加载中…海洋初级生产力的分布和总量估计
(2013-04-23 09:52:28)
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科研 |
分类： CO2 |
高值区位于各类辐散上升流区、大陆架和近岸海区，其次是北半球温带亚极区和南大洋锋面区，低值区则出现于南北两半球的热带、亚热带大洋区，北冰洋海区初级生产力最低。
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（一）热带、亚热带大洋区
v充足的太阳辐照，海水透明度高。
v表层海水向环流中心辐聚，混合层深度超过真光层深度。
v温跃层在夏季可达100~200
m，冬季增加到400
m左右。
v初级生产力最低的水域，被称为大洋的“生物沙漠”，但可常年进行光合作用。
v固氮种类外，以聚球菌、原绿球菌和其他微微型真核自养生物等适应于低营养盐条件生活的种类为主。
（二）赤道带
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v赤道海域的营养盐并不缺乏，
Fe的缺乏是限制其浮游植物生长的主要因素。
v微微型浮游植物占总生物量的90%，摄食浮游植物的消费者主要是微小鞭毛虫、腰鞭毛虫和纤毛虫。
v赤道带的东部与西部的生产力有差别，大洋东部存在边界上升流，西部形成“暖池”（warm
pool）
，在温跃层上方又形成盐跃层。
二、温带（亚极区）海洋
v处于大洋气旋型辐散环流区，表层海水从环流中心向外扩散，将深层水引向表层，补充真光层的营养盐。
v太平洋东北部出现以（HNLC）为重要特征的海域，浮游植物粒径较小，硅藻仅偶尔占优势。原生动物成为主要的食植动物。
v北大西洋源于陆地的Fe补充较多，春季水华显著，并以硅藻占优势。
v西北太平洋，黑潮暖流分支与亲潮寒流交汇，产生强烈的混合作用，形成北海道渔场。在西北大西洋，北向的湾流（暖流）与拉布拉达寒流的汇合处则形成著名的纽芬兰渔场。
v西风漂流不受大陆的阻隔，形成环绕南极大陆的南极绕极流。
v南大洋的重要物理特征是大风和强湍流混合。
v大洋中主要的HNLC海区
v南极锋（南极辐聚带海区）由于风生和垂直湍流混合特性产生的海水上升，为锋面带内真光层提供较充足的Fe，是南大洋高生产力区，浮游植物以硅藻为主
。
（三）温带海区生产力的季节周期
|
|
光 |
温度 |
营养盐 |
垂直混合 |
摄食压力 |
结果 |
|
冬季 |
最弱 |
最低 |
丰富 |
剧烈 |
最小 |
全年最低 |
|
春季 |
增强 |
升高 |
迅速减少 |
减弱 |
增大 （滞后） |
最高峰 |
|
夏季 |
最强 |
最高 |
少 |
最弱 （温跃层） |
减小 |
较低 |
|
秋季 |
减弱 |
降低 |
升高 |
增强 |
不大 |
次高峰 |
三、极地海区
v主要环境特征是大部分海域被冰覆盖，平均水温很低，特别是光照条件差、生产季节短。
v北冰洋基本上受大陆包围，海冰常年或季节性存在。
v北冰洋的初级生产基本上不受营养盐缺乏的限制，而是受光照条件差的限制。
v北极鳕（Boreogadus
saida）是能量和物质从浮游植物传递至鸟类和哺乳类过程中的关键种。
v东风环流与大陆之间形成海水沿陆架的辐聚下沉即南极大陆辐聚带。
v极区海洋随着季节性海冰的融化和向南退缩，附生藻类快速生长，出现硅藻水华。
v南极大磷虾(Euphausia
superba)、南极银鱼(Pleurogramma
antarcticum)等是重要种类。
（一）上升流锋面
v大洋东部上升流区：西风漂流在大洋东部沿大陆西岸流向低纬度，最后逐渐进入信风影响区，表层海水分别受东南信风和东北信风作用离岸外流，遂使下层海水向表层涌升。
v秘鲁上升流和加利福尼亚上升流、大西洋的加拿利上升流和本古拉上升流。
沿岸上升流：风生、地形
v黑潮与湾流都来源于赤道附近的高温高盐水，在横跨西边界大陆架坡折处等深线的剖面上与低温低盐的沿岸水相遇，产生一个狭窄的温度或盐度的剧变带，即黑潮或湾流的陆架坡折锋面。
（三）低盐锋面和潮汐混合锋面
v低盐水和高盐海水之间的急剧过渡带，季节变化明显。
v河流带来大量悬浮有机颗粒、溶解有机物和无机营养盐。
v潮汐混合锋
五、大型底栖植物生产力
v底栖植物包括单细胞底栖藻类、大型的海藻和海草，受光照限制，分布区域狭窄。
v估算产量比较困难，一般根据生长量、收获量等来估算
v估计全年海洋底栖植物的平均产量可达0.65×109
t有机碳。
v局部区域产量很高：印度洋的海藻产量可达2,000
gC/(m2·a)，相当于陆地上一些热带雨林的产量；热带泰莱草(Thalassia
testudinum)产量可达500~1,000
gC/(m2·a)。
六、海洋初级生产力总量估计
v估算难度大：面积大、变化快、经费限制、调查手段进步。
v20世纪70年代以后，估计值明显增大
，主要原因：
v一般规律：
三、新生产力与营养盐供应特征的关系
v新生产力水平高的富营养化水域，以沿岸、上升流区为代表；
v新生产力水平低的贫营养水域，以贫营养海区为代表的一类海域；
v新生产力水平低的富营养水域。
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