基于时空矩阵方法对福建省海湾水质变化特征分析

摘要

基于2005—2011年8月和2012—2015年5月、8月的水质监测数据,应用水质指标的主成分分析结果,对福建省海湾划分环境单元,通过时空矩阵方法对福建省海湾水质指标变化特征进行了分析。结果显示:(1)通过主成分分析,4个水质指标聚成两类成分,磷酸盐和叶绿素a聚为一类主成分,硝酸盐和溶解氧聚为另一类主成分;(2)以主成分权重值为坐标,划分福建省海湾表层水体为6个环境单元,以此建立水质指标相对含量的时间序列组合矩阵,对福建省海湾水质指标变化分析;(3)水质指标时空矩阵表现出一定的周期性变化趋势,环境单元的指标变化模式具有同步性,指标含量变化的绝对值从叶绿素a到营养盐再到溶解氧呈轻微增长;(4)两类主成分具有一定相关性,营养水平高低影响营养-浮游植物动态关系,当磷酸盐含量高于0.03 mg/L、硝酸盐含量高于0.25 mg/L,且营养盐时间周期变化显著时,叶绿素a时间周期变化与营养盐发生同步联动效应;(5)夏季福建省海湾水体生产力较低,大量陆源有机物输入、降解耗氧,表层溶解氧含量降低明显;(6)福建省海湾主要受两种性质差异很大的水体影响,富含高营养盐径流水团影响了河口及邻近海域的环境单元,而福建省南部海湾主要受台湾暖流及上升流影响,台湾暖流是东海海域磷酸盐的重要来源。