沙海蜇（Nemopilemanomurai）模拟消亡过程中.PDF

第 43 卷 第 3 期 海 洋 与 湖 沼 Vol.43, No.3 2012 年 5 月 OCEANOLOGIA ET LIMNOLOGIA SINICA May, 2012 沙海蜇(Nemopilema nomurai)模拟消亡过程中 氮与磷的释放* 李学刚1 李 宁1 马清霞1, 2 袁华茂1 段丽琴1 宋金明1① (1. 中国科学院海洋研究所海洋生态与环境科学重点实验室 青岛 266071; 2. 中国科学院研究生院 北京 100049) 提要 在实验室内模拟研究了沙海蜇消亡过程中氮与磷的释放特征。模拟结果表明: 沙海蜇消亡 过程中向水体释放氮、磷可分为两个阶段, 且氮的释放速率比磷高一个数量级。在沙海蜇消亡的初 期阶段, 水体中溶解态氮、磷和总氮、总磷的浓度迅速增高, 氮可以达到其消亡过程中的最高浓度; 在后期阶段, 水体中溶解态氮和总氮的浓度不断下降, 但水体中的磷在这一阶段达到消亡过程中的 最高浓度碱性条件有利于氮的释放, 酸性条件有利于磷的释放; 盐度越高氮与磷的释放速率越小; 温度对氮、磷的释放影响不大; 水体中氮与磷含量越高, 沙海蜇消亡的速度越慢, 而且氮的浓度越高, 氮与磷释放到水体中的速率就越慢。 关键词 沙海蜇, 氮与磷, 释放速率, 模拟实验 中图分类号 Q178.1; Q958.885.3 近年来, 不同种类的水母在全球许多海域中的 自 20 世纪 90 年代中后期起, 东海北部及黄海海 数量增加, 甚至出现了暴发的事件, 而水母暴发将使 域连年发生大型水母的暴发现象, 在该海域可形成 海洋生态系统结构和功能遭到严重破坏, 造成渔业大 暴发的大型水母种类主要有沙海蛰、白色霞水母、多 幅减产, 甚至全面衰退(张芳等, 2009; 江红等, 2010)。 管水母和马来沙水母, 其中主要优势种为沙海蜇 因此探讨水母暴发可能对生态系统造成的影响已成 (Nemopilema nomurai)(程家骅等, 2005; 丁峰元等, 为当前国际热点课题之一。虽然水母中总有机质的含 2007)。本文以沙海蜇为研究对象, 在实验室内模拟研 量较低, 一般小于水母湿重的 3%, 但因水母暴发所产 究了沙海蜇消亡过程中氮与磷的释放特征。 生的生物量巨大, 它们可以在短时间内通过捕食浮 1 模拟实验与样品分析 游植物迅速聚集大量的碳和营养盐而成为巨大的碳 和营养盐库(Mills, 2001; Pitt et al, 2009), 其死亡后迅 在实验室内模拟研究沙海蜇消亡过程中氮与磷 速破碎、分解, 并可在 5 天内分解完毕(Titelman et al, 的释放特征及其影响因素, 设计了自然海水条件和 2006)。已有的研究结果显示, 在水母旺发期结束后, 不同 pH、盐度、温度、DN/DP 比条件下沙海蜇的消 水母尸体可直接向水体中释放 DOC, 向水体中释放 亡实验, 其中 pH 设计了 3 个梯度(pH 5, pH 8, pH 9), 的总有机碳速率高于水母旺发期一个数量级,