长江和长江口高含量无机氮的主要控制因素

《长江和长江口高含量无机氮的主要控制因素》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第32卷第5期海洋与湖沼Vol.32,No.52001年9月OCEANOLOGIAETLIMNOLOGIASINICASep.,2001长江和长江口高含量无机氮的3主要控制因素沈志良刘群张淑美苗辉张平(中国科学院海洋研究所青岛266071)提要根据1997—1998年长江和长江口河水和雨水的现场调查、历史资料以及相关文献,定量分析长江流域无机氮的主要来源和输送通量。估算表明,降水无机氮、农业非点源氮(化肥和土壤流失的氮)和点源污水氮的输入分别占长江口无机氮输出通量的62.3%、18.5%和14.4%。氮的降水输入是长江口高含量无机氮的主要来源

2、,进入长江的降水氮仅仅大约占长江流域全部降水氮的36.8%。降水氮主要受控于化肥气态损失、化石燃料燃烧及动植物过程中释放的物质等。实际上,化肥N的气态损失和农业非点源流失大约占长江流域年化肥N使用量的60%,这是控制长江口高含量无机氮的关键因素。关键词降水,化肥,无机氮,控制因素,长江和长江口中图分类号P593由于人类活动的影响,降水中N含量已成倍增加(Meybeck,1982)。由降水输入海洋的N,部分被径流带入,部分直接降入海洋。仅仅在最近几十年中,许多原先寡营养的河口和近海水域已经变得中等营养和富营养化(Nixon,1995;Paerl

3、,1997)。外源新N的输入,常常导致主要限制性营养盐间原子比例的变化,如N:P,Si:N和Si:P(Justicetal,1995;Shen,2001),从而引起浮游植物群落的变化并且陪随着有害藻类水花的出现和持续(Conleyetal,1992;Granelietal,1995)。因此,人类N大量输入对河口近海水域生态的影响是严重的。Edmond等在中美联合调查中发现,长江口NO32N含量高达65μmolPL,并把此归因于水稻田一种兰细菌的固氮作用(Edmondetal,1983),认为来源于农业(Edmondetal,1985)。顾宏堪

4、等(1981)指出这一数值比1963年高约4倍,认为这与长江流域小化肥厂迅速增加相一致。30多年来,长江口无机N含量数倍增加,NPP原子比最高已超过100,水5域富营养化日趋严重,长江口海区赤潮增多。长江每年大约把9.12×10t无机N输入大海(沈志良,1991),不仅对东海和舟山渔场有举足轻重的影响,而且对太平洋地区也有相当的影响。如此高的N来自何方?至今停留在定性分析上,这是一个为国内外海洋学家所关注的问题。本文试图通过对长江流域比较系统的调查研究,定量分析长江和长江口无机N的主要来源及高含量无机N的主要控制因素。3中国科学院“九五”重点

5、资助项目,KZ952-S1-421号;国家自然科学基金资助项目,49876020号;国家专项资助项目,SX(97)-11-4号。沈志良,男,出生于1943年10月,研究员,E2mail:zhlshen@ms.qdio.ac.cn收稿日期:2000-11-26,收修改稿日期:2001-05-15©1994-2010ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net466海洋与湖沼32卷1调查与研究方法调查于1997年11月25日—

6、12月25日(枯水期)、1998年8月1日—8月22日和10月5日—10月15日(丰水期)进行。从长江上游金沙江的攀枝花至河口设20个断面(101°40′E—121°40′E),共60个站位,包括长江干流攀枝花、宜宾、重庆、涪陵、万县、宜昌、岳阳、武汉、九江、大通、南京和长江入海口以及主要支流、湖泊入江口雅砻江、岷江、嘉陵江、乌江、洞庭湖、汉水、鄱阳湖和黄浦江。利用不锈钢采水器于水深0.5m处采水,同时在攀枝花、成都(上游),九江(中游),大通和上海(下游)采集雨水。河水和雨水水样经WhatmanGFPC玻璃纤维素膜过滤,立即贮于自行设计和组

7、装的便携式可移动冰柜冰冻,定期送回实验室分析。另外在东湖地区(中游)和太湖地区(下游)设站进行周年逐月降水采样观测。硝酸盐(NO32N)以铜镉还原法、亚硝酸盐(NO22N)以重氮偶氮法、氨氮(NH42N)以靛酚兰法利用荷兰SKALAR微连续流动分析仪分析。2结果和讨论2.1长江口无机N的输出通量长江口各站(盐度≈0)无机N的平均浓度与入海径流量的乘积,即为长江口无机N的输出通量。1997年12月、1998年5月、8月、10月和11月长江口各种形态无机N的输出通量与月平均径流量Q均呈线性正相关,其中总无机N(DIN)与Q有如下方程式:32DIN

8、(kPs)=-13.781+0.001654Q(mPs)(r=0.962,n=5)它们之间的正相关表明,由长江向长江口海区无机N的输出通量由径流量所控制。由相4关方