第53卷 第9期 2023年9月中国海洋大学学报P E R I O D I C A L O F O C E A N U N I V E R S I T Y O F C H I N A53(9):123~131S e pt .,2023渤海叶绿素a 的时空分布及其影响因素❋王梦雪1,丁晓坤2,侯 兴1,吴 念1,3,王 允1,周 楠1,王玲燕1,张晓彤1,朱东栋1,3,4,刘崇淙1,刘素美1,3❋❋(1.中国海洋大学深海圈层与地球系统前沿科学中心海洋化学理论与工程技术教育部重点实验室,山东青岛266100;2.中国海洋大学海洋环境与生态教育部重点实验室,山东青岛266100;3.青岛海洋科学与技术试点国家实验室海洋生态与环境科学功能实验室,山东青岛266237;4.法国西布列塔尼大学海洋环境科学实验室,法国普卢扎内29280)摘 要: 本文结合2019年四个季节渤海叶绿素a 浓度的现场观测数据和卫星遥感资料,系统分析了渤海叶绿素a 的时空分布规律及其影响因素㊂调查结果显示,2019年渤海春㊁夏㊁秋㊁冬季节叶绿素a 浓度范围分别为0.4~6.8㊁0.5~14.9㊁0.2~6.5和0.4~0.9μg /L ,平均浓度分别为(1.6ʃ1.2)㊁(3.0ʃ4.2)㊁(1.0ʃ0.8)和(0.6ʃ0.2)μg /L ,叶绿素a 浓度的季节分布规律为夏季>春季>秋季>冬季㊂四个季节近岸叶绿素a 浓度明显高于远岸;夏季层化现象明显,表层叶绿素a 浓度明显高于中㊁底层,春㊁秋㊁冬季节垂直混合均匀㊂冬季温度是浮游植物生长的主要影响因素,夏㊁秋季节浮游植物生长受沿岸河流营养盐输入影响显著,尤其是夏季,受黄河水沙调控影响,黄河月径流量峰值由以往的秋季提前至夏季,使得夏季营养盐得以补充,进而导致叶绿素a 浓度显著增加,渤海叶绿素a 峰值发生的季节总体上由以往的春㊁秋季转变为春㊁夏季㊂研究结果揭示了渤海叶绿素a 的时空变化特征,为深入认识渤海生态系统的结构和功能提供了数据基础㊂关键词: 叶绿素a ;渤海;影响因素;调水调沙中图法分类号: P 734 文献标志码: A 文章编号: 1672-5174(2023)09-123-09D O I : 10.16441/j.c n k i .h d x b .20220262引用格式: 王梦雪,丁晓坤,侯兴,等.渤海叶绿素a 的时空分布及其影响因素[J ].中国海洋大学学报(自然科学版),2023,53(9):123-131.W a n g M e n g x u e ,D i n g X i a o k u n ,H o u X i n g ,e t a l .T e m p o r a l a n d s p a t i a l v a r i a t i o n s o f c h l o r o p h y l l a a n d t h e i r i n f l u e n c i n gf a c -t o r s i n t h e B o h a i S e a [J ].P e r i o d i c a l o f O c e a n U n i v e r s i t y of C h i n a ,2023,53(9):123-131. ❋ 基金项目:渤海氮循环的关键过程与调控机制项目(U 1806211)资助S u p p o r t e d b y t h e U n d e r s t a n d i n g K e y N i t r o ge n T r a n sf o r m a t i o n P r o c e s s e s i n t h e B o h a i S e a (U 1806211)收稿日期:2022-05-06;修订日期:2022-06-12作者简介:王梦雪(1997 ),女,硕士生㊂E -m a i l :w a n g m e n gx u e @s t u .o u c .e d u .c n ❋❋ 通信作者:E -m a i l :s u m e i l i u @o u c .e d u .c n海水中的叶绿素a (C h l o r o p h yl l a ,C h l a )主要存在于浮游植物中,是浮游植物进行光合作用的主要色素㊂海洋中叶绿素a 的浓度能间接表征海洋浮游植物的生物量,也是海洋初级生产力计算的重要参数[1-2]㊂叶绿素a 的分布受多种环境因素影响,例如温度㊁盐度㊁营养盐㊁海洋环流㊁人类活动等[3-4]㊂渤海是中国唯一的内海,平均水深为18m ,总面积为77000k m2,包括莱州湾㊁渤海湾㊁辽东湾㊁中部海域和渤海海峡,是中国重要的渔业资源产卵场,具有重要的经济和生态价值[5]㊂渤海沿岸有众多河流汇入,其中黄河占渤海总河流输入量的75%,对渤海生态环境影响显著[6],自2002年起黄河实行调水调沙政策,一个月内向渤海输送的水量和泥沙量分别占黄河全年输送量的14%~56%和26%~78%[6-7],短时间内将大量水沙输入渤海,对渤海营养盐[6-7]㊁盐度[8]㊁浮游植物等[9]均产生了显著的影响㊂本研究于2019年在渤海进行了四个季节的调查,同时结合卫星遥感数据分析,系统全面的认识了渤海叶绿素a 浓度的空间分布特征与季节变化规律,并探究了营养盐㊁温度和盐度等环境因子对其分布的影响,讨论了黄河水沙调控对渤海叶绿素a 的影响㊂本研究进一步认识了浮游植物对外界环境的响应特征,为渤海生态系统保护提供了数据支撑㊂1 研究区域与方法1.1研究区域本研究于2019年5月(春季)㊁7~8月(夏季)㊁10月(秋季)和12月(冬季)对渤海海域进行观测㊂站位设置如图1所示,春季采集站位34个,夏季60个,秋季57个,冬季26个,其中冬季主要调查了渤海中部海区㊂Copyright ©博看网. All Rights Reserved.中 国 海 洋 大 学 学 报2023年图1 渤海调查站位图F i g .1 T h e s a m p l i n g st a t i o n s i n t h e B o h a i S e a 1.2研究方法本文采用的温度(T )㊁盐度(S )数据来自于船载S e a -b i r d C T D (C o n d u c t i v i t y T e m p e r a t u r e D e pt h )㊂使用N i s k i n 采水器采集水样,每个站位设立表㊁中㊁底三层,表层采样深度在2~3m ,中㊁底层采样深度根据实际水深设定,采集的水样用N a l ge n e 滤器和0.4μm 聚碳酸脂膜(111107,W h a t m a n ,G E R )过滤,过滤后的滤膜用铝箔纸包裹,滤液装于高密度聚乙烯(H D P E )样品瓶中,-20ħ冷冻保存,分别用于叶绿素a 和营养盐的测定㊂叶绿素a 使用T r i l o g y 实验室型荧光仪测定,激发波长为436n m ,发射波长670n m ㊂将滤膜放入15m L离心管中,加入10m L 90%的丙酮溶液,在4ħ避光条件下提取14~24h ,4000r /m i n 离心15m i n,取上层清液分别测定滴加10%H C l 前后的荧光值,得出叶绿素a 浓度(精密度为3.4%)㊂硝酸盐(N O -3)㊁亚硝酸盐(N O -2)㊁磷酸盐(P O 3-4)和硅酸盐(S i O 2-3)的测定采用德国Q u A A t r o 连续流动自动分析仪,测定方法分别为C d -C u 还原和重氮偶氮法㊁重氮偶氮法㊁磷钼蓝法及硅钼黄法,检出限分别为0.01㊁0.01㊁0.01和0.04μm o l /L ㊂铵盐(N H +4)采用次溴酸钠氧化法测定,检出限为0.03μm o l /L ,精密度为3%㊂营养盐数据来源于文献[10]㊂渤海海表叶绿素a 浓度的卫星数据(2019年1月至12月),来源于美国航空航天局(N A S A )网站(h t -t p s ://o c e a n d a t a .s c i .g s f c .n a s a .g o v /),水平分辨率为9k mˑ9k m ㊂本研究获取的遥感叶绿素a 数据全面㊁连续的反映了渤海叶绿素a 的时空分布特征[3,11-12]㊂1985 2001年黄河径流量数据来源于‘东营市水利志“;2003 2019年黄河径流量数据来源于泥沙公报:h t t p ://w w w .y e l l o w r i v e r .g o v .c n /n i s h a g o n g ga o /㊂2 结果与讨论2.1渤海主要环境参数渤海海水主要的环境参数如表1所示,水温的季节变化范围为7.10~29.5ħ,四个季节温度差异明显,夏季>秋季>春季>冬季;盐度的季节变化范围是25.8~32.6,四个季节差异较小,盐度低值区主要位于渤海湾和莱州湾;五项营养盐N H +4㊁N O -3㊁N O -2㊁P O 3-4㊁S i O 2-3浓度的季节变化范围分别为0.05~12.2㊁0.03~27.5㊁0.01~4.97㊁0.08~1.14和0.20~23.0μm o l /L ㊂表1 海水主要环境参数T a b l e 1 M a i n e n v i r o n m e n t a l pa r a m e t e r s o f s e a w a t e r 参数P a r a m e t e r s 春季S p r i n g夏季S u m m e r秋季A u t u m n 冬季W i n t e r平均值ʃ标准偏差M e a n ʃS D 中位数M e d i a n 平均值ʃ标准偏差M e a n ʃS D 中位数M e d i a n 平均值ʃ标准偏差M e a n ʃS D 中位数M e d i a n 平均值ʃ标准偏差M e a n ʃS D 中位数M e d i a n T /ħ10.3ʃ1.1610.323.7ʃ2.4523.518.4ʃ0.7618.68.22ʃ0.728.29S31.4ʃ1.2631.831.1ʃ1.1431.630.8ʃ1.7931.731.8ʃ0.7532.2N H +4/(μm o l /L )1.19ʃ0.731.032.85ʃ2.591.852.13ʃ1.452.190.29ʃ0.390.14N O -3/(μm o l /L )5.44ʃ6.562.151.62ʃ2.250.577.14ʃ6.915.538.69ʃ3.917.63N O -2/(μm o l /L )0.10ʃ0.090.050.83ʃ0.770.631.38ʃ1.111.310.22ʃ0.360.09P O 3-4/(μm o l /L )0.14ʃ0.060.120.26ʃ0.020.260.40ʃ0.080.410.40ʃ0.120.42S i O 2-3/(μm o l /L )1.45ʃ1.300.947.66ʃ3.087.107.87ʃ4.187.0510.6ʃ2.3210.9D I N /(μm o l /L )6.72ʃ6.873.355.92ʃ4.813.2810.7ʃ8.087.669.20ʃ3.777.96421Copyright ©博看网. All Rights Reserved.9期王梦雪,等:渤海叶绿素a的时空分布及其影响因素2.2渤海叶绿素a的时空分布特征渤海四个调查航次叶绿素a表㊁中㊁底分布如图2所示㊂其中春季表㊁中㊁底层叶绿素a的浓度范围分别为0.4~5.3㊁0.3~7.1和0.6~7.5μg/L,平均浓度分别为(1.5ʃ0.9)㊁(1.5ʃ1.3)和(1.7ʃ1.3)μg/L,海水垂直混合均匀,表㊁中㊁底三层水平分布规律相似,叶绿素a高值均出现在渤海中部靠近渤海海峡的海域㊂(a㊁b㊁c:春季表㊁中㊁底;d㊁e㊁f:夏季表㊁中㊁底;g㊁h㊁i:秋季表㊁中㊁底;j㊁k㊁l:冬季表㊁中㊁底㊂a,b,c:S u r f a c e,m i d d l e a n d b o t t o m i n s p r i n g;d,e,f:S u r-f a c e,m i d d l e a n d b o t t o m i n s u m m e r;g,h,i:S u r f a c e,m i d d l e a n d b o t t o m i n a u t u m n;j,k,l:S u r f a c e,m i d d l e a n d b o t t o m i n w i n t e r.)图2渤海叶绿素a浓度在不同水深的空间分布F i g.2 H o r i z o n t a l d i s t r i b u t i o n o f c h l o r o p h y l l a a t d i f f e r e n t w a t e r d e p t h s i n t h e B o h a i S e a521Copyright©博看网. All Rights Reserved.中国海洋大学学报2023年夏季表㊁中㊁底层叶绿素a的浓度范围分别为0.6~ 30.5㊁0.2~2.9和0.2~8.9μg/L,平均浓度分别为(5.2ʃ5.4)㊁(0.9ʃ0.7)和(1.8ʃ2.0)μg/L㊂夏季层化现象明显,大部分站位表层叶绿素a浓度较中㊁底层高;水平分布为近岸叶绿素a浓度高,中部海域浓度较低,表层叶绿素a高值主要位于黄河入海口和秦皇岛沿岸,底层叶绿素a高值主要位于三个海湾内㊂秋季表㊁中㊁底层叶绿素a的浓度范围分别为0.4~ 6.5㊁0.3~2.1和0.4~2.8μg/L,平均浓度分别为(1.2ʃ1.0)㊁(0.6ʃ0.3)和(0.9ʃ0.5)μg/L㊂海水垂直混合均匀,叶绿素a分布无明显层化现象,沿岸叶绿素a浓度高于中部海域,叶绿素a高值主要出现在三个海湾及秦皇岛沿岸㊂冬季的调查站位主要集中在渤海中部海域,表㊁中㊁底层叶绿素a的浓度范围分别为0.2~1.0㊁0.4~ 0.8和0.4~1.0μg/L,平均浓度分别为(0.6ʃ0.2)㊁(0.6ʃ0.1)和(0.6ʃ0.1)μg/L,调查区域内叶绿素a 浓度低且区域差异性小,叶绿素a浓度较高的区域是渤海海峡处,其次是临近渤海湾处㊂2.3环境因子对渤海叶绿素a的影响海水中叶绿素a浓度及分布受众多因素的影响,比如温度[13]㊁光照[14]㊁风速[15]㊁营养盐[16]等,本研究主要探究了渤海四个季节表层叶绿素a与温度㊁盐度㊁营养盐的相关关系(见表2)㊂春季叶绿素a高值主要分布在渤海中部临近渤海海峡,同时在渤海湾口和莱州湾也存在较高浓度,叶绿素a和环境因子的整体相关性较弱可能是因为不同区域的主要影响因子的差异[17-19],例如现场加富实验表明不同区域浮游植物生长的限制因子不同,莱州湾存在显著磷限制[20-22]㊂根据J u s t i c等[23]和N e l s o n等[24]的营养盐限制标准,D I P㊁D S i和D I N浓度低于0.1㊁2和1μm o l/L时,对浮游植物的生长存在绝对限制,调查发现,春季渤海海域74%的站位存在硅绝对限制,莱州湾存在磷绝对限制,但春季叶绿素a浓度较高,仅次于夏季,可能是由于藻类细胞存在胞内磷库和表面吸附磷库,在磷限制环境下可以 奢侈吸收 储存磷库来满足自身生长需要[25],或者不同浮游植物对营养盐的喜好度不同,硅限制特征虽不利于硅藻的生长,但可以间接促进甲藻的繁殖[26]㊂夏季叶绿素a与T呈正相关,与S和P O3-4呈负相关㊂叶绿素a高值主要在黄河入海口临近海域,该区域温度和D I N㊁S i O2-3浓度高,盐度和P O3-4浓度低,与黄河高温㊁低盐及高D I N/P O3-4㊁S i O2-3/P O3-4比的特征[27]一致,且夏季相对于春季硅㊁磷限制得到缓解,说明黄河冲淡水的输入为浮游植物生长繁殖提供了有利条件[28]㊂黄河冲淡水受夏季东南风影响[29],向东北方向移动,河水携带的营养盐可能会促进中部海域浮游植物的生长[30],渤海中部浮游植物量占渤海的63.6%,因此黄河输入是影响夏季叶绿素a浓度及分布的重要因素㊂秋季叶绿素a高值主要位于莱州湾㊁渤海湾及秦皇岛沿岸,叶绿素a与S㊁P O3-4呈显著负相关,与N H+4㊁N O-3㊁S i O2-3存在显著正相关,近岸水深浅,垂直混合强烈,底部沉积物释放的营养盐对海水进行补充,同时黄河㊁海河㊁滦河等河流输入带来了低盐度环境和充足的营养盐[31],尤其是氮和硅,对浮游植物生长具有明显的促进作用㊂研究海域P O3-4含量低且陆源输入较少,叶绿素a与P O3-4同样呈现显著负相关, P O3-4处于不断消耗的状态,P O3-4对渤海夏㊁秋季需磷浮游植物生长影响显著,这与周艳蕾等[32]调查结果一致㊂冬季叶绿素a浓度低,海水温度低,且T与叶绿素a显著正相关,表明温度是冬季影响浮游植物增长的重要因素[31];温度越低溶氧含量越高[33],这也是冬季溶氧含量高的主要原因㊂表2四个季节渤海表层叶绿素a与主要环境因子的相关性系数T a b l e2C o r r e l a t i o n c o e f f i c i e n t b e t w e e n s u r f a c e c h l o r o p h y l l aa n d s e a s o n a l e n v i r o n m e n t a l f a c t o r s o f t h e B o h a i S e a环境因子E n v i r o n m e n t a lf a c t o r s季节S e a s o n春季S p r i n gn=34夏季S u m m e rn=60秋季A u t u m nn=57冬季W i n t e rn=26 T-0.140.41**-0.020.58**S-0.09-0.44**-0.70**0.51N H+4-0.150.070.43**-0.09N O-30.070.180.43**-0.53*S i O2-30.050.180.47**0.42N O-20.14-0.030.06-0.12P O3-4-0.10-0.30*-0.72**0.12D I N0.050.160.45**-0.36 N o t e:*p<0.05;**p<0.01㊂2.4黄河水沙调控对渤海叶绿素a季节分布规律的影响黄河水沙调控已引起渤海特别是莱州湾盐度呈现降低趋势[7],入海水沙与营养盐输送量的季节变化发生了显著的改变,峰值较之前提前2~3个月,且引起营养盐不平衡[6,8]㊂受物理化学环境的变化,渤海浮游植物丰度及组成也发生了改变[5,34]㊂本研究也发现,渤海叶绿素a的季节分布规律受621Copyright©博看网. All Rights Reserved.9期王梦雪,等:渤海叶绿素a 的时空分布及其影响因素到黄河水沙调控的影响㊂由图4可以看出,四个划分区域叶绿素a 遥感数据与航次观测数据季节变化规律一致(r =0.76,p <0.01,n =13),整个渤海海域及每个湾的叶绿素a 季节变化规律几乎都呈现为夏季>春季>秋季>冬季的趋势,对比2019年黄河入海口(利津)径流量和渤海叶绿素a 含量(见图4)发现,两者具有显著的相关性(r =0.78,p <0.01,n =12),这说明渤海夏季叶绿素a 峰值与黄河水沙调控有着密切的联系㊂通过汇集1982年到2019年渤海叶绿素a 的文献资料(见表3)发现,自2002年以来,渤海叶绿素a 峰值发生的季节总体上由以往的春㊁秋季节转变为春㊁夏季节㊂有研究指出,从1998年至2018年的近20年间,渤海四个季节中夏季叶绿素a 浓度增加幅度最大,增加了45.6%,而在秋季大部分月份叶绿素a 出现了降低的现象[35]㊂在水沙调控(2002年)之前,渤海叶绿素a 峰值主要出现在春㊁秋季节,而夏季叶绿素a 浓度较低,这是由于春㊁秋季节营养盐充足,温度适宜,而春季浮游植物生长大量消耗引起夏季营养盐缺乏㊁浮游动物的捕食活动强烈等因素导致夏季浮游植物数量相比春秋季节较少[36];而水沙调控活动(2002年及之后)人为的改变了黄河的月径流量,使黄河月径流量峰值从以往的秋季(10月)提前至夏季(7月)(见图4),在短期内(20天左右)向渤海输送的D I N ㊁D I P 和D S i 通量高达黄河全年输送量的23%~68%[6,8,27,37],大量的营养盐促进了浮游植物的生长繁殖[31],进而导致夏季叶绿素a 高峰期的发生,使得渤海叶绿素a 季节分布规律的转变㊂图3 渤海2019年叶绿素a 月变化和水沙调控前后黄河月平均径流量F i g .3 M o n t h l y v a r i a t i o n o f c h l o r o p h y l l a o f t h e B o h a i s e a i n 2019a n d m o n t h l y m e a n f r e s h w a t e r d i s c h a r ge f r o m t h e Y e l l o w r i v e r b e f o r e a n d a f t e r w a t e r a n d s e d i m e n t r e gu l a t i on 图4 2019年渤海不同区域遥感和实测叶绿素a 的月际分布F i g .4 M o n t h l y v a r i a t i o n s o f c h l o r o p h y l l a d a t a i n s i t u o b s e r v a t i o n s a n d m o n t h l ys a t e l l i t e d e r i v e d i n d i f f e r e n t a r e a o f t h e B o h a i s e a i n 2019721Copyright ©博看网. All Rights Reserved.中 国 海 洋 大 学 学 报2023年表3 不同年份叶绿素a 峰值季节分布T a b l e 3 S e a s o n a l d i s t r i b u t i o n o f c h l o r o p h y l l a p e a k i n d i f f e r e n t ye a r s 时间T i m e 研究区域R e s e a r c h a r e a叶绿素高峰期C h l o r o p h yl l a P e a k P e r i o d 春季S p r i n g 夏季S u m m e r 秋季A u t u m n 冬季W i n t e r数据来源D a t a s o u r c e 参考文献R e f e r e n c e s1980 1981年渤海次高峰高峰实测[38]1982 1983年渤海高峰次高峰实测[39]1998 1999年渤海中部及渤海海峡高峰次高峰实测[40]1998 2001年渤海高峰次高峰遥感[35]1998 2002年渤海高峰次高峰遥感[34]2000 2012年辽东湾高峰遥感[4]渤海湾高峰莱州湾高峰高峰中部海域及渤海海峡次高峰高峰2003 2009年渤海中部高峰次高峰模型[14]2003 2013(2014)年辽东湾高峰遥感[41-42]渤海湾次高峰高峰莱州湾高峰高峰中部海域及渤海海峡次高峰高峰2003 2018年渤海次高峰高峰遥感[35]2004 2017年渤海次高峰高峰遥感+实测[34]2006 2007年渤海次高峰高峰实测[43]2006 2017年渤海次高峰高峰模型[17]2013年渤海中部高峰次高峰实测[44]2014年渤海中部高峰次高峰实测[44]2019年渤海次高峰高峰遥感+实测本文3 结语渤海叶绿素a 分布具有明显的时空分布特征,叶绿素a 平面分布大致呈近岸高,远岸低的分布趋势;垂直方向上,春㊁秋㊁冬季节表㊁中㊁底三层差异较小,夏季表层明显大于中层和底层;季节差异上,不同区域的实测数据和卫星观测数据具有很好的一致性,夏季叶绿素a 浓度全年最高,冬季最低,分布规律为夏季>春季>秋季>冬季㊂四个季节叶绿素a 及环境因子(温度㊁盐度㊁营养盐)分析结果可知,渤海浮游植物生长受沿岸河流营养盐输入影响明显,尤其是夏㊁秋季节,叶绿素a 高值主要分布在低盐度㊁高营养盐的近岸及河流入海口处;而冬季温度是浮游植物生长的主要影响因素㊂此外,自黄河水沙调控(2002年)以来,黄河月径流量峰值由以往的秋季高峰转变为夏季,黄河冲淡水携带的营养盐促进了浮游植物的生长,导致夏季叶绿素a浓度显著增加,渤海叶绿素a 的季节分布规律发生转变,渤海叶绿素a 峰值发生的季节总体上由以往的春㊁秋季转变为春㊁夏季㊂致谢:本研究中2019年春季㊁夏季㊁秋季的数据及样品采集取自黄海水产研究所和青岛海洋科学与技术试点国家实验室深远海科学考察队共同组织的渤海生态综合调查共享航次 中渔科102 号考察船,2019年冬季样品采集取自中国海洋大学组织的国家自然科学基金委黄渤海共享航次 东方红3 号考察船,在此一并致谢!参考文献:[1] C u l l e n J J .T h e d e e p c h l o r o p h y l l m a x i m u m :C o m p a r i n g ve r t i c a l p r of i l e s o f c h l o r o p h yl l a [J ].C a n a d i a n J o u r n a l o f F i s h e r i e s a n d A qu a t i c S c i e n c e s ,1982,39(5):791-803.821Copyright ©博看网. 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All Rights Reserved.9期王梦雪,等:渤海叶绿素a的时空分布及其影响因素131T e m p o r a l a n d S p a t i a l V a r i a t i o n s o f C h l o r o p h y l l a a n dT h e i r I n f l u e n c i n g F a c t o r s i n t h e B o h a i S e aW a n g M e n g x u e1,D i n g X i a o k u n2,H o u X i n g1,W u N i a n1,3,W a n g Y u n1,Z h o u N a n1,W a n g L i n g y a n1, Z h a n g X i a o t o n g1,Z h u D o n g d o n g1,3,4,L i u C h o n g c o n g1,L i u S u m e i1,3(1.F r o n t i e r s S c i e n c e C e n t e r f o r D e e p O c e a n M u l t i s p h e r e s a n d E a r t h S y s t e m,t h e K e y L a b o r a t o r y o f M a r i n e C h e m i s t r y T h e-o r y a n d T e c h n o l o g y,M i n i s t r y o f E d u c a t i o n,O c e a n U n i v e r s i t y o f C h i n a,Q i n g d a o266100,C h i n a;2.T h e K e y L a b o r a t o r y o f M a r i n e E n v i r o n m e n t a n d E c o l o g y,M i n i s t r y o f E d u c a t i o n o f C h i n a,O c e a n U n i v e r s i t y o f C h i n a,Q i n g d a o266100,C h i n a;3.L a b o r a t o r y f o r M a r i n e E c o l o g y a n d E n v i r o n m e n t a l S c i e n c e,P i l o t N a t i o n a l L a b o r a t o r y f o r M a r i n e S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y(Q i n g d a o),Q i n g d a o266237,C h i n a;4.U n i v e r s i t y o f B r e s t,C N R S,I R D,I f r e m e r,I n s t i t u t U n i v e r s i t a i r e E u r o pée n d e l a M e r,L E M A R,R u e D u m o n t d'U r v i l l e,P l o u z a né29280,F r a n c e)A b s t r a c t:C o m b i n e d w i t h c o m p r e h e n s i v e c h l o r o p h y l l a i n-s i t u o b s e r v a t i o n s i n f o u r s e a s o n s a n d m o n t h-l y s a t e l l i t e r e m o t e s e n s i n g d a t a,t h e t e m p o r a l a n d s p a t i a l v a r i a t i o n s o f c h l o r o p h y l l a a n d a f f e c t e d b y n u-t r i e n t s,t e m p e r a t u r e a n d s a l i n i t y w e r e a d d r e s s e d i n t h eB o h a i S e a i n2019.T h e o b s e r v a t i o n s s h o w e d t h a t t h e c o n c e n t r a t i o n o f c h l o r o p h y l l a w e r e0.4~6.8,0.5~14.9,0.2~6.5a n d0.4~0.9μg/L w i t h t h e a v e r a g e s o f(1.6ʃ1.2),(3.0ʃ4.2),(1.0ʃ0.8)a n d(0.6ʃ0.2)μg/L i n s p r i n g,s u m m e r,a u t u m n, a n d w i n t e r,r e s p e c t i v e l y.T h e s e a s o n a l d i s t r i b u t i o n o f c h l o r o p h y l l a i s a s f o l l o w s:s u m m e r>s p r i n g> a u t u m n>w i n t e r.T h e c o n c e n t r a t i o n o f c h l o r o p h y l l a i s o b v i o u s l y h i g h e r i n t h e n e a r s h o r e t h a n t h a t i n t h e o f f s h o r e i n f o u r s e a s o n s.W a t e r s t r a t i f i c a t i o n i s o b v i o u s i n s u m m e r,a n d t h e c o n c e n t r a t i o n o f c h l o r o-p h y l l a i n t h e s u r f a c e i s s i g n i f i c a n t l y h i g h e r t h a n t h a t i n t h e m i d d l e a n d b o t t o m,w h i l e v e r t i c a l w a t e r m i x i n g i s o b s e r v e d i n s p r i n g,a u t u m n a n d w i n t e r.T e m p e r a t u r e i s t h e m a i n i n f l u e n c i n g f a c t o r f o r t h e g r o w t h o f p h y t o p l a n k t o n i n w i n t e r,a n d t h e g r o w t h o f p h y t o p l a n k t o n i n t h e B o h a i S e a i s s i g n i f i c a n t l y a f-f e c t e d b y t h e n u t r i e n t s i n p u t o f c o a s t a l r i v e r s i n s u m m e r a n d a u t u m n.E s p e c i a l l y i n s u m m e r,d u e t o t h e e f f e c t s o f Y e l l o w R i v e r w a t e r a n d s e d i m e n t r e g u l a t i o n a n d f l o o d d i s c h a r g e,t h e m o n t h l y r u n o f f p e a k o f t h e Y e l l o w R i v e r a d v e n c e d f r o m a u t u m n t o s u m m e r,r e s u l t i n g i n a s i g n i f i c a n t i n c r e a s e o f c h l o r o p h y l l a c o n c e n t r a t i o n i n s u m m e r,t h e h i g h-f r e q u e n c y s e a s o n o f c h l o r o p h y l l a p e a k i n t h e B o h a i S e a g e n e r a l l y c h a n g e s f r o m s p r i n g a n d a u t u m n t o s p r i n g a n d s u m m e r.T h e r e s u l t s r e v e a l e d t h e s p a t i a l a n d t e m p o r a l v a r i a t i o n c h a r a c t e r i s t i c s o f c h l o r o p h y l l a i n t h e B o h a i s e a a n d p r o v i d e d t h e b a s i c d a t a f o r i n d e p t h u n d e r-s t a n d i n g o f t h e s t r u c t u r e a n d f u n c t i o n o f t h e e c o s y s t e m.K e y w o r d s:c h l o r o p h y l l a;B o h a i S e a;i n f l u e n c i n g f a c t o r;w a t e r s e d i m e n t r e g u l a t i o n s c h e m e责任编辑徐环Copyright©博看网. 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