长江口上升流海水的生态分布.docx

长江口上升流海水的生态分布 根据长江口海域的加热和盐分分布特点，赵宝仁等人（1992年和1993年）指出，长江口海域约在31-32和122-20-12310e范围内。尽管人们对长江口的生态环境十分重视(乔方利等,2000;沈志良,1991;茅志昌,1995),然而,迄今人们还没有对这一上升流现象产生的生态环境问题进行过任何讨论。本文根据1985年8月的一项综合调查资料,进一步阐明长江口上升流海区的生态环境特征。 1 夏季长江口海域是否存在上升流? 将图1给出的31°30′N断面和31°00′N断面(即E,G断面)的温、盐度分布,作为本次调查观测得到的上升流现象代表。从图1可知,在123°E以西,两断面图上都明显存在下层高盐冷水(盐度大于31,温度小于22℃)的抬升现象,于122°20′—122°45′附近,下层高盐冷水至少可以抬升到5m层附近水域,从温度断面图可以看到抬升后的冷水已明显影响到表层的水温分布,使上升流区的表层水温较周围低2—3℃左右。 由图1还可以看到,可能是由于存在上升流形成的垂向环流的缘故,长江冲淡水(以盐度小于31的水域为例)断面分布的显著特征是:靠近河口一侧冲淡水的厚度普遍较薄;在4站附近,只有5—10m左右;而在其远岸一侧,即在该上升流区的东侧,冲淡水厚度可达8m左右。毛汉礼等(1963)早就指出了这一观测事实,但是他们没有从存在上升流这一观点来解释这一现象。 由表层的盐度分布(赵保仁等,1992,图2a)可以看到,该月长江冲淡水在其离开河口不远处就转成东北方向,冲淡水势力较强,在东北部已溢出调查海区。但在5m层(图2)一个非常突出的事实是:在调查海区的中部(122°20′—123°10′E之间)出现一温、盐度等值线成闭合状态的高盐冷水中心,其最高盐度达33.51。显然在长江口海区,只有深底层的台湾暖流水才能达到这样高的盐度值,从而表明在这一区域存在深底层高盐冷水的明显抬升现象。而在该高盐中心的东侧,5m层则存在属长江冲淡水的大片低盐(盐度小于30)水区。 以上观测事实表明,夏季长江口海区确实存在着上升流现象。应当指出上述高盐冷水的抬升现象的所在位置同历史上其它几次调查结果(赵保仁,1993;邹娥梅等,2001)是一致的。 2 异常高溶解氧断面分布特征 与温盐度同步的溶解氧观测主要集中在123°E以西海区,作为代表,图3给出了二条断面的溶解氧分布。 将图3与图1对比可看出,在温、盐跃层的下面为低溶解氧区,而从表层到跃层底部附近为高溶解氧区,并且在各断面的左部,大约在E3、G2站附近,随着高盐冷水的抬升,下层的低溶解氧水可抬升到5m层以上水域;而在断面中部,于E5和G4站附近表层出现异常高溶解氧区,31°N断面(G断面)溶解氧含量最高达10.7ml/L,饱和度高达220.6%,早已达到过饱和状态。可以看到,从左向右该高溶解氧区有逐渐下沉之势。根据叶绿素和浮游植物分布,任广法(1992)认为该高氧区是因浮游植物大量繁殖而形成的。作者认为图3所示的溶解氧断面分布特征,除与浮游植物的光合作用有关外,还与调查海区特有的垂向环流特征有关,即断面左部由于存在着上升流,使下层的低氧水抬升至5m层以上水域,而断面右部则由于上升后海水的下沉作用,使表层的低盐高溶解氧海水可下沉到10—25m层附近,溶解氧的这一分布特征同图1的温、盐分布是一致的。 为了揭示低溶解氧海水上升的水平范围,图4给出5m层溶解氧平面分布,可看出在调查海区的中部,大约在122°20′—122°55′E之间存在着一低溶解氧区,该低氧区的位置同图2所示的高盐水区是比较一致的,从而溶解氧的上述分布特征也较好地佐证了长江口海区存在的上升流现象。 3 营养盐分布特征 关于长江口调查时所用的营养盐分析方法和河口径流输入对营养分布特征的影响,沈志良等(1992)已作了较多的论述,这里只论述与上升流现象有关的营养盐分布特征,并且只涉及SiO3-Si、NO3-N和PO4-P三种无机盐。 图5给出了上述三种营养盐在31°30′断面(E断面)上的分布,作为典型代表。 从图5a可以看到31°30′断面(E断面)的硅酸盐-硅的垂直分布有如下特征:(1)上层的高硅酸盐水只占据5m层以浅水域,对照图1可知该高硅酸盐水是直接由长江冲淡水带来的;(2)深底层的高硅酸盐水属高盐水范畴,在E4站及其以西水域,它可抬升到10m层以上水域;(3)5m层为一低硅酸盐区,自东向西楔入,将上下两层不同来源的高硅酸盐水明显地区分开来;(4)在E5站及其以东水域,尽管冲淡水在那里有明显的增厚加深现象,但相应的硅酸盐分布并未显示出这一增厚特征,而且这里的硅酸盐含量已明显减少,这可能与下面将要谈到的浮游植物大量繁殖、光合作用时被吸收有关。 E断面的NO3-N分布特征与硅酸盐-硅极为相似。即5m层以浅断面左