现场考察实施计划

1、现场考察实施计划现场考察实施计划项目名称：南极乔治王岛近岸海域营养盐动力学研究项目名称：南极乔治王岛近岸海域营养盐动力学研究1.1. 项目相关人员项目相关人员负责人：金海燕 国家海洋局第二海洋研究所 暂无极地考察记录相关论文 现场执行人：金海燕 国家海洋局第二海洋研究所 暂无极地考察记录 2.2. 考察背景、目的和意义考察背景、目的和意义(1)(1) 考察背景考察背景 极地生态系统是一个极为敏感、脆弱的生态系统。因此与低纬度地区相比对全球气候环境变化、人类活动影响等更为敏感，存在一种放大效应。由于营养盐动力学过程是物理环境演变和生态系统响应的中间环节，起着承上启下的作用。因此无论是研究海洋生物泵对大气 CO2 的调控，还是研究全球变化对生态系统的影响，营养盐的监测及动力学过程对低营养层次生态过程的影响均是十分必要的。随着国家综合实力的提升，更多的先进设备已广泛应用到海洋学各个领域研究中。极地站基现场实验室和监测分析设备的更新，为极地生态环境监测引进新的技术和方法提供了良好的条件。国家海洋局第二海洋研究所自 1984/5 年参加第一次南极科学考察至今，一直都是我国极地科学调查研究的中坚力

2、量。申请者所在科研小组多年来一直致力于生态环境调查研究工作，包括营养盐动力学研究、近海及极地海洋生物地球化学研究等。主持和参加了多个极地研究课题的工作，包括国家基金：“海冰对北冰洋沉积有机碳组成和堆积数率的影响”（编号：40476003），海洋局公益项目“极地生态环境监测规范的研究与制订”（包括南北极）；极地战略基金等。此外还参与了首次、二次和三次的北极科学考察任务以及多次北极黄河站科学考察任务。主要进行的工作包括北极海域营养盐的生态动力学研究、有机碳埋藏研究以及浮游生物群落的生物标志物表征等方面的研究。南极考察我所参与的工作主要为大洋考察而很少涉及陆地及周边海域的考察。南极陆地考察工作我所王自磐老师和卢冰老师曾进行了海鸟以及企鹅粪方面的研究工作，而对于周边海域的海洋环境工作还没有太多涉入。因此我们对于南极乔治王岛周边状况还比较陌生，有必要进行实地考察而不仅仅是纸上谈兵。目前我们正在参与极地中心主持的海洋局公益项目：“极地生态环境监测规范的研究与制订”。项目内容涉及南北极船基和站基生态环境参数的分析及规范的制订。因此进行站基实地考察尤为重要，不仅有助于极地海水化学要素的准确分析，而且通

3、过不同分析方法的比对及对以往数据的整理比较，有助于我们更好的了解全球变化及人类活动对极地海洋环境的影响。有关营养盐动力学研究及海洋生物地球化学方面的研究，申请者所在科研组已发表相关论文数十篇，其中涉及极地的论文有 8 篇，发表在海洋学报、自然科学进展，极地研究及生态学报等期刊上。(2)(2) 目的与意义目的与意义 极地生态系统对全球气候变化极为敏感，而营养盐及其它生源要素的可利用性是支撑任何生态系统的必要条件。因此，海水中常规化学参数（营养盐、DOC 等）的准确测定是评价海洋环境质量的重要前提，也是进行海洋生态和生物地球化学过程研究的重要基础。本项目拟通过使用目前国内外常用的新技术、新方法以及传统分析方法分析乔治王岛近岸海域海洋化学常规参数，研究探讨该区营养盐生态动力学过程；并在评价不同方法的可比性基础上，与以往数据及资料进行比较，了解南极乔治王岛环境变化对海洋环境主要环境要素的影响。 3.3. 实施计划具体内容、方法和手段及支持条件实施计划具体内容、方法和手段及支持条件(1)(1) 具体内容具体内容 通过营养盐及化学基本要素、生物硅、HPLC 色素等的监测，研究长城站典型海湾的营养盐

4、及其它一些主要化学参数的组成及影响因素，与已往已有资料相对比了解全球变化对南极营养盐收支的影响。主要研究内容（1）分析方法比较（引进的新技术新方法与传统分析方法间的比较）；（2）长城站邻近海域营养盐分布及主要影响因素；（3）HPLC 色素组成；（4）长城站周围环境变化对海洋生源要素分布及结构的影响(2)(2) 方法和手段：方法和手段： 采用野外现场采样分析及实验室受控实验相结合的方法。实验室分析采用先进的仪器分析方法与传统的分析方法相对比的方法进行此项研究。野外采样：1.采用 CTD 及生化探头分析物理、生化参数；2.大体积采样实验室分析：1. 使用分光光度法和营养盐自动分析仪分析营养盐并进行方法比较2. 生物硅使用分光光度法；3. DOC 样品采集尽量避免污染，在采样方法上与国际接轨；分析方法则采用国际上目前最为常用的高温催化燃烧法；4.使用高效液相色谱分析色素(3)(3) 工作计划：工作计划： 每次作业周期为 10-12 天（包括外业采样、样品处理），根据现场实际情况作业 1-2 次。工作准备：2 天； （包括外业采样准备，室内设备的准备及预运行等）外业工作：2-4 天；（由于样品

5、分层采集，加上采集的水量比较大，因此一个作业周期需要 2-4 天进行）室内样品处理及分析：6 天（根据外业采集情况，每天采集的样品需要约 3 天时间的处理。按一个作业周期两天外业采集计算大概需要六天。样品处理包括营养盐样品过滤采集、DOC 样品采集、POC 样品采集，HPLC 样品采集、生物硅样品采集；以及 pH、DO 等样品的测定）(4)(4) 后勤支撑要求：后勤支撑要求： 海上采样需用小艇或橡皮艇进行，使用时间 2-4 天/完成一次断面采样，据作业进度而定；人员 2-3 人。 (5)(5) 仪器设备：仪器设备： 野外设备：1. 采水器（两个以上）2采用 CTD 及生化探头分析物理、生化参数；实验室分析：1过滤设备：包括过滤器和真空泵；2低温冷冻冰柜，保存样品3. 分光光度计(上海精科)；4pH 计（美国奥立龙 (6)(6) 数据和样品：数据和样品： 通过参加南极第 26 次极地科学考察任务，在南极长城站近岸海域长期生态监测站分层采集海水样品。采样层位根据现场实际情况并参考我国国家标准进行。 主要采集的样品或数据包括营养盐（N、P、Si0）、pH、DO、DOC、POC、生物硅、光合色

6、素等。 (7)(7) 运输：运输： 如果不包括样品运输，则 30kg 左右，主要为样品瓶及小型设备如真空泵等，体积 1 立方米，包装主要为纸盒包装。 4.4.其它说明其它说明观测子项：观测子项： 1 南极乔治王岛近岸海域营养盐动力学研究 修订日期：修订日期： 2009-02-28 申请状态：申请状态： 未申请数据交换：数据交换： 获得的有关数据的交换按照国家海洋局极地考察办公室规定执行。Study on nutrients dynamics in the Antarctic coastal environment of King George IslandJin HaiYanSecond Institute of Oceanography, SOA.The polar region ecosystem is extremely sensitive to the whole world climatic change.Nutrients and other elements play important roles in supporting marine ecosystems. The program suppose to investigate status and influence factors of polar marine environment by nutrients, opal and pigments analysis, compare the results and the data got before for deep understanding the influence of global change to marine environemnts near King George Island.

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