【开题报告】舟山渔场叶绿素a分布特征的初步探讨
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开题报告
海洋渔业科学与技术
舟山渔场叶绿素a分布特征的初步探讨
一、综述本课题国内外研究动态,说明选题的依据和意义
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, 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]。
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。
二、研究的基本内容,拟解决的主要问题:
(1)主要通过数据分析叶绿素a含量在舟山渔场海域表层季节的分布特征。
(2)测出浮游植物细胞丰度、温度、盐度、主要营养盐等因子在舟山渔场海域随季节的变
化。
(3)通过数据的对比,探讨舟山渔场海域叶绿素a的分布特征及其浮游植物细胞丰度、温度、盐度、主要营养盐子之间的关系。
二、研究步骤、方法及措施:
(一)采取海上试验船在海上定点取样的研究方法(已由浙江省海洋研究所完成)。
1、在舟山渔场海域确定站位,设置4个断面、21个站位。
2、在每一个季节进行同一地点取样相同且次数相同,对每一次取样做好数据的记录。
3、实验室内分析:在实验室内,对取样样品进行叶绿素a浓度和浮游植物细胞丰度、温度、
盐度、主要营养盐等因子的测定。
(二)数据整理和分析。
1、对数据资料进行整理,并作相关性分析,得出叶绿素a、浮游植物细胞丰度、温度、盐度、
主要营养盐等因子水平分布特征。
2、探讨舟山渔场海域表层叶绿素a含量的分布变化特征及其与各因子间的关系,为合理利用和
改善舟山渔场生态环境提供依据。
四、参考文献
[1]Richardson Katherine,Stiig Markager, Erik Buch, et al.. Seasonal distribution of primary
production,phytoplankton biomass and size distribution in the Greenland Sea.Deep-Sea Res.PartⅠ,2005,1-21.
[2] 刘子琳,宁修仁,蔡昱明,等.浙江海岛邻近海域叶绿素a 和初级生产力的分布[J].东海海
洋,1997,15(3):22-28.
[3] 沈新强,蒋 玫,袁 骐. 长江河口区叶绿素a分布的研究[J] . 中国水产科学,1999 ,6(5) :1 -
5.
[4] 沈新强.长江口外水域叶绿素a分布的基本特征[J].中国水产科学,1995,2(1):71-80.
[5] 周伟华,袁翔城,霍文毅,等.长江口邻域叶绿素a和初级生产力的分布[J].海洋学报,
2004,26(3):143-150.
[6]刘子琳,张涛.2004 年春季长江河口水体与沉积物表层的叶绿素a浓度分布[J].海洋学研究,
2008,12(4):26-29.鲁北伟,王荣,王文琪.春季东海不同水域的表层叶绿素a含量[J].海洋与湖沼,1996,9(5):24-27.。