1、海水生態系統與淡水生態系統的差別
1，海洋生態系統中物種種類豐富、數量極大，而淡水生態系統中物種的種類和數量相對較少；
2，海洋生態系統的營養結構比較復雜，而淡水生態系統的營養結構相對簡單；
3，海洋生態系統的抵抗力穩定性比較強，恢復力穩定性比較弱，而淡水生態系統恰恰相反；
4，海洋生態系統的無機環境和淡水生態系統的無機環境相差比較大。
希望能幫助你。^__^
2、為什麼深層海水的營養十分豐富
所謂深層海水，是指海洋深處的海水。深層海水大量存在於距陸地5000米以外、水深200米以下的地方。在這樣的深處，光合作用無法進行，有機物分解的速度遠遠高於其合成速度，使作為「肥料」的氮、磷、鉀等微量元素大都被保存下來，因此它的營養十分豐富，這就為深層海水的利用提供了條件。
同時，深層海水受海底地形及氣象條件的影響，會自然涌升到海面上來。在茫茫大海上，這種被稱為「涌升海面」的地方僅佔全球海洋面積的0.1％，但卻集中了海洋魚類資源的60％，甚至更多。其奧秘就隱藏在深層海水裡：當含有豐富微量元素的深層海水湧上海面後，浮游生物和藻類得以更快生長，為魚類提供了豐饒的「肥料」。研究表明，涌升海域和一般海域在魚類產量上的差距極為驚人，單位面積涌升海域的魚類生產量是沿岸海域的上百倍，是外洋海域的數萬倍。如果人類能製造「涌升海面」，將使深層海水資源得到充分的利用，很可能給海洋漁業帶來一場深刻的革命。
深層海水還是一種幾乎沒有被污染的水，病菌極少。深層海水營養鹽濃度是表層海水的5倍，而細菌含量卻只有表層海水的1/10甚至1/100。
3、海水中的營養成分主要是什麼？
半個多世紀以來，由於人口的急劇增加，人們對土地的索取常常表現為不擇手段，在許多地方對土地採取了掠奪式的開發利用。大量開墾土地，原始森林被砍伐，草原植被也遭到了前所未有的破壞，這些行為導致的不良後果很多，其中之一就是大地上的水土流失情況日益嚴重。有資料顯示，水土流失按現有速度發展下去，黃土高坡上那已不太厚的黃土在30年內就會被全部沖光。水土流失不斷加劇，原來存在於土壤中的氮也隨著水土流失一道「搭車」去了江河湖泊之中，「千條江河歸大海」，於是氮也就不費吹灰之力去了海洋。本來是作為土地的營養物質的氮卻白白地流失走了，土地變得越來越貧瘠。為了保持土地的肥沃，人們只得越來越多地給土地追加含氮量高的化肥，比如農民最常使用的「尿素」等，以補充和保持土壤中氮的含量。水土在繼續地流失，氮也在不知不覺中去了大海，人們仍在加大化肥的施用量。這也是一種循環，但這是一種惡性循環。海洋生物對氮的需求量本來很小，正常的氮補充就足夠了。由於過量的氮進入海洋（湖泊），土地貧瘠了，海洋卻過於「肥沃」了。這種現象就是我們前面提到的海洋富營養化。
在正常情況下，海水中的營養成分主要是三氮（硝態氮、亞硝態氮、氨態氮）和活性磷酸鹽以及鉀鹽等，這些營養成分在海洋中的含量都比較低，這也是海洋生物所需要的正常含量。在這種狀態下，海洋中的微體生物腰鞭毛蟲根本無法大量繁殖，海水也不會變紅而出現赤潮。但是，海水中的營養成分發生變化，海水富營養化之後，情況就大不一樣了。腰鞭毛蟲這種海洋微體生物對高營養的東西特別「偏好」，海水中的營養成分越高，它就「吃」得越起勁，繁殖得就越快、越多，赤潮也就在所難免了，赤潮出現的海域內的其他海洋生物也就在劫難逃了。
4、海水的營養物質有哪些？
海水是名符其實的液體礦藏，平均每立方公里的海水中有3570萬噸的化學物質，目前世界上已知的100多種元素中，80%可以在海水中找到。海水還是陸地上淡水的來源和氣候的調節器，世界海洋每年蒸發的淡水有450萬立方公里，其中90%通過降雨返回海洋，10%變為雨雪落在大地上，然後順河流又返回海洋。海水淡化技術正在發展成為產業。有人預料，隨著生態環境的惡化，人類解決水荒的最後途徑很可能是對海水的淡化。海水是鹽的「故鄉」，海水中含有各種鹽類，其中百分之90左右是氯化鈉，也就是食鹽。另外還含有氯化鎂、硫酸鎂、碳酸鎂及含鉀、碘、鈉、溴等各種元素的其他鹽類。氯化鎂是點豆腐用的鹵水的主要成分，味道是苦的，因此，含鹽類比重很大的海水喝起來就又咸又苦了。
5、過度進行海水養殖會導致水體富營養化
過度的海水養殖會造成海水生態系統失衡，動植物死亡，久而久之水體富營養化現象就會出現。
6、我國現在對海水富營養化採取哪些措施？
減少N、P排放
立體養殖
養殖些消耗有機物的海草
充分利用海水的自然流動
7、什麼是海水營養指數？
富營養化綜合防治調控指標探討
李錦秀 廖文根
中國水利水電科學研究院水環境研究所
摘要：通過分析富營養化發生機理，提出富營養化防治的主要調控指標，在常規富營養化控制性水質指標基礎上，引入了臨界水流流態概念。建議建立一套包括水質和水流流態等富營養化綜合評價指標體系的設想，對湖泊水庫富營養化進行多目標防治研究。
關鍵詞：富營養化 營養鹽 臨界流態 綜合防治
前言
富營養化問題是當今世界面臨的最主要水污染問題之一，我國在經濟持續高速增長的同時，所帶來的最大負效應就是環境污染日益嚴重，大江大河及湖庫水環境質量日趨惡化。國家環保總局在"八五"期間把我國的水污染治理重點放在三江、三湖，尤其是對兩大淡水湖泊太湖和滇池的富營養化治理過程中，從地方到中央極其重視，投入大量人力物力進行污染治理。但是，湖泊富營養化的治理成效不是十分理想。
湖泊富營養化化的發生、發展是多因素共同作用的結果，本文通過分析富營養化發生機理，提出富營養化防治的主要可調控指標，在常規營養鹽控制性指標的基礎上，引入了臨界水流流態概念。以期通過開展對富營養化發生的機理性判別指標進行深入研究，為富營養化綜合、有效防治措施的制定提供科學依據。
1．富營養化發生機理初步分析
提到富營養化，普遍想到的就是營養鹽總磷、總氮超標。誠然，總磷總氮等營養鹽是發生富營養化的必要條件。如果水體中總磷總氮濃度很低，不可能發生富營養化；但是，反之則不然，水體中總磷總氮濃度的升高，並不一定能發生富營養化問題。富營養化發生發展是由於水體整個環境系統出現失衡，導致某種優勢藻類大量繁殖生長的過程。因此，了解富營養化的發生機理和發生條件，實質上需要了解的是藻類生長繁衍的過程。盡管對於不同的水域，由於區域地理特性、自然氣候條件、水生生態系統和污染特性等諸多差異，會出現不同的富營養化表現症狀，也即出現不同的優勢藻類種群，並連帶出現各種不同類型的水生生物種類的失衡。但是，富營養氧化發生所需的必要條件基本上是一樣的，最主要影響因素可以歸納為以下三個方面：
（1）總磷、總氮等營養鹽相對比較充足；
（2）緩慢的水流流態；
（3）適宜的溫度條件；
只有在三方面條件都比較適宜的情況下，才會出現某種優勢藻類"瘋"長現象，爆發富營養化。其中的水流流態主要指以流速、水深為要素的水流結構。
富營養化的防治過程，實質上就是通過調節誘發富營養化發生的主要控制性條件，遏止富營養化發生。由於溫度要素是大氣候形成的自然結果，目前尚無力通過人工措施調節局部水域的氣候條件，也就是說，只能通過對要素一營養鹽水平和要素二水流流態的調節來控制富營養化的發生。
2．富營養化單目標污染控制進程緩慢
在以往的富營養化治理與防禦過程中，人們在認識和觀念上，往往把主要側重點集中在對富營養化發生的第一要素，即控制水體營養鹽濃度上，而輕視了對其它要素的調控。在國內外判別富營養化發生的條件中，也只有營養鹽、水生動植物和透明度等評判指標，並制定了國家或地方水質標准和富營養化分級判別標准，以此作為水質評價和水污染治理的唯一依據。但對於富營養化發生的第二要素流態，尚無定量化的判別標准和依據。
無可否認，富營養化治理的最終目標，通過控制污染源，使水體中營養鹽濃度不超過優勢藻類大量繁衍的臨界濃度，維持生態系統的良性循環。但是，由於我國湖泊或水域富營養化已經十分嚴重，水體中的營養鹽濃度超過富營養化發生臨界濃度標準的幾倍以上的現象十分普遍，如果僅僅通過控制營養鹽污染源，降低湖庫營養鹽濃度來防治水體富營養化的發生，其過程將是相當漫長的，主要原因如下：
（1）營養鹽來源比較廣，短時段內難以控制
湖泊水庫作為開放式系統，湖庫周圍通常有大量農田徑流或則河道徑流匯入，大量湖庫污染源調查資料顯示，面源是營養鹽的重要來源之一。由於面源分布廣，污染控制難度很大，目前，我國的水污染控制尚以控制點源為主。另外，對於大型湖泊如太湖、滇池等，底泥淤積比較嚴重，而底泥中通常含有大量的營養鹽，底泥污染治理難度較大。因而，在短時段內，營養鹽來源控制難度較大。
（2）河道與湖泊營養鹽控制標准差別很大
在地面水環境質量標准中，對於營養鹽水質指標如TP而言，同樣的三類水標准，河道中的標准濃度值為0.1mg/l，湖泊中的標准濃度值為0.025mg/l，河道中三類水標准濃度值比湖泊的相應標准濃度值高四倍。即使在河道中通過污染源治理，水體濃度達到三類水標准濃度值，流入湖泊以後，也超過了湖泊的四類水水質標准濃度值，更何況，在對河道進行污染源總量控制或功能區達標控制的污染源治理過程中，目前我國通常僅將有機污染指標COD和氨氮作為河道控制性水質指標，很少考慮到控制營養鹽如TP濃度。
（3）水污染處理工藝復雜
受國內外污水處理工藝技術限制，目前我國已經建成運行或者正在規劃設計的城市污水處理廠，普遍只考慮有機污染指標的去除效果，以有機污染指標CODmn和BOD5去除效果作為水質處理效果的評價指標，若要考慮脫氮脫磷，則處理工藝通常需要改進，處理成本也將成倍增加。
由於以上幾方面不利條件的影響，導致總磷總氮等污染源控制難度很大、進程十分緩慢，我國富營養化治理成效不大。
3．水流流態在富營養化治理與防治中的作用和地位
（1）臨界流態富營養化治理過程中的作用
目前，我國水體污染十分嚴重，即使在水質比較好的長江江段，總磷總氮的濃度普遍比較高，如在長江中上游的三峽庫區江段及其重要支流嘉陵江和烏江，總體水質良好，但是，斷面平均總磷濃度普遍在0.1mg/l-0.2mg/l左右，接近湖泊和水庫五類水質標准，也就是說，水體中的營養鹽濃度水平已經達到了湖庫發生富營養化的水平。之所以在長江幹流尚未出現富營養化問題，主要是長江水流比較急，不能滿足湖泊富營養化發生的緩慢的水流流態條件。而初步分析2000年在長江一級支流烏江和漢江相繼發生富營養化的現象表明，烏江和漢江營養鹽含量常年比較高，遇到枯水季節，隨著水流流態的改變，河道出現低流速區，為富營養化發生發展提供有利的水流結構。因此，在判別富營養化發生的過程中，流態是一個十分關鍵的判別條件。
近年來，隨著我國湖泊富營養化的日趨嚴重，在太湖、滇池紛紛採取水利工程措施，通過引水， 調節湖庫出入水量，加速湖泊換水周期，控制湖泊富營養化，取得了一定成效。其實，調水的目的，一方面通過引入比較清潔的水體，增加湖泊的稀釋容量，另一方面，也是最主要的目的，是通過引水，意在改變湖泊原有不利的湖流流態結構，加速湖體水循環周期。如果在利用水利工程措施，進行湖泊調水試驗過程中，從湖泊富營養化發生的機理出發，通過深入研究，提出不同營養鹽水平條件下，富營養化發生的臨界流態條件，以此作為湖泊引水調度時的參考依據，想必將會取得事半功倍的效果。
（2）臨界流態在富營養化防治過程中的作用
由於湖庫富營養化問題通常呈現發展快、危害大、治理難等特點，對富營養化進行預防性研究是控制富營養化發生、發展的最有效辦法。以大型水利工程三峽水庫為例，水庫蓄水以後，改變最大的就是庫區水流流態結構。研究表明，三峽水庫建成以後，枯水期在蓄水位175m條件下，預測庫區斷面平均總磷總氮濃度在0.1mg/l-0.2mg/l，總氮濃度在3mg/l左右，與天然河道濃度含量相當。但是，水庫建成以後，壩前深水區斷面平均流速只有0.04m/s，比天然河道斷面平均流速減小將近5倍左右。在天然河道狀況下，由於河道流速比較大，三峽庫區江段盡管總磷總氮濃度比較高，尚未出現富營養化問題。水庫建成以後，隨著水流流態結構的變化，庫區是否誘發富營養化，這也涉及到富營養化發生的臨界流態判別條件問題。三峽庫區一級支流烏江和漢江出現的富營養化現象，無不給人警示。如果通過大量機理性研究，找出在不同營養鹽水平條件下，富營養化發生的臨界流態判別條件，將為三峽水庫或其它水域的水流調度和富營養化防治研究提供關鍵性的科學依據。
4．結論
綜合分析富營養化發生機理、發生條件，以及富營養化綜合治理與防治出發，對富營養化發生的臨界流態進行深入研究，具有重大的理論意義和實用價值。在未來水域富營養化評價指標體系中，建議通過研究，給出不同營養鹽水平下，富營養化發生的臨界流態閥值，建立一套綜合反映富營養化發生、發展，包括營養鹽和水流流態等的臨界判別指標體系，結合以往以控制污染源為主要富營養化防治措施的基礎上，充分發揮水利工程調度優勢，研究富營養化綜合防治對策，以期盡快遏止我國富營養化的發展態勢。
8、海水的營養元素
在人類已經發現的100多種化學元素中，已有80多種在海水中被檢出。海水中由N、P、Si等元素組成的某些鹽類，是海洋植物生長必需的營養鹽，通常稱為「植物營養鹽」(Floralnutrients)、「微量營養鹽」(Micronutrients)或「生源要素」。此外，海水中痕量Fe，Mn，Cu，Zn，Mo，Co，B等元素，也與生物的生命過程密切相關，稱為「痕量營養元素」。
由於各類營養元素在海水中含量很低，在海洋表層常常被海洋浮游植物大量消耗，甚至成為海洋初級生產力的限制因素，所以，又稱它們為「生物制約元素」(thebiologicallimitingelemens)。
9、海水中的營養元素
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在人類已經發現的100多種化學元素中，已有80多種在海水中被檢出。海水中由N、P、Si等元素組成的某些鹽類，是海洋植物生長必需的營養鹽，通常稱為「植物營養鹽」(Floralnutrients)、「微量營養鹽」(Micronutrients)或「生源要素」。此外，海水中痕量Fe，Mn，Cu，Zn，Mo，Co，B等元素，也與生物的生命過程密切相關，稱為「痕量營養元素」。
由於各類營養元素在海水中含量很低，在海洋表層常常被海洋浮游植物大量消耗，甚至成為海洋初級生產力的限制因素，所以，又稱它們為「生物制約元素」(thebiologicallimitingelemens)。
下面主要討論氮、磷和硅這些海洋植物營養鹽在海洋中的存在形式、分布變化規律和循環。
4.4.1海洋中氮、磷、硅的主要存在形式
一、海洋中氮的主要存在形式
海洋中，氮以溶解氮(N2)、無機氮化合物、有機氮化合物等多種形式存在。
在各種形式的氮化合物中，能被海洋浮游植物直接利用的是溶解無機氮化合物(DissolvedInorganicNitrogen，DIN)，包括硝酸鹽、亞硝酸鹽和銨鹽。三者在海水中總量約為5.4×1017g。僅占海洋總氮量的2.4％。在大洋表層水中，它們的含量分別為(1～600)μg/dm3，(0.1～50)μg/dm3，(5～50)μg/dm3。
氮是構成海洋生物體內蛋白質、氨基酸的主要組分。據研究，海水中無機氮化合物被同化為植物細胞中的氨基酸，
此外，近年來的一些研究表明，還原浮游植物也會直接利用一部分溶解有機氮化合物(DissolvedOrganicNotrogen，DON)，但是吸收量甚少。
二、海洋中磷的存在形式
海洋中的磷分無機和有機兩種主要存在形式。
(一)海洋中的無機磷酸鹽
海洋中的無機磷酸鹽又有溶解態和顆粒態之分。
水溶液中溶解無機磷酸鹽(DissolvedInorganicphosphorus，DIP)存在如下平衡：
在海水和純水中，由於離子強度不同，在相同溫度下，H3PO4的三級離解常數有顯著差異，在25℃時，pK1在海水中為1.6，純水中為2.2；pK2在海水中為6.1，純水中為7.2；pK3在海水中為8.6，純水中為12.3。H3PO4為弱三元酸，其各種形式在水溶液中的分布受pH值控制(圖4—12)。由圖4—12可見，在海水(pH=8，S=33，t=20℃)中，約87％的DIP以
其中，兩個或兩個以上的磷酸根基團通過P—O—P鍵結合在一起，形成鏈狀或環狀結構。多磷酸鹽僅占海水總磷含量的一小部分，它們能和多種金屬陽離子形成溶解態絡合物。
海洋中顆粒態無機磷酸鹽(PIP)主要以磷酸鹽礦物存在於海水懸浮物和海洋沉積物中。其中豐度最大的是磷灰石(apatite)，約佔地殼總磷量的95％以上，磷灰石是包括人在內的各種生物體的牙齒、骨骼、鱗片等器官的主要成分。磷灰石的通式為Ca10(PO4)6X2，其中X=F-，OH-，Cl-。分子中Ca的可能取代物為Na+，K+，Ag+，Sr2+，Mn2+，
(二)海洋中的有機磷化合物
海洋中顆粒有機磷化合物(POP)指生物有機體內、有機碎屑中所含的磷。前者主要存在於海洋生物細胞原生質，例如，遺傳物質核酸(DNA、RNA)、高能化合物三磷酸腺苷(ATP)、細胞膜的磷脂等等。所有生物細胞中都含有有機磷化合物，所以，磷是生物生長不可替代的必需元素。在海洋生物體中，C/P原子比為(105～125)：1，而陸地植物由於沒有含磷的結構部分，C/P原子比高得多，約為800∶1。
海水中還存在溶解有機磷化合物(DOP)。在真光層內，DOP含量可能超過DIP。研究發現，某些不穩定的溶解有機磷化合物是海洋循環中十分活躍的組分。
三、海水中硅的存在形式
海水中硅主要以溶解硅酸鹽和懸浮二氧化硅兩種形式存在。硅酸是一種多元弱酸，在水溶液中有下列平衡：
通過0.1～0.5μm微孔濾膜，並可用硅鉬黃比色法測定的低聚合度溶解硅酸等稱為「活性硅酸鹽」，這部分硅酸鹽易於被硅藻吸收。
硅酸脫水之後轉化成為十分穩定的硅石(Silica，SiO2)：
H4SiO4→SiO2＋2H2O
硅是海洋植物，特別是海洋浮游植物硅藻(Diatom)類生長必需的營養鹽，硅藻吸收蛋白石(Opal，SiO2·2H2O)用以構成自身的外殼。含硅海洋生物的殘體沉降到海底後，形成硅質軟泥，是深海沉積物的主要組分。
4.4.2海洋中硝酸鹽、磷酸鹽、硅酸鹽的分布與變化
一、平面變化
受生物活動、大陸徑流、水文狀況、沉積作用、人為活動等各種因素的影響，海洋中微量營養鹽的平面分布通常表現為沿岸、河口水域的含量高於大洋，太平洋、印度洋高於大西洋。開闊大洋中高緯度海域高於低緯度海域。但有時因生物活動和水文條件的變化，在同一緯度上，也會出現較大的差異。
以磷酸鹽為例，在海洋浮游植物繁盛季節，沿岸、河口水域表層海水中含量可降到很低水平(0.1μmol/dm3)。而在某些受人為活動影響顯著的海區，當磷、氮等營養鹽大量排入，並在水體中積累時，則可能造成水體污染，出現富營養化，甚至誘發赤潮(Redtidal)。
大洋表層水中，DIP含量遠低於沿岸區域，並且，不同區域的含量存在一定差異。在熱帶海洋表層水中，由於生物生產量大，DIP含量低，通常僅為0.1～0.2μmol/dm3，而北大西洋和印度洋表層水中DIP含量則可達2.0μmol/dm3。總的來說，大洋表層水中DIP分布比較均勻，變化范圍一般不超過0.5～1.0μmol/dm3。
大洋深層水中，由北大西洋向南，經過非洲周圍海域、印度洋東部到太平洋，DIP含量平穩地增加，最終富集於北太平洋深層水中。營養要素在大洋深層水中的這種分布，與大洋深水環流和海洋中營養要素的生物循環作用有關。起源於北大西洋的低溫、高鹽、寡營養的表層水在格陵蘭附近海域沉降，形成北大西洋深層水(NADW)，途經大西洋，進入印度洋，最後到達北太平洋。在深層水團這一運動過程中，不斷地接受上層沉降顆粒物質分解釋放的營養要素，故營養鹽不斷得以富集。圖4—13是大洋2000m深處DIP的分布。由圖可見，大洋2000m深處水中DIP含量由北大西洋1.2μmol/dm3逐漸升高到北太平洋的3.0μmol/dm3。不僅DIP如此，深層大洋水中，DIN和溶解硅也有類似的分布，當然不同元素的富集程度有所差異。對N和P來說，約富集2倍，而硅則富集5倍左右。這可能與海洋生物殘體中含硅的硬殼組織比含N，P的軟組織更快地從表層沉降到深層有關。
二、鉛直分布
由圖4—14可見，三種營養鹽在大洋中鉛直分布呈現類似的特點。
在大洋真光層，由於海洋浮游生物大量吸收營養鹽，致使它們的含量都很低，有時甚至被消耗降低至分析零值。被生物攝取的N，P，Si等營養鹽轉化為生物顆粒有機物。生物新陳代謝過程的排泄物和死亡後的殘體在向深層沉降的
過程中，由於微生物的礦化作用和氧化作用，有一部分重新轉化為DIN、DIP和溶解硅酸鹽，釋放回水中。因而隨深度的增大，其含量逐漸增大，並在某一深度達到最大值，此後不再隨深度而變化。
當然，在各大洋中不同深度處，硝酸鹽、磷酸鹽和硅酸鹽的含量有一定差異。對硝酸鹽來說，表現為印度洋＞太平洋＞大西洋；磷酸鹽為印度洋=太平洋＞大西洋；而硅酸鹽則與前兩者有較明顯的不同，即太平洋和印度洋的深層水中含量比大西洋深層水高得多。
在河口、近岸地區，營養鹽的鉛直分布明顯受生物活動、底質條件與水文狀況的影響。若上下層水體交換良好，鉛直含量差異較小，但是在某些水體交換不良的封閉或半封閉海區，上下層海水難以對流混合，在200米以下
加。在上升流海區，由於富含N、P的深層水的涌升，也會影響它們的鉛直分布。
三、季節變化
關於海水中營養鹽的季節變化，已有不少研究。結果表明，中緯度(溫帶)海區和近岸淺海海區的季節變化較為明顯，而且與海洋浮游植物生物量的消長有明顯的關系，反映了生命過程的消長(圖4—15)。
海水磷酸鹽的季節變化。夏季(7月)浮游植物繁盛期間，無機氮被大量消耗，加上溫躍層的存在，妨礙了上下層海水的混合，它們的含量都降低到很
浮游植物繁殖速率下降，生物殘體中的有機氮化合物逐步被微生物礦化分解，加上水體混合作用，其含量逐漸上升並積累起來。到冬季，表層和底層水中無機氮含量都達到最大值。春季，浮游植物生長又開始
仍保持一定含量。
對比圖4—16和4—17，可以看出，英吉利海峽海水中磷酸鹽的季節變化規律與無機氮基本類似。
硅酸鹽的季節變化與磷酸鹽、硝酸鹽的季節變化有密切關系，但也有其特點。主要表現在海洋浮游植物繁盛季節，盡管溶解硅被大量消耗，但其在海水中的含量仍保持一定水平，而不象N、P那樣可降低至分析零值(圖4—18)。這是因為每年有相當大量的含硅物質由陸地徑流和風帶入海洋，使海水中溶解硅得以補充。有人估計，每年補充到海洋的溶解硅總量約相當於3.24×108tSiO2。其中，由河流攜帶入海洋的懸浮物質是決定海水中硅含量的主要因素。
4.4.3海洋中氮、磷、硅的循環
一、海洋中的氮循環
海洋中不同形式的氮化合物，在海洋生物，特別是某些特殊微生物的作用下，經歷著一系列復雜的轉化過程，這些過程可簡要概括如圖4—19。
圖中各具體轉化過程分別為：
1)生物固氮作用(Biologicalnitrogenfixation)：分子態氮(N2)
程；
收合成有機氮化合物，構成生物體一部分的過程；
3)硝化作用(Nitrification)：在某些微生物類群的作用下，NH3
4)硝酸鹽的還原作用(Assimilatorynitraterection)：被生物攝
5)氨化作用(Ammoniafication)：有機氮化合物經微生物分解產生
下，還原為氣態氮化合物(N2或N2O)的過程。
二、海洋中的磷循環
圖4—20是海洋中磷循環的示意圖，圖中左邊是大西洋一個測站(21°12』N，122°5』W)的位溫和磷酸鹽含量的鉛直剖面圖，右邊表示海洋中磷循環中控制磷分布的幾個主要過程：
1)富含營養鹽的上升流，這是真光層磷酸鹽的主要來源；
2)在真光層，磷酸鹽通過光合作用(photosynthesis)被快速地結合進生物體內，並向下沉降；
3)下沉的生物顆粒在底層或淺水沉積物中被分解，所產生的磷酸鹽直接返回真光層，再次被生物所攝取利用；
4)在表層未被分解的部分顆粒沉降至深層，其中大部分在深層被分解，參加再循環；
5)表層和深層海水之間存在的緩慢磷交換作用；
6)少部分(5％)在深層也未被分解的顆粒磷進入海洋沉積物，海洋沉積物的磷經過漫長的地質過程最終又返回陸地，參加新一輪的磷循環。
三、海洋中硅的循環
海洋中硅的循環過程為：在春季，因浮游植物繁殖而被吸收，使海水中的硅被消耗；在夏、秋季，植物生長緩慢時，海水中的硅有一定回升；臨近冬季時，生物死亡，其殘體緩慢下沉，隨著深層回升壓力增加，有利於顆粒硅的再溶解作用，又緩慢釋放出部分溶解硅。最後，未溶解的硅下沉到海底，加入硅質沉積中，經過漫長的地質年代後，可重新通過地質循環進入海洋(圖4—21)。
10、海洋生態系是怎樣的？
海洋生態系是海洋中由生物群落及其環境相互作用所構成的自然系統。廣義而言，全球海洋是一個大生態系，其中包含許多不同等級的次級生態系。每個次級生態系占據一定的空間，由相互作用的生物和非生物，通過能量流和物質流形成具有一定結構和功能的統一體。海洋生態系的分類，目前無定論，按海區劃分，一般分為沿岸生態系、大洋生態系、上升流生態系等；按生物群落劃分，一般分為紅樹林生態系、珊瑚礁生態系、藻類生態系等。
海洋生態系研究開始於20世紀70年代，一般涉及自然生態系和圍隔實驗生態系等領域。近幾十年，以圍隔（或受控）實驗生態系研究為主，主要開展營養層次、海水中化學物質轉移、污染物對海洋生物的影響、經濟魚類幼魚的食物和生長等研究。