量较高，且分布比较广泛 ；春季叶绿素 a 含量的高值区出现在舟山渔场北部；秋季叶绿素 a 含量的高值区出现在舟山渔场的南部；冬季叶绿素 a 含量最低，且主要分布在杭州湾外部。分析影响叶绿素 a 含量分布的因子表明，叶绿素 a 含量分布与浮游植物细胞丰度、水温呈现出正相关的趋势，即叶绿素 a 含量随着浮游植物细胞丰度、水温的增加而增加；叶绿素 a 含量分布与盐度呈现出负相关的趋势，即叶绿素 a 含量随着盐度的增加而减少；
4、叶绿素 a 含量分布与氮、磷、硅主要的营养盐关系复杂，没有呈现出明显的正相关的趋势。除此之外，海流、浮游动物、海水的透明度等因子也对舟山渔场海域叶绿素 a 含量 的分布产生一定的影响。由于以上综合因素的影响，使舟山渔场海域叶绿素 a 含量的分布呈现出季节性变化。 关键词 舟山渔场 叶绿素 a 浮游植物细胞丰度 温度 盐度 营养盐2 The Initial Study Of Chlorophyll-a Distribution Features In Zhoushan Fishing Groud Abstract In this paper, the surface waters of Zhou
5、shan Fishing Ground in 2008 chlorophyll a content of the survey data, combined with the abundance of phytoplankton cells, temperature, salinity, nutrient distribution and previous relevant Zhoushan fishing ground upwelling sea currents and the conclusions, analysis of the surface waters of the Zhous
6、han fishing ground Chlorophyll a content distribution characteristics in different seasons, and phytoplankton cell abundance, temperature, salinity, nutrients and surface chlorophyll a content distribution features. The results show that the waters of the Zhoushan fishing ground distribution of chlo
7、rophyll a, there is significant seasonal and spatial variation, and abundance of phytoplankton cells, temperature, salinity, nutrients close. Surface chlorophyll a content distribution and change with the seasons, summer chlorophyll a were higher, and distributed more widely; spring chlorophyll a co
8、ncentration in high value area north of the Zhoushan fishing ground; autumn chlorophyll a content of high values in Zhoushan fishing ground the south; chlorophyll a were lowest in winter and mainly in the Hangzhou Bay outside. Analysis of the distribution of chlorophyll a concentration factor that c
9、hlorophyll a content distribution and abundance of phytoplankton cells, showing a positive temperature trend that the chlorophyll a content with the abundance of phytoplankton cells, the increase of water temperature; chlorophyll a content distribution showing a negative correlation with salinity tr
10、end that the chlorophyll a content decreased with increasing salinity; distribution of chlorophyll a content of nitrogen, phosphorus and silicon complex relationship between the main nutrients, did not show a clear trend of positive correlation . In addition, currents, zooplankton, water transparenc
11、y and other factors are also on the Zhoushan fishing area the distribution of chlorophyll a content of a certain impact. Due to the above combination of factors, making the Zhoushan fishing area showing the distribution of chlorophyll a seasonal change. Key words Zhoushan fishing groud Chlorophyll-a
12、 Phytoplankton cell abundance Temperature Salinity Nutrient 3 舟山渔场叶绿素 a 分布特征的初步探讨 1 前言 海水中的叶绿素 a 担负着海洋中 95 %以上有机物质的生产，是浮游植物细胞体内的主要色素。浮游植物体内的叶绿素 a 利用太阳光能把无机物转化为有机物。在这种物质转化过程中，温度、盐度和海水中营养盐的丰歉都是影响浮游植物光合作用的重要因素，而浮游植物的生长状 况又是影响海水中叶绿素 a 含量变化的主要因素，所以叶绿素 a 含量变化与温度、盐度和海水中营养盐的关系十分密切 1。氮、磷、硅主要营养盐作为浮游植物赖以生长的重要营
13、养物质，参与光能转化代谢过程 ,因而研究叶绿素 a 含量的分布特征及环境因子对其分布的影响，有助于了解海洋生物资源的分布、蕴藏量及变迁规律，更合理的利用海洋生物资源。 关于舟山渔场海域中叶绿素 a 分布的研究已有不少报道，但大多与长江口及其邻接水域、浙江近岸海域浮游植物的研究结合在一起。研究的主要内容有：叶绿素 a 与初级生产力研究、叶绿素 a 与氮磷盐的关系研究、浮 游植物群落结构研究等。如 在 1997 年，刘子琳、宁修仁、蔡昱明和刘镇盛对浙江海岛邻近海域叶绿素 a 和初级生产力的分布进行了研究 2。认为浙江近海岛屿海域受陆源江河入海影响 , 现存生物量和初级生产力主要受海水中的高悬浮物质
14、 , 即海水真光层深度的限制。浮游植物现存量春季高于秋季 , 春季表层高于底层 ,秋季垂直分布均匀。平面分布为浙南高于浙北高于浙中海域。春季离岸较远的南麂列岛、中街山列岛和马鞍列岛海域的叶绿素 a 浓度高于近岸区的台州列岛、鼠浪湖岛和六横岛海域 ;秋季 , 南麂列岛和马鞍列岛海域的浓度仍较高 , 鼠浪湖岛 海域最低 , 主要岛群中仅六横岛附近海域秋季的浓度略高于春季。初级生产力春季比秋季高一个数量级 , 除南麂列岛、马鞍列岛和中街山列岛海域具较高的生产力外 , 其它海域以及秋季全测区初级生产力均处在较低水平。在1999 年，蒋玫和沈新强对杭州湾及邻近水域叶绿素 a 与氮磷盐的关系做了研究 3。
15、 认为叶绿素 a 含量随营养盐的波动呈现明显的季节性变化 ,无机氮与叶绿素 a 呈正相关变化趋势 ,夏季无机氮与叶绿素 a 含量较春季高 ;磷酸盐与叶绿素 a 呈负相关变化趋势 ,夏季磷酸盐含量较春季低。氮磷盐与叶绿素 a 含量相关性存在较明显的季节性和区域 性差异。长江口水域叶绿素a 同磷酸盐的相关性较好 ,春夏季分别呈正、负相关 ,杭州湾与舟山渔场叶绿素 a 同氨氮呈现良好的负相关。该调查水域主要表现为磷营养盐的限制性。除此之外， 沈新强、胡方西对长江口外水域叶绿素 a 分布的基本特征的研究 4表明：营养盐和盐度的分布、潮流、温度对于叶绿素 a 的分布有非常复杂的关系，特别是调查区内叶绿素
16、 a 含量与氮、磷含量的关系较为复杂，没有象盐度因子那么明显，但可以明显的看出叶绿素 a 含量的高值相对应的是磷酸盐的痕量区。 大量的研究表明，海水中叶绿素 a 含量分布与浮游植物的数量、初级生产力和中 心渔场场密切相关，同时其分布又显示出了海洋生态环境相依存的关系。因此，近年来对与海洋中叶绿素 a 分布相关的生物学研究越来越多，这些研究都揭示叶绿素 a 含量的分布特征与浮游植物细胞丰度、温度、盐度、营养盐等环境因子的变化紧密相关。在 21 世纪 ，也有很多科学家对舟山渔场及邻近海域叶绿素 a 含量分布特征的做了相关研究。如在 2004 年，周伟华和袁翔城等人对长江口叶绿素 a 和初级生产力的
17、分布进行了研究 5。认为长江口海域表层叶绿素 a的含量分布变化为夏季大于春季大于秋季大于冬季，并且随着平均水温的上升，表层叶绿素a 含量的也在上 升。在春夏季表层叶绿素 a 含量的高值区位于 123E 附近，而秋冬季则有所内4 移，这是由于春、夏季雨水量大，长江径流带来的冲淡水区外扩，而秋冬季节降水大大减少，是冲淡水区内收所造成的。除此之外，不同季节叶绿素 a 含量 的高值区也分布在海域的不同位置，且叶绿素 a 含量 在整个海域的平均分布也是不一样的。 刘子琳，张涛也在 2004 年对春季长江河口水体与沉积物表层的叶绿素 a 含量分布进行研究 6，表明在不同的季节，叶绿素 a 含量在同一海域的
18、分布状况是不同的，并且总结了一些重要的无机盐、盐度、温度等环境因子的变化对叶绿素 a 含量变化 的影响。除此之外，鲁北伟、王荣及王文琪对春季东海不同水域的表层叶绿素 a 含量研究 7。认为叶绿素 a 含量分布与水文结构相关。叶绿素 a 含量随不同海流流域而变 ,在各海流流域内的叶绿素 a 含量基本不变。黑潮流域的叶绿素 a 含量最低，其次是台湾暖流流域 ,长江冲淡水与江浙近海的叶绿素 a 含量较高。海流变化剧烈处的叶绿素 a 含量较高。黑潮西侧弱流剧烈增速及黑潮分流区出现了叶绿素 a 含量高值区。上升流区的叶绿素 a 含量较高。台湾东北方的上升流区、福建中北部沿岸上升流区和浙江沿岸上升流区都出
19、现了叶绿素 a 含量高值区。 本文根据浙江省海洋研 究所对舟山渔场海域 2008 年的调查数据 ,进行综合比较分析，探讨表层叶绿素 a 含量 在不同季节的分布特征及其与浮游植物细胞丰度、温度、盐度、营养盐等环境因子之间的相关性，旨在研究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，评估舟山渔场海域的初级生产力， 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。也进一步查清和掌握舟山渔场渔业生态环境健康和质量状况，为有效保护舟山渔场渔业生态环境 ,为改善舟山渔场生态环境，保护海洋生态环境健康等提供提供参考。 5 2 研究海域与方 法 2.1 研
20、究海域 2.1.1 自然环境 舟山渔场 地理位置为 29.5 31N， 121.5 125E, 地处长江口和杭州湾， 其 面积约 5.3万平方公里 ，约占浙江近海渔场的 32.2 、浙江渔场的 20.4 8。该海域水质肥沃、水文环境适宜、 生物多样性丰富、 生产力水平高，为多种经济鱼类、虾类、蟹类以及各种水生生物繁殖、索饵、生长、越冬的生活栖息地，素有“东海鱼仓”之称。渔场水深为 20 60m，由西北向东南递增， 20m 等深线呈南北走向， 50 60m 等深线呈东北、西南走向。 渔场潮流属正规半日潮区 ,平均潮差 2.4 m，流速 0.5 1.5m/s。 舟山渔场属于东北亚热带南缘季风气候区
21、 ,既受大陆气候的影响，又有海洋气候的调节。一年四季分明，有明显的干湿季之分，冬夏季风交替明显，冬季盛行偏北风，夏季盛行偏南风。 121 121.5 122 122.5 123 123.5 124 124.5 29 29.5 30 30.5 31 31.5 1 2 3 4 56 7 8 9 10 1112 13 14 15 1617 18 19 20 21EN上海宁波图 2-1 站位（ ）分布图 Fig. 2-1 The distribution of survey station（ ） 2.1.2 航次及站位分布 本研究基于舟山渔场海域（ 29.5 31N， 122.0 124.5E）不同季
22、节四个航次的大面定点调查，于 2008 年 2 月、 5 月、 8 月、 11 月进行了 包括水文、化学和生物在内的综合作业调查（其中浮游植物只在 5 月和 8 月航次取样），共设置 4 个断面、 21 个站位。（图 2-1） 2.2 研究方法 2.2.1 环境因子的采样及分析方法 本次调查所涉及的环境因子包括：温度 （ T） 、盐度（ S）、硝酸盐（ NO3-N）、亚硝酸盐（ NO2-N）、6 氨氮（ NH4-N）、磷酸盐（ PO4-P）和硅酸盐（ SiO3-Si）等。溶解无机氮 ( DIN )为硝酸盐、亚硝酸盐、氨氮浓度之和。叶绿素 a 运用荧光法，经 90%的丙酮萃取，超声波击碎 10
23、min， 4冰箱中低温避光萃取 24 h 后，使用 Turner-Designs-Model10 荧光仪进行测定 9。 表 2-1 水质监测采样及分析方法 Tab.2-1 Process of sampling and analysis 监测项目 Items 分析方法 Method of analysis 依据标准 Standard 水温 CTD(现场测定 ) GB17378.4-2007 盐度 CTD(现场测定 ) GB17378.4-2007 硝酸盐氮 (mg/L) 锌镉还原法 GB17378.4-2007 亚硝酸盐氮 (mg/L) 萘乙二胺分光光度法 GB17378.4-2007 氨氮
24、(mg/L) 次溴酸盐氧化法 GB17378.4-2007 无机氮 (mg/L) 计算 GB17378.4-2007 活性磷酸盐 (mg/L) 磷钼蓝分光光度法 GB17378.4-2007 硅酸盐 (mg/L) 硅钼黄分光光度法 GB17378.4-2007 2.2.2 浮游植物样品的采集与鉴定 浮游植物的标本采集包括定性和定量两种，采样方式都是按海洋调查规范进行。定性样品采用小型浮游生物网采集（ 垂直拖网 ），其规格为：网长 280cm，网口内径 37cm，网口面积 0.1m2， 网筛绢规格 0.077mm。流量采用进口电子流量计进行测量。表层定量分析水样用有机玻璃采水器采集，采样量为 5
25、00ml，样品加入 5 缓冲甲醛溶液固定后带回实验室进行鉴定分析。 样品带回实验室，利用 Utermhl 方法，进行物种分类和数量统计 10。 2.3 数据处理和分析 对已获得的观测数据，利用 EXCEL 和 SURFER 软件包将其图像化处理，依据所得的平面图进行特征分布的分析，再利用 SPSS 软件 对叶绿素 a 与浮游植物细胞丰度、温度、盐度、营养盐等因子的相关性进行分析。 3 结果与分析 3.1 表层叶绿素 a 的分布 特征 舟山渔场表层海域叶绿素 a 含量夏季最高，平均值为 1.68 ug/L，变化范围为 0.13 ug/L4.84 ug/L。叶绿素 a 含量总体上呈现沿岸高、外海低
26、，北部高、南部低的特征。在舟山渔场123.00E 以西海域和杭州湾附近海域 出现叶绿素 a 含量的高值区 (图 3-1)；秋季含量次之，平均值为 0.94 ug/L， 变化范围为 0.96 ug/L 2.58 ug/L。 呈现南部高、北部低，在舟山群岛附近含量很少，杭州湾外部和舟山渔场南部边缘含量较高（图 3-1）；春季和冬季含量相差不大，平均值分别为 0.66 ug/L 和 0.58 ug/L，变化范围基本上都为 0.49 ug/L 1.57 ug/L。叶绿素 a含量的分布特征大致呈现出沿岸高，外海低的特征，且 在杭州湾海域和舟山渔场东部海域出现了叶绿素 a 含量的高值区（图 3-1）。调查
27、海区叶绿素 a 春、夏、秋和冬季的变异系数分别为 27.4 ， 68.6 ， 31.0 和 7.0 。冬季的平面分布变异不大，春、秋季平面分布变异较大，夏季的平面分布变异最大。 7 121 12 1. 5 122 12 2. 5 123 12 3. 5 124 12 4. 5 29 29 .5 30 30 .5 31 31 .5 EN上海宁波0.40.60.811.21.41.61.8春季 spring 121 12 1. 5 122 12 2. 5 123 12 3. 5 124 12 4. 5 29 29 .5 30 30 .5 31 31 .5 EN上海宁波0.5123456789夏季
28、summer 121 12 1. 5 122 12 2. 5 123 12 3. 5 124 12 4. 5 29 29 .5 30 30 .5 31 31 .5 EN上海宁波0.30.50.70.91.11.31.51.71.92.12.32.5秋季 autumn 121 12 1. 5 122 12 2. 5 123 12 3. 5 124 12 4. 5 29 29 .5 30 30 .5 31 31 .5 EN上海宁波0 .40 .50 .60 .70 .80 .911 .11 .21 .3冬季 winter 图 3-1 舟山渔场海域表层叶绿素 a（ ug/L） 的平面分布 Fig.3
29、-1 Distributions of the surface layer chlorophyll（ ug/L） in waters of the zhoushan fishing ground 3.2 浮游植物细胞丰度的分布特征 舟山渔场表层海域浮游植物细胞丰度夏季最高，平均值分别为 2.415105cells/L，在杭州湾和舟山群岛附近海域浮游植物细胞丰度较高，其它海域细胞风度基本一致 (图 3-2)；春季浮游植物细胞丰度次之，平均为 4.263104cells/L，在长江口和舟 山群岛附近浮游植物细胞丰度较高（图 3-2）；秋季浮游植物细胞丰度较小，平均值为 1.612104cells/
30、L，在舟山渔场的南部海域浮游植物细胞丰度较高，其它海域基本一致；冬季浮游植物细胞丰度最小，平均值为5.54103cells/L，在整个海域的分布基本上一致（图 3-2）。调查海区浮游植物细胞丰度春、夏、秋和冬季的变异系数分别为 33.7 ， 73.17， 35.0 和 15.3 。冬季的平面分布变异不大，春、秋季平面分布变异较 大 ，夏季的平面分布变异最大。 8 121 12 1. 5 122 12 2. 5 123 12 3. 5 124 12 4. 5 29 29 .5 30 30 .5 31 31 .5 EN图例 ( 10 00 cell s/L)0 to 1010 to 5050 to
31、 50 050 0 to 500 050 00 t o 500 00上海宁波春季 spring 121 12 1. 5 122 12 2. 5 123 12 3. 5 124 12 4. 5 29 29 .5 30 30 .5 31 31 .5 EN图例 ( 10 00cell s/L)0 to 1 010 t o 5050 t o 50050 0 to 500050 00 t o 50000上海宁波夏季 summer 121 12 1. 5 122 12 2. 5 123 12 3. 5 124 12 4. 5 29 29 .5 30 30 .5 31 31 .5 EN图例 ( 1 0 0
32、0 c e lls / L )0 to 1 01 0 t o 5 05 0 t o 5 0 05 0 0 t o 5 0 0 05 0 0 0 t o 5 0 0 0 0秋季 autumn 121 12 1. 5 122 12 2. 5 123 12 3. 5 124 12 4. 5 29 29 .5 30 30 .5 31 31 .5 EN图例 ( 10 00ce lls/L)0 t o 1010 t o 5050 t o 500500 to 50 00500 0 to 5 0000冬季 winter 图 3-2 舟山渔场海域表层浮游植物细胞丰度 （ cells/L） 的平面分布 Fig.3
33、-2 Distributions of the surface layer Cell abundance (cells/L) in waters of the zhoushan fishing ground 3.3 主要环境因子的分布特征 3.3.1 温度的平面分布特征 舟山渔场海域表层水温夏季最高，冬季最低，平均值分别为 28.8 和 7.6 ，秋季和春季相差不大，平均值春季为 19.5 ，秋季为 19.7 ，。各季节均呈现由北向南递增的分布趋势（图3-3）。调查海区温度春、夏、秋和冬季的变异系数分别为 13.7 ， 2.3 ， 5.0 和 24.6 。夏、秋季的平面分布变异不大，冬、春季平面分布变异较大。
