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  • ISSN 1007-6336
  • CN 21-1168/X

三沙湾营养盐时空分布特征及其潜在影响因素识别

黄亚玲, 李悦, 陈志平, 李荣茂, 陈火荣, 穆景利

黄亚玲, 李悦, 陈志平, 李荣茂, 陈火荣, 穆景利. 三沙湾营养盐时空分布特征及其潜在影响因素识别[J]. 海洋环境科学, 2023, 42(3): 440-448. DOI: 10.12111/j.mes.2022-x-0111
引用本文: 黄亚玲, 李悦, 陈志平, 李荣茂, 陈火荣, 穆景利. 三沙湾营养盐时空分布特征及其潜在影响因素识别[J]. 海洋环境科学, 2023, 42(3): 440-448. DOI: 10.12111/j.mes.2022-x-0111
HUANG Ya-ling, LI Yue, CHEN Zhi-ping, LI Rong-mao, CHEN Huo-rong, MU Jing-li. Spatiotemporal distributions of nutrients and their potential influencing factors in Sansha bay[J]. Chinese Journal of MARINE ENVIRONMENTAL SCIENCE, 2023, 42(3): 440-448. DOI: 10.12111/j.mes.2022-x-0111
Citation: HUANG Ya-ling, LI Yue, CHEN Zhi-ping, LI Rong-mao, CHEN Huo-rong, MU Jing-li. Spatiotemporal distributions of nutrients and their potential influencing factors in Sansha bay[J]. Chinese Journal of MARINE ENVIRONMENTAL SCIENCE, 2023, 42(3): 440-448. DOI: 10.12111/j.mes.2022-x-0111

三沙湾营养盐时空分布特征及其潜在影响因素识别

基金项目: 福建省海洋经济发展专项资金项目(FUHJF-2022-12);福建省自然科学基金项目(2020J01231119);闽江学院校级科研项目(MYK21001)
详细信息
    作者简介:

    黄亚玲(1988-),女,福建泉州人,助理研究员,博士,主要从事流域−近海水环境管理研究,E-mail:ylhuang@mju.edu.cn

    通讯作者:

    穆景利(1979-),男,研究员,主要从事海洋生态毒理学等研究,E-mail:jlmu@mju.edu.cn

  • 中图分类号: X132

Spatiotemporal distributions of nutrients and their potential influencing factors in Sansha bay

  • 摘要:

    本研究基于2021年4月-10月三沙湾9个航次的水质监测数据,识别三沙湾氮、磷营养盐的时空分布格局,探究其潜在的影响因素。结果表明,DIN、NH4-N、NO3-N和NO2-N的浓度范围分别为0.26~1.24 mg/L、0.005~1.27 mg/L、0.048~0.76 mg/L和0.012~0.25 mg/L;TP和PO4-P的浓度范围分别为0.03~0.28 mg/L和0.02~0.16 mg/L。三沙湾大部分站位的DIN和PO4-P浓度超过第四类海水水质标准,并且达到富营养化状态,水质不容乐观。湾内营养盐浓度空间分布特征表现为:位于湾顶的盐田港和鲈门港站位的氮平均浓度最高,位于东吾洋站位的磷平均浓度最高;季节变化特征为:夏季DIN和PO4-P平均浓度最高,秋季次之,春季最低。春、夏季,陆源输入是三沙湾表层水中氮营养盐的主要来源,磷受陆源输入、内源释放和网箱养殖等的综合影响;秋季,氮、磷营养盐状况是内源释放、海水稀释、网箱养殖和藻类对营养盐吸收等过程综合作用的结果。

    Abstract:

    Based on the data obtained from nine cruises in Sansha bay during April to October in 2021, the spatial and seasonal variations of nitrogen and phosphorus and their potential influencing factors were determined. The concentrations of DIN, NH4-N, NO3-N and NO2-N were 0.26~1.24 mg/L, 0.005~1.27 mg/L, 0.048~0.76 mg/L and 0.012~0.25 mg/L, respectively. The concentrations of TP and PO4-P were 0.03~0.28 mg/L and 0.02~0.16 mg/L. Most of the concentrations of nitrogen and phosphorus exceeded the grade IV of sea water quality standard and reached the state of eutrophication. But the concentrations also showed great spatiotemporal variations. The relative higher mean nitrogen concentrations were observed in the Yantian port and Lumen port located at the head region of Sansha bay, whereas while the highest mean phosphorus concentration was observed at stations around cage culture region within Dongwu sea. The concentrations of nitrogen in spring and summer were higher than that in autumn, and mean concentration of phosphorus was the lowest in spring. In spring and summer, terrestrial input was the dominant source for nitrogen and phosphorus pollution in surface water of Sansha bay. In autumn, concentrations of nitrogen and phosphorus were determined by the combination of multiple processes such as endogenous release, seawater dilution, cage culture, and nutrient uptake of macroalgae or phytoplankton.

  • 海湾作为陆地和海洋相互作用的过渡地带,受人类活动扰动剧烈。近十几年,随着社会经济的快速发展,全球氮、磷等营养盐入海通量持续增加[1],海湾环境问题日益凸显[2]。氮、磷的过量输入会导致近岸水体富营养化和其他生态损害,如生物多样性下降、生态系统不稳定等[3]

    三沙湾是福建省最大的海湾,其地形具有口小腹大的特点,是典型的近封闭式潮汐汊道海湾。湾内岛屿众多、地形复杂,渔业资源丰富,水产养殖业发达。在三沙湾中部特设有19000公顷的官井洋大黄鱼繁殖保护区,保护洄游产卵的大黄鱼亲体和孵化的幼体,是我国唯一的内湾性大黄鱼产卵场,以大黄鱼为代表的特色养殖在福建省占有重要的地位。

    近年来,由于河流输入以及港口码头建设、临港工业发展和水产养殖等人类活动不断加剧,三沙湾水质污染和富营养化问题日趋严重[4]。牛淑杰等[5]研究认为,沿岸城市污水排放是三沙湾的主要污染源,从陆向海营养盐的变化趋势受入海河流输入及湾内养殖排放的综合影响。沈林南等[6]研究表明,三沙湾网箱养殖区氮、磷浓度相对较高。王萱等[7]基于2009-2018年监测数据评价三沙湾海水增养殖区环境质量状况,研究发现,受入海河流影响较大的盐田港、鲈门港和白马港的环境质量相对较差。

    三沙湾水质的主要超标因子为无机氮和无机磷[7]。由于湾内水质状况受到自身地形特征和多种人类活动的交互影响,水环境中氮、磷营养盐时空分布的驱动机制尚不明确。因此,识别三沙湾氮、磷营养的时空分布特征,探究其潜在的污染源及影响机制,对制定有效的污染防治措施以及保护海湾生态环境具有重要的参考价值。

    三沙湾位于福建省东北部沿海,地处霞浦、福安、宁德和罗源等县市滨岸交界处,主要由三都澳、鲈门港、白马港、盐田港、东吾洋、官井洋和福鼎洋等次一级海湾组成[8]。海湾总面积为570.04 km2,其中滩涂面积为308.03 km2,水域面积为262.01 km2。根据三沙湾的地形特征和海水养殖的空间分布格局,本研究共设置13个采样点位(表1),覆盖一澳、二港和二洋,不包括福鼎洋和白马港。

    表  1  采样点位分布表
    Tab.  1  Location of sampling sites
    站名纬度经度
    SS126°39′ N119°51′ E
    SS226°41′ N119°47′ E
    SS326°41′ N119°39′ E
    SS426°38′ N119°39′ E
    SS526°38′ N119°48′ E
    SS626°45′ N119°46′ E
    SS726°43′ N119°40′ E
    SS826°42′ N119°42′ E
    SS926°40′ N119°46′ E
    SS1026°37′ N119°43′ E
    SS1126°43′ N119°56′ E
    SS1226°40′ N119°57′ E
    SS1326°34′ N119°48′ E
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    本研究于2021年4月-10月共开展了9个航次的调查与监测,根据采样时间将9个航次划分为春季(4月和5月,5个航次)、夏季(6月,2个航次)和秋季(10月,2个航次)。采用有机玻璃采水器(型号为WB-PM,2 L)采集表层海水,贮存于干净的500 mL聚乙烯瓶中,并置于4 ℃采样箱保存。样品送回实验室后立即使用真空泵装置(滤膜为孔径0.45 µm,直径47 mm的醋酸纤维膜)过滤250 mL水样,用于活性磷酸盐(PO4-P)、硝氮(NO3-N)、氨氮(NH4-N)、亚硝氮(NO2-N)的测定;另外,未过滤的250 mL水样用于总磷(TP)测定。水样置于−20 ℃保存,48 h内完成样品测定。

    样品分析严格按照《海洋监测规范 第4部分:海水分析》(GB 17378.4-2007)[9]执行,NO3-N、NH4-N、NO2-N、PO4-P和TP分别采用镉柱还原法、靛酚蓝分光光度法、萘乙二胺分光光度法、磷钼蓝分光光度法和过硫酸钾氧化法检测。每批抽取10%样品开展双平行样分析,测定结果相对偏差均小于5%;每批测定两个加标样品,加标回收率为95%~105%。溶解态无机氮(DIN)为NO3-N、NH4-N和NO2-N浓度之和。水温和盐度采用便携式水质分析仪在现场测定。

    本研究根据《海水水质标准》(GB 3097-1997)[10],采用单因子污染指数法评价不同站位以及不同季节三沙湾DIN和PO4-P总体的达标情况,计算公式为:

    $$ {P}_{i}=\frac{{C}_{i}}{{C}_{i0}} $$

    式中:Pi是单因子污染指数,当Pi>1时,表明该指标超过了规定的水质标准限值,Pi越大表明相应指标超标越严重;$ {C}_{i} $是某水质指标的实测浓度值;${C}_{i\mathrm{0}}$是某水质指标的标准限值。其中,水质指标的标准限值为《海水水质标准》(GB 3097-1997)中规定的一、二、三、四类海水水质无机氮和活性磷酸盐浓度的标准值。

    本研究采用郭卫东等[11]提出的分类分级的富营养化评价模式作为三沙湾水域富营养化状态的评价方法。该方法根据DIN、PO4-P的摩尔浓度和N/P(DIN与PO4-P的摩尔浓度比),将水体营养级划分成9个等级,评价标准详见表2

    表  2  富营养化等级划分原则
    Tab.  2  Classification of nutrient levels of eutrophication assessment
    级别营养级DIN/µmol·L−1PO4-P/µmol·L−1N/P
    I贫营养<14.28<0.978~30
    II中度营养14.28~21.410.97~1.458~30
    III富营养>21.41>1.458~30
    IVP磷限制中度营养14.28~21.41>30
    VP磷中等限制潜在性富营养>21.4130~60
    VIP磷限制潜在性富营养>21.41>60
    IVN氮限制中度营养0.97~1.45<8
    VN氮中等限制潜在性富营养>1.454~8
    VIN氮限制潜在性富营养>1.45<4
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    本研究应用层次聚类分析法分析各采样点位水质特征的空间相似性和差异性;应用单因素方差分析(One-Way ANOVA Analysis)判定不同组别氮、磷浓度是否有统计学差异,p<0.05代表有显著性差异;应用One-Sample Kolmogorov-Smirnov Test(K-S检验)检验各指标是否呈正态分布,当p>0.05时,说明符合正态分布;对于不符合正态分布的数据,进行ln对数转化;应用Pearson相关分析方法识别氮、磷浓度与盐度的相关关系;应用Excel软件对数据进行预处理和分析,应用ArcGIS 10.2软件绘制地理信息相关图件。

    三沙湾表层水体中DIN、NO3-N、NO2-N和NH4-N的浓度范围分别为0.26~1.24 mg/L、0.048~0.76 mg/L、0.012~0.25 mg/L和0.005~1.27 mg/L(图1a图1d)。NO3-N和NH4-N是海水中DIN的主要存在形式。NO2-N属于硝化过程或反硝化过程的中间产物,不稳定,水体中的浓度较低。3.13%的站位DIN符合第二、三类海水水质标准,14.06%的站位符合第四类海水水质标准,82.81%的站位超过第四类海水水质标准(图2)。基于氮指标浓度的层次聚类分析结果表明,当欧式距离等于10时,13个站点被聚类成4组(图3a)。第二组DIN和NO3-N的平均浓度最大,且显著高于第一组和第四组(p<0.05)(图4a);第三组的NH4-N平均浓度最高,且显著高于第一组(p<0.05)。第二、三组的站位主要分布于鲈门港、盐田港和三都澳。入海河流、城镇污水排放和海水养殖是海湾水体中DIN的重要来源[12-13]。鲈门港和盐田港位于湾顶,分别有霍童溪和杯溪等河流汇入,沿岸分布有水产养殖、生活污水和农田等类型排放口,陆源污染物随径流排入近岸水体后,会增加该海域水体氮含量,使湾顶的氮污染更严重。王萱等[7]研究也发现,与三沙湾其他水域相比,盐田港、鲈门港的水质指标达标率较低。由于近岸水体受陆源污染的影响严重,秦皇岛金梦海湾[14]和深圳湾[15]的水污染程度也呈现内湾向外湾递减的趋势。三都澳海域的海水养殖方式以网箱养殖为主,且沿岸分布有农村生活污水和水产养殖为主的排放口,这可能是导致该水域氮浓度较高的主要原因之一。

    图  1  DIN、NO3-N、NH4-N、NO2-N、TP和PO4-P浓度时空分布格局
    Fig.  1  Spatial distribution of DIN, NO3-N, NH4-N, NO2-N, TP and PO4-P concentrations
    图  2  DIN和PO4-P达标情况
    Fig.  2  Composition of water quality standard of DIN and PO4-P

    三沙湾表层水体中TP和PO4-P的浓度范围为0.03~0.28 mg/L和0.02~0.16 mg/L(图1e图1f)。5.17%的站位PO4-P符合第二、三类海水水质标准,9.48%的站位满足第四类海水水质标准,85.35%的站位超过第四类海水水质标准(图2)。基于TP和PO4-P浓度的层次聚类分析结果表明,当欧式距离等于10时,13个站点被聚类成两组(图3b)。第二组两个站位SS11和SS12均位于东吾洋,TP和PO4-P的平均浓度最高(图4b)。截至2019年,三沙湾网箱养殖面积约为33.12 km2,其中东吾洋东安岛邻近水域是目前三沙湾主要的网箱养殖分布区之一[16]。养殖过程中残余饵料和粪便等排入水体,会增加水体中磷等污染物的浓度[17]。Kucuksezgin等[18]研究发现,爱琴海东部近岸海域水体中营养盐浓度随采样点位与网箱养殖距离的增加而减少。卫明等[16]研究表明,养殖面积与磷浓度呈正相关关系。鱼类的排泄物和投放饵料会导致湾内浮游植物生物量及微生物量远高于其他区域,这些生物的排泄和分解也会产生NO2-N和PO4-P等。此外,东吾洋沿岸分布较多的水产品加工企业,生产污水直排入海。因此,推测站位SS11和SS12的磷浓度与网箱养殖和沿岸生产废水排放有关。

    图  3  基于氮(a)、磷(b)的层次聚类分析结果
    Fig.  3  Results of Hierarchical Cluster Analysis for nitrogen and phosphorus, respectively
    图  4  不同组别DIN、NO3-N、NH4-N、NO2-N、TP和PO4-P平均浓度
    Fig.  4  Mean concentrations of DIN, NO3-N, NH4-N, NO2-N, TP and PO4-P for different groups

    N/P是海洋生态系统营养盐限制条件的重要反映指标。春季,DIN、PO4-P和N/P的范围分别为0.42~0.93 mg/L(30.14~66.37 µmol/L)、0.04~0.07 mg/L(1.33~2.13 µmol/L)和17.18~42.96;夏季,DIN、PO4-P和N/P的范围分别为0.63~0.98 mg/L(44.89~69.85 µmol/L)、0.09~0.15 mg/L(2.92~4.75 µmol/L)和10.26~21.70;秋季,DIN、PO4-P和N/P的范围分别为0.46~0.96 mg/L(33.21~68.35 µmol/L)、0.07~0.10 mg/L(2.13~3.18 µmol/L)和11.72~25.14(图5)。春季,58.3%的站位(即7个)处于富营养化状态,4个站位属于磷中等限制潜在富营养化水平状态;夏季和秋季,所有站位均处于富营养化状态,即DIN>21.4 µmol/L、PO4-P>1.45 µmol/L,且N/P为8~30。

    图  5  春、夏、秋季13个站点的N/P变化趋势
    Fig.  5  Trend of DIN/PO4-P for 13 sampling sites in spring, summer and autumn

    大部分站位的DIN和PO4-P浓度超过第四类海水水质标准,且处于富营养化状态,说明三沙湾水体氮、磷污染较严重,水体富营养化状况不容乐观。近年来,随着社会经济的发展,三沙湾受人类活动影响不断加剧,氮、磷营养盐污染问题日益凸出。此外,三沙湾具有口小腹大的特征,水体交换能力较差,污染物不易扩散,容易造成反复污染,湾内水域更容易出现富营养化现象。

    盐度作为重要的物理因子,被广泛用于识别海水中污染物对陆源的响应程度。海水中污染物浓度随盐度的增加而减少,表明这些污染物浓度的空间变化趋势主要受海水稀释扩散作用调控[5]。为了探究氮、磷浓度与盐度的关系,本研究分别将9个航次所有样本及春、夏、秋3个季节的样本氮、磷指标浓度与盐度进行Pearson相关分析(表3)。当不考虑季节变化时,盐度与TP、DIN和NO3-N呈显著负相关关系(p≤0.001),与PO4-P、NH4-N和NO2-N呈弱负相关关系。本研究中,氮、磷指标与盐度的负相关性进一步证明了三沙湾水体中营养盐污染与陆源输入关系密切。杨斌等[19]在钦州湾的研究也发现,随着盐度的增加,DIN、SiO3-Si等营养盐和COD的浓度降低,推测河流输入是主要的污染来源,随着海水的稀释,这些污染物浓度逐渐降低。此外,长江口表层水体中NO3-N也呈现类似的变化规律[20]

    表  3  不同季节盐度与N、P浓度的Pearson相关系数
    Tab.  3  Pearson correlation coefficients between water salinity and nitrogen, phosphorus concentrations
    盐度季节TPPO4-PDINNH4-NNO3-NNO2-N
    全部−0.235**−0.002−0.382**−0.147−0.658**−0.024
    春季−0.582**−0.052−0.743**−0.055−0.673**−0.394**
    夏季−0.3440.255−0.671**−0.275−0.822**0.517**
    秋季0.0940.003−0.311−0.228−0.402*−0.064
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    盐度与PO4-P、NH4-N和NO2-N无显著相关关系,这种营养盐与盐度的非线性关系被称为非保守性行为[4, 21-22]。海水中营养盐的浓度和分布除了受陆源输入的影响外,还受海域水体交换能力、地下水输入、海水养殖活动、大气输入和海湾的自然特征等因素影响[23]。三沙湾是福建省典型的养殖海湾,湾内养殖规模较大,养殖模式包括以海带和江蓠为代表的大型藻类筏式养殖和以大黄鱼、鲍鱼为代表的网箱养殖。因此,水域内复杂的生物地球化学过程产生的内源性PO4-P、NH4-N和NO2-N,以及残饵和水产养殖生物(如鱼类、鲍鱼和海参等)产生的排泄物,会抵消海水对陆源输入营养盐的稀释作用或者藻类吸收移除作用,使得盐度与PO4-P、NH4-N和NO2-N无显著相关关系。

    对于不同季节而言,氮、磷浓度与盐度的关系随季节的变化而变化,说明水体中氮、磷对陆源输入的响应具有季节变异性。春季,除PO4-P和NH4-N外,其余指标均与盐度呈显著负相关关系;相比春季,夏季盐度与NH4-N、NO3-N的负相关关系增强,而与NO2-N呈显著正相关关系,与PO4-P的正相关关系也增强;秋季,盐度除了与NO3-N呈显著负相关关系外,与其他指标均无显著相关关系,具体讨论详见2.4。

    不同氮、磷指标浓度的季节变化规律存在差异(图6)。对于氮指标而言,不同季节DIN和NH4-N的平均浓度无显著性差异;NO3-N的平均浓度为春季最高,秋季最低;NO2-N平均浓度的变化规律为夏季>秋季>春季(图6a图6d)。对于磷指标而言,TP的平均浓度表现为秋季显著高于春、夏季的特征(p<0.05);夏季PO4-P的平均浓度最高,秋季次之(图6e图6f)。总体而言,春、夏季氮指标平均浓度较高,而夏、秋季磷指标平均浓度较高。

    图  6  DIN、NH4-N、NO3-N、NO2-N、TP和PO4-P浓度季节变化模式
    Fig.  6  Seasonal variations of DIN, NH4-N, NO3-N, NO2-N, TP and PO4-P concentrations

    三沙湾氮、磷营养盐浓度和富营养化状态具有季节变异性,氮、磷浓度与盐度的关系也随着季节的变化而变化。春季,NO3-N和NH4-N的平均浓度最高,PO4-P浓度最低,且盐度与大部分指标浓度(PO4-P和NH4-N除外)呈显著负相关关系。这种现象说明春季三沙湾表层水体中TP、DIN、NO3-N和NO2-N可能受河流或排污口输入的影响更大,陆源污染物排入水体后,随径流冲淡水扩展,进而被海水稀释,形成随着盐度增加而浓度降低的趋势[20]。PO4-P和NH4-N与盐度呈弱负相关关系,表明除了陆源输入外,水体中PO4-P和NH4-N还受微生物的活动、内源释放和海水养殖等其他因素的综合影响。

    夏季,DIN、NO2-N和NH4-N的平均浓度最高,且与春季相比,盐度与NH4-N、NO3-N的负相关关系增强。这可能是因为夏季三沙湾区域降雨量丰富,河流和降雨等地表径流输入增加,加剧了近岸水体中营养盐的污染。此外,夏季的径流量增加,受河流冲淡水的影响,河口或近岸区域盐度降低,促使盐度与NH4-N、NO3-N负相关关系增强。NO2-N作为硝化和反硝化过程的中间产物,可以通过NH4-N的氧化过程和NO3-N还原过程产生。已有研究表明,湿、热季节,硝化过程是主要的氮转化过程[24-25]。夏季水温较高,有利于NH4-N氧化为NO2-N[26-27],若水体中氨氧化速率大于亚硝酸盐氧化速率,会造成亚硝酸盐在表层水中累积[28-29],增加水体中NO2-N的浓度。夏季海带等大型藻类基本收割完成,由于缺少大型藻类的营养竞争,浮游植物可能大量生长[30],其排泄与分解过程也会产生大量NO2-N。微生物活动或浮游植物分解等过程导致的NO2-N浓度增加可能是夏季盐度与NO2-N浓度相关关系改变的重要原因。夏季PO4-P的平均浓度也是最高的,但是盐度与PO4-P由弱负相关关系转为弱正相关关系。除了陆源输入可能增加外,夏季水温明显高于春季,随着温度的升高部分悬浮物颗粒和沉积物中的PO4-P也会被释放到水体中,尤其是网箱养殖区,这种情况加剧海水无机磷的污染,从而抵消了海水稀释作用,进而改变了盐度与PO4-P的相关关系。

    秋季大部分指标浓度低于夏季,但高于春季。在采样时间段内,闽东南地区台风和降雨仍然频发,非点源污染是三沙湾水体中营养盐的重要来源之一,而且较高的温度有利于内源氮、磷污染物的释放,这可能是秋季大部分指标浓度高于春季的主要原因。但是,除NO3-N外,盐度与其他氮、磷指标均无显著相关关系,说明水体中氮、磷状况是多个过程(如陆源输入、内源循环、微生物活动、海水稀释、网箱养殖以及藻类或浮游植物对营养盐的吸收等)交互作用的结果[31]

    (1) 三沙湾82.81%的站位的DIN浓度和85.35%的站位的PO4-P浓度超过第四类海水水质标准,且大部分站点处于富营养化状态,表明三沙湾水质不容乐观。

    (2) 氮、磷污染程度存在时空差异性,具体表现为:湾顶的氮污染较严重,而网箱养殖密集区的磷污染较严重;夏季,无机氮和无机磷平均浓度最高;春季,7个站点处于富营养化状态,4个站点存在磷中等限制潜在富营养化风险,而夏、秋季所有站点均处于富营养化状态。

    (3) 春、夏季,氮营养盐的空间分布格局主要受陆源输入的调控,而磷的空间分布受多个因素的综合影响;秋季,营养盐状况是陆源输入、内源释放、海水稀释、网箱养殖以及藻类对营养盐的吸收等多个过程综合作用的结果。

  • 图  1   DIN、NO3-N、NH4-N、NO2-N、TP和PO4-P浓度时空分布格局

    Fig.  1.   Spatial distribution of DIN, NO3-N, NH4-N, NO2-N, TP and PO4-P concentrations

    图  2   DIN和PO4-P达标情况

    Fig.  2.   Composition of water quality standard of DIN and PO4-P

    图  3   基于氮(a)、磷(b)的层次聚类分析结果

    Fig.  3.   Results of Hierarchical Cluster Analysis for nitrogen and phosphorus, respectively

    图  4   不同组别DIN、NO3-N、NH4-N、NO2-N、TP和PO4-P平均浓度

    Fig.  4.   Mean concentrations of DIN, NO3-N, NH4-N, NO2-N, TP and PO4-P for different groups

    图  5   春、夏、秋季13个站点的N/P变化趋势

    Fig.  5.   Trend of DIN/PO4-P for 13 sampling sites in spring, summer and autumn

    图  6   DIN、NH4-N、NO3-N、NO2-N、TP和PO4-P浓度季节变化模式

    Fig.  6.   Seasonal variations of DIN, NH4-N, NO3-N, NO2-N, TP and PO4-P concentrations

    表  1   采样点位分布表

    Tab.  1   Location of sampling sites

    站名纬度经度
    SS126°39′ N119°51′ E
    SS226°41′ N119°47′ E
    SS326°41′ N119°39′ E
    SS426°38′ N119°39′ E
    SS526°38′ N119°48′ E
    SS626°45′ N119°46′ E
    SS726°43′ N119°40′ E
    SS826°42′ N119°42′ E
    SS926°40′ N119°46′ E
    SS1026°37′ N119°43′ E
    SS1126°43′ N119°56′ E
    SS1226°40′ N119°57′ E
    SS1326°34′ N119°48′ E
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    表  2   富营养化等级划分原则

    Tab.  2   Classification of nutrient levels of eutrophication assessment

    级别营养级DIN/µmol·L−1PO4-P/µmol·L−1N/P
    I贫营养<14.28<0.978~30
    II中度营养14.28~21.410.97~1.458~30
    III富营养>21.41>1.458~30
    IVP磷限制中度营养14.28~21.41>30
    VP磷中等限制潜在性富营养>21.4130~60
    VIP磷限制潜在性富营养>21.41>60
    IVN氮限制中度营养0.97~1.45<8
    VN氮中等限制潜在性富营养>1.454~8
    VIN氮限制潜在性富营养>1.45<4
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    表  3   不同季节盐度与N、P浓度的Pearson相关系数

    Tab.  3   Pearson correlation coefficients between water salinity and nitrogen, phosphorus concentrations

    盐度季节TPPO4-PDINNH4-NNO3-NNO2-N
    全部−0.235**−0.002−0.382**−0.147−0.658**−0.024
    春季−0.582**−0.052−0.743**−0.055−0.673**−0.394**
    夏季−0.3440.255−0.671**−0.275−0.822**0.517**
    秋季0.0940.003−0.311−0.228−0.402*−0.064
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出版历程
  • 收稿日期:  2022-05-02
  • 修回日期:  2022-07-27
  • 录用日期:  2022-07-27
  • 网络出版日期:  2023-06-13
  • 刊出日期:  2023-06-19

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