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《中国科学院烟台海岸带研究所在渤海浮游植物动态变化研究方面取得新进展》

  • 来源专题：中国科学院文献情报系统—海洋科技情报网
  • 编译者： 熊萍
  • 发布时间：2024-12-24

  • 随着经济的迅速发展与工农业活动的频繁进行，陆源排放导致过去数十年间海洋中营养盐负荷显著增加，进而引发了河口及近海区域浮游植物大量生长，破坏了海洋环境的生态平衡。作为海洋生态系统健康的关键指标之一，浮游植物生物量对于海洋生态系统生物地球化学过程研究具有重要价值。因此，浮游植物的动态变化逐渐成为海洋生态系统研究的焦点。近日，中国科学院烟台海岸带研究所康欣奕助理研究员所在团队基于耦合的水动力-生态模型探讨了2010 - 2019年非冰期内渤海营养盐和浮游植物生物量的时空变化特征，深化了对渤海生态系统动态特性的理解。

    年际变化上，2010 - 2013年渤海溶解无机氮（DIN）和溶解无机磷（DIP）浓度高于其他年份。空间变化上，渤海DIN/DIP比值的空间分布呈现双核结构，较高值集中于辽东湾中部和靠近黄河口的中央盆地南部区域。

    基于数值实验，综合研究了渤海沿岸4条主要河流（黄河、海河、滦河和辽河）与60条排污河的营养盐负荷对渤海浮游植物生物量变化的影响。结果表明，相对于DIN负荷的增加，河流DIP负荷的增加对莱州湾和渤海湾浮游植物生物量的影响更大，而辽东湾浮游植物生物量对河流DIN和DIP负荷增加的响应均非常强烈。同时发现，河流流量减少可削弱河口环流，进而部分保留河口区表层浮游植物。例如，2019年8月黄河流量较大，而黄河近岸地区在无河流情景的模拟中，其表层浮游植物滞留更为明显。

    相关研究成果以“The Roles of Nutrient Loading and River Discharge on the Phytoplankton Dynamics in the Semi-enclosed Sea”为题，发表在期刊Journal of Geophysical Research: Oceans，中国科学院烟台海岸带研究所孙若涵博士研究生为该论文的第一作者，康欣奕助理研究员为该论文的通讯作者。该研究工作得到了烟台市“双百人才计划”（E1390309）的支持。

    相关论文信息

    Sun,R.,Kang,X*.,& Xia,M. (2024). The roles of nutrient loading and river discharge on the phytoplankton dynamics in the semi‐enclosed sea. Journal of Geophysical Research: Oceans,129,e2024JC021466. https://doi.org/10.1029/2024JC021466

  • 原文来源：https://yic.cas.cn/xwzx/kydt/202412/t20241219_7504043.html
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    • 来源专题：中国科学院文献情报系统—海洋科技情报网
    • 编译者：熊萍
    • 发布时间：2024-11-26
    • 溶解氧（DO）对大多数海洋生物的生存至关重要，不同的水生生物需要特定的DO浓度来维持其生命活动。当DO值降至3-4 mg/L时，许多海洋生物受到显著影响；当DO值< 3 mg/L时，部分鱼类可能死亡，严重影响底栖生物的生长和生存；当DO值< 2 mg/L时，大多数生物要么死亡，要么迁移至更适宜居住的环境。已有研究表明，夏季渤海中部也有季节性低氧事件发生，但是目前对于河口海湾低氧事件的物理生物地球化学驱动机制的系统认识不足。近日，中国科学院烟台海岸带研究所过杰研究员课题组基于渤海中部2022年春、夏两季的调查数据（5月28日至6月2日和8月29日至9月4日），探讨了2022年渤海中部夏季低氧的原因及机制。 结果发现，2022年夏季渤海南部冷水区出现低氧带（DO值< 4 mg/L），该带主要分布在深水区（22.7 ~ 30.5 m），DO最低值为2.92 mg/L。主要发生机制为：首先，夏季温度升高导致海水层化，直接阻碍了表底层DO交换；渤海夏季水动力弱，风速低，受黄河调流调沙的影响，为渤海南部冷水区发生低氧事件提供了物理基础。其次，2022年春季渤海中部的轻度富营养化提供了养分基础，导致夏季浮游植物密度增大，其生长和消衰过程消耗了更多的溶解氧；加之夏季水温升高，加速了海底有机质的矿化和分解，各种耗氧活动加剧了低氧事件形成。 综合来看，水体层化的物理机制是主导2022年渤海中部底层水体发生低氧的主要原因。浮游植物自身密度的增加、生长及其消衰过程，加之温度上升所促进的有机质降解和矿化等耗氧过程的生化机制增加了低氧事件发生的严重程度。该研究为深入探讨典型半封闭海湾频繁人类活动对海洋环境的影响提供了科学依据，也为渤海低氧的研究提供实证支持。 相关研究成果以“Investigation of the causes and mechanisms of hypoxia in the central Bohai Sea in the summer of 2022”为题，发表在Marine Pollution Bulletin期刊，过杰为本文通讯作者。该研究工作得到了国家自然科学基金（No. 24 U2106211 and No. 42076197）、“蓝海101”NORC2023-01航次（No. 42249901）支持。 论文链接：https://doi.org/10.1016/j.marpolbul.2024.116710
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  • 《中国科学院烟台海岸带研究所在中国渤海DIN和DIP浓度时空分布及来源研究方面取得新进展》
    • 来源专题：中国科学院文献情报系统—海洋科技情报网
    • 编译者：熊萍
    • 发布时间：2024-11-26
    • 溶解性无机氮（DIN）和溶解性无机磷（DIP）是海洋中重要的营养物质，是维持海洋初级生产力的基础。然而过量的营养物质会影响海洋生态系统的平衡，导致一系列生态环境问题发生。已有研究表明，渤海是我国遭受DIN和DIP污染最严重的海域之一。近几十年来，渤海DIN浓度稳步上升，而DIP浓度逐渐下降，这种失衡对渤海的营养结构产生了重大影响并逐渐引起人们关注，但对于渤海中DIN和DIP输入来源变化的相关研究尚无报道。近日，中国科学院烟台海岸带研究所田崇国研究员课题组基于渤海2015-2022年春、夏、秋三季的DIN和DIP浓度数据，探讨了渤海DIN和DIP浓度时空分布及来源。 研究发现，季节上，DIN浓度秋季最高，夏季最低；DIP浓度秋季最高，春季最低。年际变化上，DIN在2015 - 2022年呈先降低后升高的波动趋势，而同期DIP浓度则呈现下降趋势。空间上，DIN浓度高值集中在海湾处；而DIP浓度则呈现出“北高南低”的分布，且这种现象在秋季极为显著。 PMF模型（The positive matrix factorization model）分析认为，渤海DIN和DIP的来源主要是河流输入、沉积物再悬浮、市政污水排放、大气沉降和地下水输入。2015-2022年间，DIN的最主要来源为市政污水排放，其贡献比例达28.7%，这一点在以往研究中未受到充分重视。同时也发现，市政污水排放是渤海春季和秋季最主要的DIN污染源。对于DIP而言，其最大贡献者是沉积物再悬浮，其贡献比例高达44.6%，秋季表现最为显著。此外，2021年和2022年观测到的DIN浓度增加主要归因于夏季和秋季降水量的增加，特别是强降雨事件导致了河流输入和大气沉降的增量输入。 相关研究成果以“Temporal and Spatial Distribution of DIN and DIP Concentrations and Source Appointment along Bohai Sea of China During 2015–2022”为题，发表在Chinese Geographical Science期刊，田崇国为本文通讯作者。该研究工作得到了国家自然科学基金（No. 42177089,?U1906215和41977190）的支持。 论文链接：https://doi.org/10.1007/s11769-024-1464-3
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