硝酸鹽
如在磷酸鹽項(xiàng)所敘述的,把本州東部海區(qū)σt26.5-26.7的水分為四種,如分別把它的硝酸鹽濃度對(duì)AOU作圖圖,則如圖3.39所示,它們均構(gòu)成直線排列。四者斜率大致都是12.5微克原子N:3毫升O2。把它與上述的辭酸鹽的結(jié)果相比,則N,P的原子比就是12.5:1。
這里,N和P都要涉及作為有機(jī)物主要成分的碳,不是沒有意義的。圖3.40以海水的總碳酸對(duì)AOU作圖(Y.Sugi-ura and E.Yoshimura,1967)。這里也是把水溫、氯度大致相等的水集在一起,構(gòu)成各組。點(diǎn)的排列也同樣是直線形狀,其斜率大約是100微克原子C:3毫升O2。據(jù)上述,C,N,P,O原子比大致成100:12.5:1:268。如前所述,它與具有平均組成的海洋動(dòng)植物浮游生物完全氧化時(shí)向海水中放出的碳、氮、磷以及由海水中失去的氧的原子比106:16:1:276極為接近,這是很重要的。
亞硝酸鹽、銨鹽
海洋浮游生物的遺骸氧化分解后,就按NH+4,NO-2,NO-3順序再生(圖3.41),硝酸鹽是氧化分解的最終產(chǎn)物。PO4-AOU,∑CO2-AOU,NO3-AOU圖,都表現(xiàn)出直線排列列,這是由于,氧化分解作為一級(jí)近似,可以采取大體已經(jīng)終了時(shí)狀態(tài)的緣故。與此相反,亞硝酸鹽以及銨鹽這樣的中間生成物,可以看成是指出正在進(jìn)行中現(xiàn)象的指標(biāo)。這些中間生成物與最終生成物的比率如不小到某種程度,就難以期望NO3-AOU圖等成直線關(guān)系。
亞硝酸鹽的濃度總是在溫躍層附近獲得極大值。一般認(rèn)為這種亞硝酸鹽是由NH向NO3変化過程中間的產(chǎn)物。亞硝酸鹽即使在溫躍層之下也常具有峰值。圖3.42所示,即為其中一例。能夠看到這種現(xiàn)象的海區(qū)是很有限的。迄今已知者,有太平洋的墨西哥濱外,秘魯濱外,印度洋的阿拉伯海。這三個(gè)地方,在深度300-800米的范圍內(nèi),有氧含量0.2毫升/升以下的層存在,在這一層的上方出現(xiàn)亞硝酸的峰值。隨之而來的一個(gè)特性,就是(圖3.43)在亞硝酸鹽峰值的近旁,能看到硝酸鹽的極小值。戈林(J.J.Goering,1968)采集了這種水,加入15KNO3,作了細(xì)菌培養(yǎng)的結(jié)果,確認(rèn)重氮?dú)獾陌l(fā)生,并搞清了亞硝酸鹽的峰值,并不是由于銨鹽的硝化作用產(chǎn)生的,而是由于硝酸鹽脫氮作用的產(chǎn)物。圖3.43表示的氮量,是在各個(gè)深度下采集的海水中加入15KNO3,并在22°C下保溫196小時(shí)后,發(fā)生的重氮(15N15N)量,它與所加的硝酸N的量成比例。伍斯特(W.S.Wooster,1967)敘及,在鹽度為34.6%0以上、起源于熱帶太平洋的高堿水中,發(fā)現(xiàn)適于脫氮細(xì)菌生存的環(huán)境。脫氮作用難以在海水氧含量為0.2毫升/升以上的條件下發(fā)生。因此,堪察加半島東部外海的低氧區(qū)域(~0.5毫升/升),難以期望得到亞硝酸鹽的峰值。
銨鹽
如按門澤爾(D.W.Menzel,1962)等的意見,在100米以淺的表層,銨鹽的濃度超過硝酸鹽的濃度。銨鹽的濃度具有幾個(gè)峰值。這種傾向,在鷺(1966)的研究中也可以看到。圖3.44表示出他的研究結(jié)果。據(jù)該圖來看,在親潮系的水中,高濃度銨鹽出現(xiàn)的頻度比在黑潮系的水中還高。由圖3.44還可以知道,銨鹽的濃度分布,不是在海洋學(xué)一直慣用的等濃度線很容易能圖示的那些種類。
這一點(diǎn)就像(杉浦,山本,1969)對(duì)鐵和鋁的分布所作的考慮那樣,看來是某種濃度出現(xiàn)的機(jī)率問題。