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海水中的营养盐是指什么


实验室k / 2018-06-23

    海水中存在的磷酸盐、硝酸盐、亚硝硝酸盐、铵铵盐、硅酸盐一般叫作营养盐1)。这些盐类为海洋植物所摄取,构成植物的组成部分,并成为其物质代谢的能源。

    关于营养盐在海洋中的分布,很早就有所研究,其结果已经收集在哈维维(1957)的著作中。一般在表层,磷酸盐、硝酸盐和硅酸盐的浓度较低,并随深度而变高。在浅于1000米处,有浓度急变层。在1000米以深,浓度随深度变化很小。表层营养盐浓度之所以低,是是由于光合作用时为植物摄取所致。在阳光达不到的深度,被生物体摄取的营养盐随着有机物的分解又重新回到海水中。这叫做营养盐的再生。在深处,由于有营养盐再生,致使营养盐浓度很高。因此,当数百米深处的水上升到表面时,表层层营养盐的浓度也很高。将这样的海区称为上升流区。南北美大陆的西岸和非洲大陆的西岸是著名的上升流区。在上升流区,表层水营养盐丰富,水温低,所以据上述两个条件很容易识别上升流区。
    在中纬度地带营养盐的浓度显示出季节性变化。在北半球,夏季营养盐浓度低,而冬季高。由于夏季光合作用活跃;为植物所摄取的量大,以及水体成层,所以难以由下层补给营养盐,这是造成营养盐浓度低的原因。冬季,有机物的分解作用超过光合作用,营养盐再生显著,以及随着海面冷却引起垂直混合,由下层补给营养盐,因此,表层营养盐浓度变高。日本周围的情况是,黑潮流域营养盐浓度低,而亲潮流域高。在黑潮流域,沿岸附近高,而外海较低。
    如上所述,营养盐的浓度受光合作用和有机物的分解所控制。这两种作用使得海洋生物与围绕它的海水之间产生营养盐交换,此时也伴随氧的交换。植物进行光合作用时,营养盐由海水转移到植物体,同时氧被放回到海水中去。有机物分解时,营养盐被放到海水中,同时消耗了海水中的氧。这样一来,营养盐与氧在生物与海水之间的交换方向,经常是相反的。
    占海洋生物90%左右的浮游动植物的组成元素中,C,N,P的平均组成,据弗菜明(R.H.Fleming.1940)资料,已示于表3.10。

表3.10  海洋浮游生物的C,N,P组成(原子数)

 

  C N P
浮游动物 103 16.5 1
浮游植物 108 15.5 1
平均 106 16 1

    根据C:N:P=106:16:1的值,理查兹(F.A. Richa-rds,1965)等提出了用实验式(CH2O)106(NH316H3PO4,作为浮游动植物体平均化学组成的模式。如果具有这样组成的有机物完全氧化,按下式则要求276个氧原子:

(CH2O)106(NH3)16H3PO4+138O2=106CO2+122H2O+16HNO3+H3PO4

    因此氧化分解进行完全时,放回海水中的C,N,P与由海水中失去的氧原子比为10616:1:276。


1)有时也把微量金属、维生素和激素等植物生产所不可缺少的成分,叫作微量营养盐。


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