全 文 ：第 ３６ 卷第 １５ 期
２０１６年 ８月
生 态 学 报
ＡＣＴＡ ＥＣＯＬＯＧＩＣＡ ＳＩＮＩＣＡ
Ｖｏｌ．３６，Ｎｏ．１５
Ａｕｇ．，２０１６
ｈｔｔｐ： ／ ／ ｗｗｗ．ｅｃｏｌｏｇｉｃａ．ｃｎ
基金项目：中国水产科学研究院基本科研业务费资助（２０１４Ａ０１ＹＹ０１）；国家“十二五＂支撑计划课题资助项目 （２０１１ＢＡＤ１３Ｂ０６）；国家自然科学
基金资助项目（４１２７６１７２）
收稿日期：２０１５⁃０１⁃１３； 　 　 网络出版日期：２０１５⁃１１⁃１６
∗通讯作者 Ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ ａｕｔｈｏｒ．Ｅ⁃ｍａｉｌ： ｚｈａｎｇｊｈ＠ ｙｓｆｒｉ．ａｃ．ｃｎ
ＤＯＩ： １０．５８４６ ／ ｓｔｘｂ２０１５０１１３０１０２
吴文广，张继红，王巍，李加琦，房景辉，刘毅，高振锟，张义涛，陈洁．桑沟湾春季叶绿素 ａ 浓度分布及其影响因素．生态学报，２０１６，３６（１５）：
４８５５⁃４８６３．
Ｗｕ Ｗ Ｇ， Ｚｈａｎｇ Ｊ Ｈ， Ｗａｎｇ Ｗ， Ｌｉ Ｊ Ｑ， Ｆａｎｇ Ｊ Ｈ， Ｌｉｕ Ｙ， Ｇａｏ Ｚ Ｋ， Ｚｈａｎｇ Ｙ Ｔ， Ｃｈｅｎ Ｊ．Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｏｆ ｃｈｌｏｒｏｐｈｙｌｌ⁃ａ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ａｎｄ ｉｔｓ ｃｏｎｔｒｏｌ ｆａｃｔｏｒｓ
ｉｎ ｓｐｒｉｎｇ ｉｎ Ｓｕｎｇｏ Ｂａｙ ．Ａｃｔａ Ｅｃｏｌｏｇｉｃａ Ｓｉｎｉｃａ，２０１６，３６（１５）：４８５５⁃４８６３．
桑沟湾春季叶绿素 ａ浓度分布及其影响因素
吴文广，张继红∗，王　 巍，李加琦，房景辉，刘　 毅，高振锟，张义涛，陈　 洁
中国水产科学研究院黄海水产研究所， 农业部海洋渔业可持续发展重点实验室， 青岛　 ２６６０７１
摘要：依据 ２０１４年 ５月走航和定点连续调查资料，分析了桑沟湾叶绿素 ａ的空间分布及昼日变化特征，结合理、化环境因素的
相关性分析，探讨影响叶绿素 ａ浓度的主要因素。 （１）走航调查的结果显示，桑沟湾春季叶绿素 ａ浓度较低，叶绿素 ａ浓度范围
为 ０．１１—１．４０ mｇ ／ Ｌ，平均为（０．６４±０．３６） mｇ ／ Ｌ。 叶绿素 ａ浓度从湾内向湾外逐步降低，贝类区＞混养区＞海带区＞外海区；湾内表
层叶绿素 ａ浓度均高于底层，而湾外的非养殖区则相反（２）网箱区叶绿素 ａ浓度最高，日平均为 １．７０ mｇ ／ Ｌ，显著高于其它 ３ 个
区；海草区最低，为 ０．５７ mｇ ／ Ｌ，与海带养殖区无显著性差异，显著低于贝类养殖区和网箱区。 叶绿素 ａ浓度的总体趋势为：网箱
区＞贝类区＞海带区和海草区。 而且，不同养殖区域，叶绿素 ａ浓度昼夜变化规律各不相同，反映了养殖活动的影响。 海草区白
天表层高于底层，而夜间则相反；网箱区底层均高于表层；贝类区表层均高于底层；海带区表底层叶绿素 ａ浓度呈现出升降交替
的规律。 （３）叶绿素 ａ浓度与硅酸盐、水温显著正相关，与其他环境因子，如氨氮、亚硝酸盐、磷酸盐等无显著相关性。 硅酸盐和
温度可能为影响桑沟湾春季浮游植物生长的主要限制性因素。 （４）桑沟湾春季浮游植物生长受多重因素的限制，湾内营养盐
浓度与叶绿素 ａ浓度并未呈现显著的规律性，营养盐的上行控制和贝类摄食的下行控制均能影响浮游植物的生长。
关键词：桑沟湾；叶绿素 ａ；海水养殖；温度；营养盐
Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｏｆ ｃｈｌｏｒｏｐｈｙｌｌ⁃ａ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ａｎｄ ｉｔｓ ｃｏｎｔｒｏｌ ｆａｃｔｏｒｓ ｉｎ ｓｐｒｉｎｇ ｉｎ
Ｓｕｎｇｏ Ｂａｙ
ＷＵ Ｗｅｎｇｕａｎｇ， ＺＨＡＮＧ Ｊｉｈｏｎｇ∗， ＷＡＮＧ Ｗｅｉ， ＬＩ Ｊｉａｑｉ， ＦＡＮＧ Ｊｉｎｇｈｕｉ， ＬＩＵ Ｙｉ， ＧＡＯ Ｚｈｅｎｋｕｎ， ＺＨＡＮＧ Ｙｉｔａｏ，
ＣＨＥＮ Ｊｉｅ
Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｓｕｓｔａｉｎａｂｌｅ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ Ｍａｒｉｎｅ Ｆｉｓｈｅｒｉｅｓ， Ｙｅｌｌｏｗ Ｓｅａ Ｆｉｓｈｅｒｉｅｓ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ， Ｃｈｉｎｅｓｅ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ｆｉｓｈｅｒｙ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ， Ｑｉｎｇｄａｏ
２６６０７１， Ｃｈｉｎａ
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｃｈｌｏｒｏｐｈｙｌｌ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｉｓ ａｎ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｉｎｄｉｃａｔｏｒ ｆｏｒ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｉｎｇ ｐｈｙｔｏｐｌａｎｋｔｏｎ ｂｉｏｍａｓｓ ａｎｄ ｏｒｇａｎｉｃ ｃａｒｂｏｎ
ａｓｓｉｍｉｌａｔｉｏｎ ｃａｐａｃｉｔｙ ｆｏｒ ｐｈｏｔｏｓｙｎｔｈｅｓｉｓ． Ｆｏｒ ｓｈｅｌｌｆｉｓｈ ｆａｒｍｉｎｇ， ｃｈｌｏｒｏｐｈｙｌｌ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｃａｎ ｒｅｆｌｅｃｔ ｆｏｏｄ ｑｕａｎｔｉｔｙ ａｎｄ
ｑｕａｌｉｔｙ， ａｎｄ ｉｔ ｉｓ ａｌｓｏ ｔｈｅ ｋｅｙ ｆａｃｔｏｒ ｆｏｒ ｔｈｅ ｇｒｏｗｔｈ ｏｆ ｓｈｅｌｌｆｉｓｈ ａｎｄ ｃｏｎｔｒｏｌ ｏｆ ｔｈｅ ｍａｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ ｃａｒｒｙｉｎｇ ｃａｐａｃｉｔｙ． Ｔｏ
ｕｎｄｅｒｓｔａｎｄ ｃｈｌｏｒｏｐｈｙｌｌ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ａｎｄ ｓｐａｔｉａｌ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｉｎ ｍａｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ ｒｅｇｉｏｎｓ， ｗｅ ｎｅｅｄ ｔｏ ｅｖａｌｕａｔｅ ｔｈｅ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ
ｑｕａｌｉｔｙ ａｎｄ ｅｓｔａｂｌｉｓｈ ａ ｈｅａｌｔｈｙ ｆａｒｍｉｎｇ ｍｏｄｅ． Ｔｗｏ ｓａｍｐｌｉｎｇ ｔｒａｎｓｅｃｔｓ ｆｏｒ ｃｈｌｏｒｏｐｈｙｌｌ⁃ａ ｂｅｔｗｅｅｎ ｔｈｅ ｉｎｎｅｒ ｂａｙ ａｎｄ ｔｈｅ ｍｏｕｔｈ
ｏｆ ｔｈｅ ｂａｙ ｗｅｒｅ ｕｓｅｄ， ａｎｄ ４ ｓａｍｐｌｉｎｇ ｓｔａｔｉｏｎｓ ｉｎ ４ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｍａｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ ａｒｅａｓ ｗｅｒｅ ｓａｍｐｌｅｄ ｏｎｃｅ ｅｖｅｒｙ ２ ｈ ｄｕｒｉｎｇ ｔｈｅ ｄａｙ
ｉｎ Ｍａｙ ２０１４ ｉｎ Ｓｕｎｇｏ Ｂａｙ． Ｓｐａｔｉａｌ ａｎｄ ｄｉｕｒｎａｌ ｖａｒｉａｔｉｏｎ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｃｈｌｏｒｏｐｈｙｌｌ， ａｓ ｗｅｌｌ ａｓ ｔｈｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｆａｃｔｏｒｓ， ｗｅｒｅ
ａｎａｌｙｚｅｄ． Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ： （１） Ｆｏｒ ｔｈｅ ｖｏｙａｇｅ ｓｕｒｖｅｙ， ｃｈｌｏｒｏｐｈｙｌｌ ｗａｓ ｉｎ ｔｈｅ ｒａｎｇｅ ｏｆ ０．１１—１．４０ mｇ ／ Ｌ， ａｎｄ ｔｈｅ
ａｖｅｒａｇｅ ｖａｌｕｅ ｗａｓ （０．６４ ± ０．３６） mｇ ／ Ｌ． Ｔｈｅ ｇｅｎｅｒａｌ ｔｒｅｎｄ ｏｆ ｃｈｌｏｒｏｐｈｙｌｌ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｗａｓ ｈｉｇｈｅｒ ｉｎ ｔｈｅ ｉｎｎｅｒ ｒａｔｈｅｒ ｔｈａｎ
ｈｔｔｐ： ／ ／ ｗｗｗ．ｅｃｏｌｏｇｉｃａ．ｃｎ
ｔｈｅ ｏｕｔｅｒ ｓｉｔｅ ｏｆ ｔｈｅ ｂａｙ： ｓｈｅｌｌｆｉｓｈ ｍａｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ ａｒｅａ ＞ ｐｏｌｙｃｕｌｔｕｒａｌ ａｒｅａ ＞ ｋｅｌｐ ｍａｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ ａｒｅａ ＞ ｏｕｔｅｒ ｓｉｔｅ ｏｆ ｔｈｅ ｂａｙ．
Ｃｈｌｏｒｏｐｈｙｌｌ⁃ａ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｗａｓ ｈｉｇｈｅｒ ｉｎ ｔｈｅ ｓｕｒｆａｃｅ ｗａｔｅｒ ｌａｙｅｒ ｔｈａｎ ｉｎ ｔｈｅ ｂｏｔｔｏｍ ｌａｙｅｒ ｉｎ ｔｈｅ ｉｎｎｅｒ ｂａｙ， ｂｕｔ ｔｈｅ ｒｅｖｅｒｓｅ
ｔｒｅｎｄ ｗａｓ ｏｂｓｅｒｖｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｏｕｔｅｒ ｂａｙ． （２） Ｔｈｅ ｈｉｇｈｅｓｔ ｃｈｌｏｒｏｐｈｙｌｌ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｗａｓ ｏｂｓｅｒｖｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｃａｇｅ ａｒｅａ， ｗｉｔｈ ａｎ
ａｖｅｒａｇｅ ｖａｌｕｅ ｏｆ １．７０ mｇ ／ Ｌ， ａｎｄ ｔｈｅ ｌｏｗｅｓｔ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｗａｓ ｏｂｓｅｒｖｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｓｅａ ｇｒａｓｓ ａｒｅａ （ｃａｇｅ ａｒｅａ ＞ ｓｈｅｌｌｆｉｓｈ ａｒｅａ ＞
ｋｅｌｐ ａｒｅａ ＞ ｓｅａ ｇｒａｓｓ ａｒｅａ） ． Ｉｎ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｆａｒｍｉｎｇ ａｒｅａｓ， ｄｉｕｒｎａｌ ｖａｒｉａｔｉｏｎ ｉｎ ｃｈｌｏｒｏｐｈｙｌｌ ａ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｗａｓ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ， ｗｈｉｃｈ
ｓｈｏｗｓ ｔｈａｔ ｆａｒｍｉｎｇ ａｃｔｉｖｉｔｉｅｓ ｍａｙ ａｆｆｅｃｔ ｃｈｌｏｒｏｐｈｙｌｌ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ． Ｃｈｌｏｒｏｐｈｙｌｌ⁃ａ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｗａｓ ｈｉｇｈｅｒ ｉｎ ｔｈｅ ｓｕｒｆａｃｅ
ｗａｔｅｒ ｌａｙｅｒ ｔｈａｎ ｉｎ ｔｈｅ ｂｏｔｔｏｍ ｌａｙｅｒ ｉｎ ｔｈｅ ｓｅａ ｇｒａｓｓ ａｒｅａ ｄｕｒｉｎｇ ｔｈｅ ｄａｙ， ｂｕｔ ｉｔ ｗａｓ ｔｈｅ ｒｅｖｅｒｓｅ ａｔ ｎｉｇｈｔ． Ｉｎ ｔｈｅ ｃａｇｅ ａｒｅａ，
ｃｈｌｏｒｏｐｈｙｌｌ⁃ａ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｗａｓ ｈｉｇｈｅｒ ｉｎ ｔｈｅ ｂｏｔｔｏｍ ｌａｙｅｒ ｔｈａｎ ｉｎ ｔｈｅ ｓｕｒｆａｃｅ ｌａｙｅｒ， ｒｅｇａｒｄｌｅｓｓ ｏｆ ｔｈｅ ｔｉｍｅ； ａ ｒｅｖｅｒｓｅ ｔｒｅｎｄ
ｗａｓ ｏｂｓｅｒｖｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｓｈｅｌｌｆｉｓｈ ａｒｅａ． Ｈｏｗｅｖｅｒ， ｄｉｕｒｎａｌ ｖａｒｉａｔｉｏｎ ｗａｓ ｃｏｍｐｌｅｔｅ ｉｎ ｔｈｅ ｋｅｌｐ ａｒｅａ． （３） Ｔｈｅｒｅ ｗａｓ ａ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ
ｐｏｓｉｔｉｖｅ ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ ｂｅｔｗｅｅｎ ｃｈｌｏｒｏｐｈｙｌｌ⁃ａ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ａｎｄ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｏｒ ｓｉｌｉｃａｔｅ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ． Ｔｈｅ ｌｉｎｅａｒ ｅｑｕａｔｉｏｎ
ｂｅｔｗｅｅｎ ｃｈｌｏｒｏｐｈｙｌｌ⁃ａ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ （Ｃ１） ｉｎ ｔｈｅ ｓｕｒｆａｃｅ ｌａｙｅｒ ａｎｄ ｓｉｌｉｃａｔｅ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ （Ｓ１） ｏｒ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ （Ｔ） ｉｎ ｔｈｅ
ｌａｎｅ ｗａｓ ａｓ ｆｏｌｌｏｗｓ： Ｃ１ ＝ ０．８２２２ Ｓ１ －０．６９６５ （ ｎ ＝ １５， Ｐ ＝ ０．０００１， Ｒ
２ ＝ ０．６９４５）， Ｃ１ ＝ ０．１４６８Ｔ－１．４１８９ （ ｎ ＝ １５， Ｐ ＝
０．０００９， Ｒ２ ＝ ０．６４６２）． Ｈｏｗｅｖｅｒ， ｔｈｅｒｅ ｗａｓ ｎｏ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ ｗｉｔｈ ｏｔｈｅｒ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ ｆａｃｔｏｒｓ， ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ ａｍｍｏｎｉａ，
ｎｉｔｒｉｔｅ， ａｎｄ ｐｈｏｓｐｈａｔｅ． Ｓｉｌｉｃａｔｅ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ａｎｄ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｍａｙ ｂｅ ｔｈｅ ｍａｉｎ ｃｏｎｔｒｏｌ ｆａｃｔｏｒｓ ｆｏｒ ｐｈｙｔｏｐｌａｎｋｔｏｎ ｇｒｏｗｔｈ ｉｎ
ｓｐｒｉｎｇ ｉｎ Ｓｕｎｇｏ Ｂａｙ． （４） Ｔｈｅ ｇｒｏｗｔｈ ｏｆ ｐｈｙｔｏｐｌａｎｋｔｏｎ ｗａｓ ｌｉｍｉｔｅｄ ｂｙ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ｆａｃｔｏｒｓ ｉｎ Ｓｕｎｇｏ Ｂａｙ ｉｎ ｓｐｒｉｎｇ， ａｎｄ ｔｈｅｒｅ
ｗａｓ ｎｏ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ ｂｅｔｗｅｅｎ ｃｈｌｏｒｏｐｈｙｌｌ⁃ａ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ａｎｄ ｎｕｔｒｉｅｎｔ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓ ｉｎ ｔｈｅ ｉｎｎｅｒ ｂａｙ． Ｔｈｕｓ， ｂｏｔｔｏｍ
－ｕｐ ｆｏｒｃｅｓ ｏｆ ｎｕｔｒｉｅｎｔｓ ａｎｄ ｔｏｐ－ｄｏｗｎ ｆｏｒｃｅｓ ｏｆ ｓｈｅｌｌｆｉｓｈ ｆｅｅｄｉｎｇ ｃａｎ ａｆｆｅｃｔ ｔｈｅ ｇｒｏｗｔｈ ｏｆ ｐｈｙｔｏｐｌａｎｋｔｏｎ．
Ｋｅｙ Ｗｏｒｄｓ： Ｓｕｎｇｏ Ｂａｙ； ｃｈｌｏｒｏｐｈｙｌｌ⁃ａ； ｍａｒｉｃｕｌｔｕｒｅ； ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ； ｎｕｔｒｉｅｎｔ
浮游植物作为海洋初级生产力的主要贡献者，是海洋生态系统的能量流动和物质流动的关键环节，它是
海水养殖活动的重要支撑，是滤食性贝类的主要食物之一［１⁃２］。 叶绿素 ａ 浓度是表征海洋中浮游植物现存生
物量和光合作用有机碳同化能力的重要指标，是海域肥瘠程度和评价海域生态环境的重要依据［３⁃５］。 有关养
殖海域叶绿素 ａ浓度分布及其变化的研究已有报道［６⁃９］，叶绿素 ａ 浓度的高低在一定程度上能反映海区海水
质量状况，同时也是评价水体理化性质动态变化的综合反映指标之一。 桑沟湾是中国最为著名的天然养殖良
港之一，海产品产量高、品质佳，其环境特点、养殖品种、养殖规模和养殖模式等均具有代表性。 养殖的主要种
类包括栉孔扇贝、长牡蛎、虾夷扇贝、海带、海参、龙须菜等，养殖方式以筏式养殖为主，网箱养殖和底播养殖为
辅。 因此该海域是研究养殖活动与叶绿素 ａ相互关系的理想海域。 自 ２０世纪 ８０年代以来，已有专家学者对
桑沟湾的浮游植物、营养盐和海水 ｐＣＯ２
［１０⁃１４］等进行了深入的研究，对桑沟湾主要养殖区表底层叶绿素 ａ 及其
定点连续监测的研究报道较少。
叶绿素 ａ浓度的分布变化受水温、养殖活动、营养盐、昼夜节律和潮汐等因素的影响，海水营养盐是海洋
浮游植物生长和繁殖的关键因子，是海洋初级生产力和食物链的基础。 Ｎ、Ｐ、Ｓｉ 是海洋浮游植物必不可少的
营养盐，由于不同海区的状况不同，以上几项营养盐都有可能成为浮游植物生长的限制因子［１５］。 在海水营养
盐充足的情况下，叶绿素 ａ浓度随温度升高而增大，温度是叶绿素 ａ 浓度增长的限制因子［２］。 不同的海水养
殖模式、养殖品种和养殖水域等均能引起叶绿素 ａ浓度的改变，但不同海域的叶绿素 ａ 浓度的变化及其影响
因素不尽相同，尤其养殖海域的特定地理位置及独特的养殖模式，均会对叶绿素 ａ 浓度产生影响。 桑沟湾是
山东省海水养殖业的重点海湾，近年来逐渐形成了由湾内向湾外依次排列的贝类养殖区、海带和贝类混养区、
海带养殖区的多元养殖模式，其多元的养殖模式就必然会对该海域叶绿素 ａ的分布产生影响。 研究特定养殖
海域叶绿素 ａ的分布及其影响因素有助于掌握不同养殖模式、养殖品种和养殖水域等环境下浮游植物生物量
和水质状况，从而为指导生产提供数据支持。
２０１４年 ５月在桑沟湾主要养殖区进行表底层海水叶绿素 ａ浓度的调查，并对其 ４个不同养殖区进行 ２４ｈ
定点连续观测，分析研究叶绿素 ａ浓度垂直分布及昼夜变化。 并探讨叶绿素 ａ浓度与营养盐（待发表数据）的
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关系，有助于掌握该海域不同养殖区对叶绿素 ａ的分布特征及其变化的影响机制，为创建新型健康养殖模式
及养殖容量评估提供科学依据。
１　 材料与方法
１．１　 调查站位
本次调查于 ２０１４年 ５月在桑沟湾主要养殖区设置两条航线，４个连续监测站点（图 １）。 两条调查船按照
两条航线同时进行调查，共计 １４个站位。 两条航线的航行线路分别为：航线 １，１８⁃１５⁃１０⁃６⁃３⁃１⁃２１；航线 ２，１９⁃
１４⁃１１⁃５⁃４⁃２２。 航线调查时间为 ９：００—１１：００。 ４个 ２４ｈ连续监测站点分别为：Ａ贝类区，Ｂ海带区，Ｃ网箱区，
Ｄ海草区（图 １）。 桑沟湾三面环陆，湾口向东，水深 ０—１８ ｍ，湾内平均水深 ７—８ ｍ，为典型的浅水半封闭海
湾，各站位间的水深不一，底层深度变化幅度较大。
图 １　 桑沟湾春季主要养殖区叶绿素 ａ调查站位设置
　 Ｆｉｇ． １ 　 Ｔｈｅ Ｓｕｒｖｅｙ ｓｔａｔｉｏｎｓ ｆｏｒ ｃｈｌｏｒｏｐｈｙｌｌ⁃ａ ｉｎ Ｓａｎｇｇｏｕ Ｂａｙ
ｉｎ ｓｐｒｉｎｇ
１．２　 样品采集及测定
样品采集参照国家《海洋监测规范》（ＧＢ１７３７８．７—
２００７）进行。 每个站位分别采集表层、底层水样，昼夜
连续站水样采集白天每 ２ｈ取样 １ 次，晚间每 ３ｈ 取样 １
次。 所有水样经 ０．４５μｍ 玻璃纤维滤膜过滤后滴加 ２
滴饱和碳酸镁溶液，过滤体积为 ５００ｍＬ，每个水样 ３ 个
平行，滤膜于－２０℃冷冻保存并带回实验室分析。 样品
的测定采用分光光度法［６］。
１．３　 数据处理
实验数据采用 Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ Ｅｘｃｅｌ ２０１０ 和 ＳＰＳＳ１７．０ 统
计分析软件进行统计学分析， ＡＮＯＶＡ单因子方差分析
检验组间差异，Ｐｅａｒｓｏｎ 相关分析检验叶绿素 ａ 与营养
盐归回关系显著性。
２　 结果
图 ２　 桑沟湾春季航线 １表、底层叶绿素 ａ浓度
　 Ｆｉｇ． ２ 　 Ｔｈｅ ｃｈｌｏｒｏｐｈｙｌｌ⁃ａ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｕｒｆａｃｅ ａｎｄ ｂｏｔｔｏｍ
ｌａｙｅｒ ｆｏｒ ｌａｎｅ １ ｉｎ Ｓａｎｇｇｏｕ Ｂａｙ ｉｎ ｓｐｒｉｎｇ
２．１　 航线调查
桑沟湾航线 １ 表、底层叶绿素 ａ 浓度如图 ２ 所示。
从图 ２中可以看出航线 １ 叶绿素 ａ 浓度范围在 ０．１４—
１．４０ mｇ ／ Ｌ，均值为 ０．６８ mｇ ／ Ｌ，除 １＃站位叶绿素 ａ 浓度
底层高于表层外，其余站位表层叶绿素 ａ浓度均高于底
层，即外海区底层叶绿素 ａ高于表层，贝类区、混养区和
藻类区表层叶绿素 ａ高于底层（Ｐ＜０．０５）。 航线 １ 叶绿
素 ａ浓度分布趋势为：贝类区＞混养区＞海带区＞外海区
（Ｐ＜０．０５）。
桑沟湾航线 ２ 表、底层叶绿素 ａ 浓度如图 ３ 所示。
从图 ３中可以看出航线 ２ 叶绿素 ａ 浓度范围在 ０．１１—
０．９２ mｇ ／ Ｌ，均值为 ０．７３ mｇ ／ Ｌ，表层叶绿素 ａ浓度均高于
底层，即贝类区、混养区及藻类区表层叶绿素 ａ 高于底
层，外海区则相反（Ｐ＜０．０５）。 航线 ２ 叶绿素 ａ 浓度分
布 为贝类区＞混养区和外海区＞海带区（Ｐ＜０．０５）。
７５８４　 １５期 　 　 　 吴文广　 等：桑沟湾春季叶绿素 ａ浓度分布及其影响因素 　
ｈｔｔｐ： ／ ／ ｗｗｗ．ｅｃｏｌｏｇｉｃａ．ｃｎ
图 ３　 桑沟湾春季航线 ２叶绿素 ａ表、底层分布特征
　 Ｆｉｇ． ３ 　 Ｔｈｅ ｃｈｌｏｒｏｐｈｙｌｌ⁃ａ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｕｒｆａｃｅ ａｎｄ ｂｏｔｔｏｍ
ｌａｙｅｒ ｆｏｒ ｌａｎｅ ２ ｉｎ Ｓａｎｇｇｏｕ Ｂａｙ ｉｎ ｓｐｒｉｎｇ
２．２　 连续观测站
桑沟湾主要养殖区叶绿素 ａ 浓度 ２４ｈ 定点连续监
测见图 ４。 从图中可以看出，网箱区叶绿素 ａ 浓度变化
范围在 ０．９２—２．６５ mｇ ／ Ｌ，除 １８：００ 外，网箱区叶绿素 ａ
浓度底层均高于表层（Ｐ＜０．０５）；海草区叶绿素 ａ 浓度
变化范围在 ０．１４—０．９５ mｇ ／ Ｌ，９：００—２０：００ 即白天海草
区叶绿素 ａ 浓度表层高于底层，２３：００—５：００ 即夜间时
则底层高于表层，７：００—９：００则变为表层高于底层（Ｐ＜
０．０５），其中海草区在 ２３：００—５：００ 时间段，底层高于表
层。 网箱区叶绿素 ａ浓度总体上高于海草区。
贝类区叶绿素 ａ浓度变化范围在 ０．１２—１．８４ mｇ ／ Ｌ，
表层浓度均高于底层，且白天高于夜间（Ｐ＜０．０５），其中
００：００—０４：００时间段，底层高于表层；海带区叶绿素 ａ
浓度变化范围在 ０．２４—１．４０ mｇ ／ Ｌ，海带区叶绿素 ａ浓度
上午表层高于底层，下午底层高于表层，夜间先是表层高于底层，然后底层高于表层（Ｐ＜０．０５），表底层叶绿素
ａ浓度呈现出升降交替的现象。
图 ４　 桑沟湾春季主要养殖区叶绿素 ａ浓度 ２４ｈ定点连续监测
Ｆｉｇ．４　 Ｔｈｅ ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎ ｏｆ ｃｈｌｏｒｏｐｈｙｌｌ⁃ａ ｆｏｒ ２４ ｈ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｆｏｕｒ ｃｕｌｔｕｒｅ ｚｏｎｅｓ ｉｎ Ｓａｎｇｇｏｕ Ｂａｙ ｉｎ ｓｐｒｉｎｇ
桑沟湾春季不同养殖区连续站表底层叶绿素 ａ浓度均值比较见表 １。 从表 １ 中可以看出，桑沟湾 ４ 个连
续站叶绿素 ａ浓度趋势为：网箱区＞贝类区＞海带区和海草区（Ｐ＜０．０５），除网箱区外，叶绿素 ａ 浓度均为表层
略高于底层。
２．３　 叶绿素 ａ影响因素
桑沟湾夏季叶绿素 ａ浓度与营养盐、温度以及盐度的关系显示出夏季主要养殖区叶绿素 ａ 浓度与硅酸
盐、温度呈较显著的正相关关系（图 ５），与盐度、氨氮、硝酸盐、亚硝酸等无明显相关性。 航线表层叶绿素 ａ 浓
８５８４ 　 生　 态　 学　 报　 　 　 ３６卷　
ｈｔｔｐ： ／ ／ ｗｗｗ．ｅｃｏｌｏｇｉｃａ．ｃｎ
度（Ｃ１）分别与硅酸盐浓度（Ｓ１）、温度（Ｔ）均呈较显著的正相关关系（图 ５，航线表层），网箱区底层叶绿素 ａ 浓
度（Ｃ２）与硅酸盐浓度（Ｓ２）呈较显著的正相关关系（图 ５，网箱区底层），海带区表层叶绿素 ａ浓度（Ｃ３）与硅酸
盐浓度（Ｓ３）呈较显著的正相关关系（图 ５，海带区表层）。 表 ２为桑沟湾春季不同养殖区营养盐平均浓度及氮
磷、硅氮比数据（数据来源：张义涛， 陈洁待发表数据），从表 ２中看出航线调查及四个海区氮磷比（Ｎ ／ Ｐ）范围
在 １５—５７．３３，硅氮比（Ｓｉ ／ Ｎ）范围在 ０．１１—０．３２。
表 １　 桑沟湾春季连续监测区叶绿素 ａ浓度均值比较
Ｔａｂｌｅ １　 Ｔｈｅ ｍｅａｎ ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ｏｆ ｃｈｌｏｒｏｐｈｙｌｌ⁃ａ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎ ｚｏｎｅｓ ｉｎ Ｓａｎｇｇｏｕ Ｂａｙ ｉｎ ｓｐｒｉｎｇ
连续监测区
Ｔｈｅ ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎ ｚｏｎｅｓ
海草区
Ｓｅａ ｇｒａｓｓｅｓ ｚｏｎｅ
贝类区
Ｓｈｅｌｌｆｉｓｈ ｚｏｎｅ
海带区
Ｋｅｌｐ ｚｏｎｅ
网箱区
Ｃａｇｅ ｚｏｎｅ
表层 Ｓｕｒｆａｃｅ ｌａｙｅｒ ０．６０ ±０．２５ ｃ １．３１ ±０．４５ ｂ ０．７０ ±０．１８ ｃ １．５３ ±０．４８ ａ
底层 Ｂｏｔｔｏｍ ｌａｙｅｒ ０．５５ ±０．２９ ｃ １．１６ ±０．３２ ｂ ０．６８ ±０．２６ ｃ １．８７ ±０．３６ ａ
　 　 表中不同处理之间带有不同字母的数据表示相互之间差异显著（Ｐ＜０．０５）
图 ５　 桑沟湾春季连续监测区叶绿素 ａ浓度与硅酸盐、温度的关系
Ｆｉｇ．５　 Ｔｈｅ ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ ｂｅｔｗｅｅｎ ｃｈｌｏｒｏｐｈｙｌｌ⁃ａ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ａｎｄ ｓｉｌｉｃａｔｅ， ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎ ｚｏｎｅｓ ｉｎ Ｓａｎｇｇｏｕ
Ｂａｙ ｉｎ ｓｐｒｉｎｇ
表 ２　 ２０１４年桑沟湾春季不同养殖区营养盐平均浓度与摩尔比
Ｔａｂｌｅ ２　 Ａｖｅｒａｇｅ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ａｎｄ ｍｏｌｅ ｒａｔｉｏ ｏｆ ｎｕｔｒｉｅｎｔｓ ｉｎ ｓｐｒｉｎｇ ２０１４ ｏｆ Ｓａｎｇｇｏｕ Ｂａｙ
调查站位
Ｓｕｒｖｅｙ ｓｉｔｅｓ
总氮
Ｔｏｔａｌ ｎｉｔｒｏｇｅｎ ／
（μｍｏｌ ／ Ｌ）
溶解无机氮
ＤＩＮ ／
（μｍｏｌ ／ Ｌ）
磷酸盐
ＰＯ３－４ ⁃Ｐ ／
（μｍｏｌ ／ Ｌ）
硅酸盐
ＳｉＯ２－３ ⁃Ｓｉ ／
（μｍｏｌ ／ Ｌ）
氮磷比
Ｒａｔｉｏ Ｎ ／ Ｐ
硅氮比
Ｒａｔｉｏ Ｓｉ ／ Ｎ
航线 Ｌａｎｅ Ｓ ２７８．４７±１４８．２１ａｂ １２．８４±１．１２ａ ０．４１±０．１２ａ １．６６±０．１５ｂ ３１．３２ ０．１３
Ｂ ２４２．０３±１１４．９９ａｂ １１．８０±１．０３ａ ０．５０±０．１４ａ １．２９±０．１１ｂ ２３．６０ ０．１１
网箱区 Ｓ １１９．７９±４２．２５ｂ ６．４１±１．２５ｃ ０．１８±０．１４ｂ １．０８±０．４８ｃ ３５．６１ ０．１７
Ｃａｇｅ ｚｏｎｅ Ｂ １４８．４０±４７．５２ｂ ５．３４±０．８７ｃ ０．１８±０．１ｂ ０．９３±０．４１ｃ ２９．６７ ０．１７
海草区 Ｓ ３３５．４７±７９．３４ａ ８．６０±１．６４ｂ ０．１５±０．１３ｂ １．３５±０．２７ｂ ５７．３３ ０．１６
Ｓｅａ ｇｒａｓｓｅｓ ｚｏｎｅ Ｂ ３４１．０５±９７．９３ａ ８．２３±１．４１ｂ ０．１９±０．１３ｂ １．３４±０．１８ｂ ４３．３２ ０．１６
贝类区 Ｓ １１９．５４±７５．２４ｂ ８．３３±２．１３ｂ ０．４７±０．２３ａ ２．７０±０．６９ａ １７．７２ ０．３２
Ｓｈｅｌｌｆｉｓｈ ｚｏｎｅ Ｂ １４２．６７±８４．１３ｂ ７．６４±２．２２ｂｃ ０．４０±０．１８ａ ２．４３±０．５５ａ １９．１０ ０．３２
海带区 Ｓ ２６．７１±１１．１８ｃ ７．３５±２．０８ｂｃ ０．４９±０．１７ａ １．６９±０．４０ｂ １５．００ ０．２３
Ｋｅｌｐ ｚｏｎｅ Ｂ ３３．２８±１８．１４ｃ ７．９６±２．１６ｂ ０．４４±０．２３ａ １．７９±０．４５ｂ １８．０９ ０．２２
　 　 ＤＩＮ：溶解无机氮 Ｄｉｓｓｏｌｖｅｄ ｉｎｏｒｇａｎｉｃ ｎｉｔｒｏｇｅｎ，Ｓ：为表层 Ｓｕｒｆａｃｅ ｌａｙｅｒ，Ｂ：为底层 Ｂｏｔｔｏｍ ｌａｙｅｒ；表中不同处理之间带有不同字母的数据表示相
互之间差异显著（Ｐ＜０．０５）
９５８４　 １５期 　 　 　 吴文广　 等：桑沟湾春季叶绿素 ａ浓度分布及其影响因素 　
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桑沟湾春季主要养殖区表、底层叶绿素 ａ 浓度与潮汐作用的关系见图 ６，从图 ６ 中可以看出海草区表层
叶绿素 ａ浓度低潮时大于高潮（Ｐ＜０．０５），而其他 ３个连续监测区叶绿素 ａ 浓度变化不明显；海带区底层叶绿
素 ａ浓度高潮时大于低潮（Ｐ＜０．０５），而其他 ３个连续监测区叶绿素 ａ浓度变化不明显。
图 ６　 桑沟湾春季主要养殖区表、底层叶绿素 ａ浓度与潮汐作用的关系
Ｆｉｇ．６　 Ｔｈｅ ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ ｂｅｔｗｅｅｎ ｃｈｌｏｒｏｐｈｙｌｌ⁃ａ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ａｎｄ ｔｉｄａｌ ｅｆｆｅｃｔ ｉｎ ｔｈｅ ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎ ｚｏｎｅｓ ｉｎ Ｓａｎｇｇｏｕ Ｂａｙ ｉｎ ｓｐｒｉｎｇ
Ａ： 贝类区 Ｓｈｅｌｌｆｉｓｈ ｚｏｎｅ，Ｂ： 海带区 Ｋｅｌｐ ｚｏｎｅ，Ｃ： 网箱区 Ｃａｇｅ ｚｏｎｅ，Ｄ： 海草区 Ｓｅａ ｇｒａｓｓｅｓ ｚｏｎｅ；Ｈ１： 第一次高潮期 Ｔｈｅ ｆｉｒｓｔ ｈｉｇｈ ｔｉｄｅ， Ｌ１： 第
一次低潮期 Ｔｈｅ ｆｉｒｓｔ ｌｏｗ ｔｉｄｅ， Ｈ２： 第二次高潮期 Ｔｈｅ ｓｅｃｏｎｄ ｈｉｇｈ ｔｉｄｅ， Ｌ２： 第二次低潮期 Ｔｈｅ ｓｅｃｏｎｄ ｌｏｗ ｔｉｄｅ
３　 分析与讨论
３．１　 叶绿素 ａ分布特征
桑沟湾春季叶绿素 ａ浓度的整体趋势是从湾内向湾外逐渐递减的，与郝林华等研究结果相吻合［２］。 桑沟
湾春季牡蛎、扇贝等高密度的养殖，其摄食压力并未明显降低该区域叶绿素 ａ的浓度，而混养区和海带区的海
带处于高速生长阶段，吸收大量的营养盐，限制了该区域浮游植物对营养盐的吸收，使该区叶绿素 ａ 浓度降
低，这说明桑沟湾春季营养盐的限制作用较贝类的摄食压力强，即，上行控制＞下行控制。 此外，在大面走航
时，早出晚归，从而造成取样时间上的差异，可能会给监测带来误差，误差范围因不同养殖区而异，所以在对桑
沟湾未来监测时需要加强长期、连续数据的获取。
本次桑沟湾航线调查结果表明叶绿素 ａ 浓度平均值为 ０．７０ mｇ ／ Ｌ，低于历史同期叶绿素 ａ 浓度均值（表
３），并且与其他养殖海湾相比，桑沟湾海域春季叶绿素 ａ 浓度均值也处于较低水平，但是，桑沟湾春季表层叶
绿素 ａ浓度＜１ ｕｇ ／ Ｌ，浮游植物已经成为滤食性贝类生长的限制因子［１５］。 近年来专家学者对桑沟湾养殖品种
结构、养殖布局规划不断改善和优化，明显改善了桑沟湾的养殖环境，从而导致桑沟湾春季叶绿素 ａ浓度低于
历史同期水平，并与其他养殖海湾相比也处于较低水平。
表 ３　 桑沟湾春季海域叶绿素 ａ浓度与历史数据及其他海湾均值比较
Ｔａｂｌｅ ３　 Ｔｈｅ ｍｅａｎ ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ｏｆ ｃｈｌｏｒｏｐｈｙｌｌ⁃ａ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｗｉｔｈ ｈｉｓｔｏｒｉｃａｌ ｄａｔａ ａｎｄ ｏｔｈｅｒ ｂａｙｓ ｉｎ ｓｐｒｉｎｇ
叶绿素 ａ ／ （mｇ ／ Ｌ）
Ｃｈｌｏｒｏｐｈｙｌｌ⁃ａ
桑沟湾
Ｓａｎｇｇｏｕ
Ｂａｙ
桑沟湾
Ｓａｎｇｇｏｕ
Ｂａｙ
桑沟湾
Ｓａｎｇｇｏｕ
Ｂａｙ
大窑湾
Ｄａｙａｏ
Ｂａｙ
小窑湾
Ｘｉａｏｙａｏ
Ｂａｙ
獐子岛
Ｚｈａｎｇ Ｚｉｄａｏ
Ｉｓｌａｎｄ
四十里湾
Ｓｉｓｈｉｌｉ
Ｂａｙ
胶州湾
Ｊｉａｏｚｈｏｕ
Ｂａｙ
年份 Ｙｅａｒ ２０１４ ２０１１ ２００９ ２００２ ２００３ ２００８ ２０１２ ２０１１
春季 Ｓｐｒｉｎｇ ０．７０ １．０１ １．９６ ０．９１ １．５１ １．４２ ３．９４ １．５４
文献 Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓ 本文 ［１３］ ［２］ ［９］ ［７］ ［１］ ［６］ ［８］
对桑沟湾主要养殖区进行 ２４ｈ定点连续监测，掌握不同养殖环境下叶绿素 ａ 浓度的昼夜变化规律，从而
分析不同养殖活动对该养殖地点的海水水质的影响状况。 海草区叶绿素 ａ浓度白天表层高于底层，而夜间则
相反；网箱区叶绿素 ａ浓度底层均高于表层；贝类区叶绿素 ａ浓度表层均高于底层；海带区叶绿素 ａ 浓度表底
０６８４ 　 生　 态　 学　 报　 　 　 ３６卷　
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层叶绿素 ａ浓度呈现出升降交替的规律。 四个连续监测站点的叶绿素 ａ浓度昼夜变化规律各不相同，说明不
同养殖活动影响叶绿素 ａ浓度的升降。 海草区叶绿素 ａ 浓度昼夜的改变可能是受到潮汐作用以及浮游植物
光合作用周期的共同影响［１６⁃１７］。 网箱养殖底部沉积物中富含无机氮、无机磷和硫化物，使微生物活动增强，
加速沉积物中氮、磷等营养盐的释放，使水体碳、氮、磷负荷升高［１８⁃２０］，桑沟湾春季网箱区内大量养殖鲆鲽类，
以及投饵使用冻杂鱼和肉食性饲料，鲆鲽类等均属于底栖鱼类［２１⁃２２］，在网箱中大都处于底层，所以高密度的
网箱鱼类的生理代谢活动产生的代谢废物，再加上残饵、粪便等均沉降到底层，为该养殖区底层浮游植物提供
了充足的营养盐，使得网箱区叶绿素 ａ浓度底层高于表层。 滤食性贝类的摄食行为主要是通过选择性摄食周
围海水中以浮游植物为主的悬浮有机物颗粒方式来进行的［２３］。 桑沟湾浮游植物摄食者主要有养殖贝类和浮
游动物，而贝类的摄食可显著改变浮游植物生物量的分布［２４］。 而本研究中贝类养殖区的表层叶绿素 ａ 浓度
白天高于夜间，说明叶绿素 ａ浓度受滤食性贝类摄食活动和浮游植物光合作用周期的共同影响，即高密度贝
类养殖区夜间的摄食活动能有效降低叶绿素 ａ浓度。 另外，水体混浊度也是影响浮游植物的重要因素［２０］，尤
其是底层的叶绿素 ａ浓度变化，所以在今后的研究中应增加对桑沟湾海域水体混浊度数据的监测。
桑沟湾四个主要养殖区叶绿素 ａ浓度整体趋势：网箱区＞贝类区＞海带区和海草区。 大型海藻养殖可以
净化养殖废水、控制水域富营养化、调控水域生态平衡［２５］，而桑沟湾海草区也有较高密度的野生大叶藻［２６⁃２７］，
海草床可以加速悬浮颗粒物的沉降， 增加水体透明度，净化水质，加速滨海生态系统中的营养循环等等［２８⁃２９］，
所以桑沟湾春季海草区和海带区的海草和海带生长可能与浮游植物形成竞争，导致这两个海区的叶绿素 ａ 浓
度显著低于网箱区和贝类区，这也说明了海草区和海带区在桑沟湾养殖系统中起着净化水质、调控水域生态
平衡的重要作用。
３．２　 叶绿素 ａ的影响因素
营养盐对于浮游植物生长的影响是迅速的、灵敏的［３０⁃３１］。 桑沟湾航线表层、海带区表层以及网箱区底层
叶绿素 ａ浓度均与硅酸盐浓度呈较显著的正相关关系。 Ｒｅｄｆｉｅｌｄ定律认为藻类健康生长及生理平衡所需的氮
磷原子比率为 １６∶１，硅氮原子比率为 １［３２］，当氮磷比超过 １６∶１，磷被认为是限制性因素，硅氮比低于 １时，硅被
认为是限制性因素。 从表 ２中看出航线调查及四个海区氮磷比值均大于 １６，硅氮比则小于 １，但网箱区和海
草区浮游植物存在磷限制程度要强于贝类区和海带区，四个不同养殖区浮游植物均存在硅限制，且活性硅酸
盐的浓度也低于浮游植物生长的阈值（２ μｍｏｌ ／ Ｌ） ［３３］，这说明磷元素和硅元素是影响桑沟湾春季浮游植物生
长繁殖的限制性因素。 从图 ７和图 ８中可以看出，２０１４年桑沟湾春季溶解无机氮低于国家一类水质标准，与
历史同期相比处于中等水平［１３，１６，３４］，溶解无机磷则处于国家一类水质标准和二类水质标准，高于历史同期水
平，但活性硅酸盐与历史同期相比则处于较低水平，这也从一定程度上反映出硅酸盐是影响桑沟湾春季浮游
植物生长的限制性因素。 李超伦等研究表明桑沟湾浮游植物种类主要由硅藻类（７４ 种）和甲藻类（１１ 种）组
成，硅藻是绝对优势种（春季平均为 ６３． ０×１０４个 ／ ｍ２） ［１０］，而硅酸盐是硅藻的必需营养元素，除了作为细胞壁
结构成分外，还参与光合色素合成、蛋白质合成、ＤＮＡ 合成和细胞分裂等多种代谢和生长过程［３５］。 孙珊、曲
克明等研究表明春季硅浓度低于浮游植物生长的最低阈值，也是一个潜在的限制因素［１２，３６］。 另外还有研究
表明，由于 Ｓｉ结合于硅藻壳中很难再生，并且在水体中的再循环速率比 Ｎ 和 Ｐ 慢得多［３７］。 本研究结果与前
者的研究结论相吻合，即桑沟湾春季海区硅酸盐和温度成为该海域浮游植物主要生长限制因子。
桑沟湾春季航线调查显示（图 ９），春季湾内水温比湾口回升快，从湾底到湾口，水温逐渐降低，湾外 ２１＃
站位水温高于 １＃站位，而盐度变化较小。 航线表层叶绿素 ａ浓度与温度呈较显著的正相关关系（图 ５），这与
郝华林、张继红等研究结果相一致［１⁃２］。 硅藻喜低温，最适合的温度通常低于 １８℃ ［３８⁃３９］，而桑沟湾春季水温在
１１—１８℃，是硅藻生长的理想温度，能促进其大量繁殖，形成明显的优势种。
潮汐作用是影响沿岸海域水交换的主要因素，同时也是影响叶绿素 ａ 浓度变化的因素之一，但在不同海
域所表现的叶绿素 ａ变化特征也不尽相同。 彭安国等研究厦门湾叶绿素 ａ 随潮汐的变化表明该海区表底层
叶绿素 ａ浓度均为高潮＞低潮［４０］。 海带区表层叶绿素 ａ浓度高潮时大于低潮，可能是由于桑沟湾大面积海带
１６８４　 １５期 　 　 　 吴文广　 等：桑沟湾春季叶绿素 ａ浓度分布及其影响因素 　
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图 ７　 ２０１４年桑沟湾春季溶解无机氮、磷酸盐与历史同期数据比较
Ｆｉｇ．７　 Ｔｈｅ ｍｅａｎ ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ｏｆ ＤＩＮ ａｎｄ ｐｈｏｓｐｈａｔｅ ｗｉｔｈ ｈｉｓｔｏｒｉｃａｌ ｄａｔａ ｉｎ ｓｐｒｉｎｇ ２０１４ ｏｆ Ｓａｎｇｇｏｕ Ｂａｙ
图 ８　 ２０１４年桑沟湾春季活性硅酸盐与历史同期比较
　 Ｆｉｇ．８ 　 Ｔｈｅ ｍｅａｎ ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ｏｆ ｓｉｌｉｃａｔｅ ｗｉｔｈ ｈｉｓｔｏｒｉｃａｌ ｄａｔａ ｉｎ
ｓｐｒｉｎｇ ２０１４ ｏｆ Ｓａｎｇｇｏｕ Ｂａｙ
和贝类养殖等筏式养殖的影响，阻碍了海水流速，降低
了桑沟湾内的水交换能力，而海带区处于桑沟湾湾口附
近，海水交换能力较强，从而导致了海带区叶绿素 ａ 浓
度高潮时大于低潮，这与彭安国等研究相一致。 海草区
表层叶绿素 ａ 浓度低潮时大于高潮，可能是海水涨潮
时，大量密集的海草床具有缓冲减弱水流并且加速悬浮
颗粒物的沉降、增加水体透明度以及净化水质等功能，
从而加速浮游植物等颗粒物的沉降，导致表层叶绿素 ａ
浓度低潮时大于高潮。
本文的研究不足之处只涉及到一个季节，不能得出
桑沟湾主要养殖区叶绿素 ａ 浓度分布特征的季节动态
变化，今后有待于加强对其季节动态变化以及初级生产
力估算的研究，以便为多元养殖模式下养殖水域固碳潜力的计量及估算提供数据支持。
图 ９　 桑沟湾春季航线温度、盐度数据
Ｆｉｇ．９　 Ｔｈｅ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ａｎｄ Ｓａｌｔ ｏｆ ｌａｎｅ １ ａｎｄ ２ ｉｎ ｓｐｒｉｎｇ ２０１４ ｏｆ Ｓａｎｇｇｏｕ Ｂａｙ
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３６８４　 １５期 　 　 　 吴文广　 等：桑沟湾春季叶绿素 ａ浓度分布及其影响因素