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非保守性磷酸鹽

    在圖3．19中，把圖3．18中的各點，按照照采水深度，劃分為七個區(qū)間，并進一步用空心符號表示30米以淺的區(qū)間，用實心符號表示30米以深的區(qū)間。30米這個深度就是該海區(qū)附近的大致補償深度。在比補償深度更淺的層中，光合的效果超過氧化分解的效果，而在比補償深度更深的層中，則與此相反。由于合成作用，磷酸鹽由海水中失去，而在氧化分解時則被放回到海水中。因此，如果在補償深度以淺，大致通過磷酸鹽濃度最高值，在補償深度以深通過最低值，畫一條直線，可以認為該線就表示對應(yīng)各氯度值的保守性磷酸鹽濃度的近似值。由各點所顯示的磷酸鹽濃度與直線的偏差，如在補償深度以淺，則可以認為與光合時被植物攝取的磷酸鹽量，即與非保守性磷酸鹽量成正比例。如把這種磷酸鹽濃度的偏差對深度作圖，則得圖3．20，可把該圖看作光合作用強度的垂直分布。在深度十幾米的范圍內(nèi)有峰值。這種傾向還表現(xiàn)在西條（1960）等人用¹⁴C所作的基礎(chǔ)生產(chǎn)力的觀測結(jié)果之中。

P－AOU圖

    用P_c表示保守性磷酸鹽的濃度，用P表示磷酸鹽濃度的觀測值，用P_n表示非保守性磷酸鹽的濃度，則

P=P_c+P_n          (3.12)

    對光合與氧化分解時與磷酸鹽的變化呈相反方向的氧來說，有下式成立：

O=O_s -O_n          (3.13)

式中：O_s為氧的飽和量，是水溫和氯度的函數(shù)。O_n是伴隨光合或氧化分解而出現(xiàn)的氧的改變量。由于它與磷酸鹽的得失正相反，故加負號。由（3．12）和（3．13）式得出其關(guān)系式為：

P＝P_c＋（P_n／O_n）（O_s-O）          (3.14)

保守性磷酸鹽的濃度，在其性質(zhì)上，就水溫和氯度都相等的水來說，可以認為是一定的，因此，（3．14）式對這樣的水來說，意味著下列事實。
    以磷酸鹽的濃度對氧的飽和量與觀測值之差（以下按雷德菲爾德，把它叫做氧的表觀利用AOU，AOU即為appa－rent oxygen utilization之略）作圖，如果不管AOU值如
何，（P_n／O_n）始終是一定的話，那么點的排列就成一條直線。如不是這樣，就不能不考慮，其點的排列將會出現(xiàn)復(fù)雜的形狀。在這里，所謂（P_n／O_n）就是氧化分解時放到海水中的磷酸鹽與由海水中失去氧量的比，或者為光合時，由海水?dāng)z取的磷酸鹽與放到海水中的氧量之比。
    就圖3．16中的海區(qū)，按0和氯度值把水分為14類，圖3．21所示即為各類的磷酸鹽與AOU的關(guān)系（Sugiura，1964，1966，1968）。由圖可知，各個水群點的排列大致構(gòu)成直線，這些直線又大致是互相平行的。這樣，點的排列事實上構(gòu)成直線正表明不管AOU的值如何，（P_n／O_n）比大致是一定的。這是不能置若罔聞的。關(guān)于這一點，打算在后面再談。

    直線的斜率表明，AOU增加了3毫升／升相應(yīng)的P就增加1微克原子／升。因為3毫升氧相當(dāng)于268微克原子，所以該斜率告訴我們，P_n與O_n的原子比等于1:268。與具有平均組成的海洋浮游生物完全氧化時所期望的原子比1:276極為接近，這是值得注意的。
    P－AOU圖并不是什么新東西。但是，遠的不談，就是最近的研究，也由于忽視了按水溫和氯度對水進行分類，所以不能把握住圖3．21那樣單純的關(guān)系。這種直線性，不消說在日本，就是在美國俄勒岡岸外、印度洋、南大洋也都由杉浦確認下來。這種規(guī)律性在世界整個海洋大概都是成立的。