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闽南—台湾浅滩渔场位于台湾海峡南口，是中国东南海域重要的大陆架渔场。夏季在闽南沿海一带、台湾浅滩南部终年都有上升流出现，把富营养盐的深层水带到表层，促进饵料生物的大量繁殖，从而形成一个上升流渔场。上升流的消长是海区水化学要素时空分布最重要的影响因素。此外，浙闽沿岸水、南海上层水及粤东沿岸水等水团也有显著影响。另一方面，水化学特征对上升流的存在及位置变动也可提供良好佐证。
  一、溶解氧
  溶解氧的分布具显著区域性和季节性变化。春季（4月）近岸海域主要受沿岸水系影响而远岸则为外海水所控制，因此溶解氧含量及饱和度的分布趋势是由近岸（溶解氧＞5.2×10⁻³，氧饱和度＞108%）向外海（溶解氧＜4.8×l0⁻³，氧饱和度在104%左右）逐渐降低，都呈饱和状态。50米以浅的水域基本上为均匀分布，5含量米以深氧含量及饱和度随深度增加而降低，台湾浅滩南部底层氧含量降至3.6×10⁻³，饱和度不及8含量%。
  夏季（6～8月），表层溶解氧分布较均匀，含量在4.8×10⁻³左右，基本达饱和。10米以深，溶解氧分布趋势与春季相反（图3-24），近岸低（溶解氧＜4.8×10⁻³，氧饱和度<100%左右），远岸高，由近岸向外海递增。近岸海域随深度增加，氧含量降低且不饱和程度高，甚至低于88%。底层除台湾浅滩一带氧含量稍高外，其余水域都较低，并且外海底层低氧水沿坡爬升的趋势十分明显。溶解氧的上述特征反映了夏季近岸及浅滩南部上升流的存在。
  11月和12月，由于东北季风风势增强，沿岸水的影响增大，近岸海域溶解氧含量和饱和度都较高，远岸较低。北部略高于南部。11月，3含量米以浅，近岸溶解氧含量大于5.2，远岸小于4.8。50米以浅几乎都达饱和，50米以深，氧含量随水深增加迅速降低，东南水域甚至低于65%。台湾浅滩南部仍可见到底层水的爬升。12月，各层分布趋势较相似，其含量从西北向东南逐渐降低，等值线几乎平行于纬度线。23°N以北，氧含量大于6.4，饱和度高于112%。由于水温较低，水体垂直混合加剧，因此溶解氧垂直分布较均匀。
  二、pH值与碱度
  （―）pH值分布
  海水pH值主要受浙闽沿岸流、南海水及黑潮支梢等水系的影响，近岸海域还不同程度受淡水输入的影响。pH值全年变化范围在7.84～8.37之间，平均8.10。
  1.平面分布
  夏季（7月）西南季风盛行，高pH值的南海水由南向北侵入，使pH值呈从南向北逐渐减少的舌状分布。东碇至南澳之间，pH值出现由近岸向离岸逐渐减小的舌状分布，近岸pH值较高反映了近岸上升流区生物活动剧烈。台湾浅滩东南至西南也出现较小的舌状分布，可能同变性水的侵入有关。三股pH值舌状分布交汇之处，出现一个低pH值中心，系ph值较低的底层水向上涌升所致。表底层pH值的平面分布基本一致（图3-25）。
  秋末冬初（11月），受低pH值的浙闽沿岸水南下的影响，pH值由北向南逐渐增加，表底层分布趋势相似。
  2.断面及垂直分布
  从夏季pH值断面分布图可以清楚看出台湾浅滩西南有低pH值的底层水向上涌升，指示出上升流的存在。冬季这种pH值中心消失。
  pH值垂直分布有以下类型：递增（递减）型，垂直梯度一般在0.002/米以上；复合型，均在5含量米以深；均匀型，一般出现在30米以浅。
  （二）碱度分布
  碱度的变化范围在1.97～2.45毫克当量/立方分米之间，全年平均2.28毫克当量/立方分米。比碱度介于0.1128～0.1350，平均0.1233。
  碱度与水温之间具负相关关系，在夏季和冬季与盐度呈较好的正相关关系，表明闽南-台湾浅滩海域水体中碱度有较好的保守性，其变化可反映水系的交汇混合作用。
  比碱度的季节变化可揭示水系的消长。对海域有重要影响的浙闽沿岸流、南海水及变性水的比碱度分别为0.1322，0.1256，0.1184。
  冬季海域比碱度平均值为0.1323，反映了浙闽沿岸流南下注入的影响；夏季比碱度平均值为0.1354，反映了南海水及黑潮水的北上侵入。
  （三）生物活动对pH值和碱度的影响
  夏季pH值和碱度的周日变化表现出明显的昼高夜低的变化趋势，与浮游植物光合作用的周日变化一致；pH值和碱度的季节变化则表现为夏高冬低，也与浮游植物盛衰的季节变化吻合。可见生物活动对pH值和碱度的变化有较明显的影响。
  三、营养盐
  闽南—台湾浅滩海区有多种流系交汇，由于地形、季风等的综合影响，海水运动相当复杂，使水体中营养要素的空间分布和季节变化也相应较为复杂。水系的消长和水动力是营养盐分布格局季节性和区域性变化的决定因素之一。
  （一）营养盐分布
  4月，近岸表层被低温、低盐水（温度＜22℃，盐度＜33.5）所控制，远海则主要受高温高盐的暖流水影响。30米以浅，营养盐含量表现为均匀低值，硝酸盐含量一般小于1.0微摩尔/立方分米，磷酸盐平均含量为0.06微摩尔/立方分米，硅酸盐含量除韩江口外局部水域高于5.0微摩尔/立方分米外，在台湾浅滩一带则低至检测零值。底层营养盐含量较高，特别是台湾浅滩南部，等值线密集，水平梯度大。
  6月，由于低温高盐水在近岸出现，营养盐分布与4月截然不同。高值区在石碑山角至南澎列岛一带，硝酸盐、磷酸盐和硅酸盐的含量分别为13.81微摩尔/立方分米、0.19微摩尔/立方分米和8.08微摩尔/立方分米。营养盐含量较高的底层水已呈沿坡向岸爬升的趋势。
  7～8月，三种营养盐在表层都表现为均匀低值的分布特点，硝酸盐小于1.0微摩尔/立方分米，磷酸盐在0.1微摩尔/立方分米左右，硅酸盐在相当大范围内未被检出。7月台湾浅滩西南10米以浅出现高营养盐水舌向北延伸，中心硝酸盐高值达15.7微摩尔/立方分米，可能是珠江冲淡水在西南季风作用下向北漂移所致。10米以深，近岸营养盐含量高于远岸。8月，20～30米层有一股硝酸盐含量大于2.0微摩尔/立方分米，磷酸盐含量高于0.4微摩尔/立方分米的水舌从近岸伸向外海，与低温高盐水在近岸出现相对应，显然是外海深层水向岸涌升的结果。底层营养盐的分布比较复杂，浅滩一带含量低，而在其东西两侧含量较高，从浅滩西南和东南二个不同方向均有富含营养盐的底层水向上涌升（图3-26）。
  11月，东北季风加强使沿岸水的影响显著，三种营养盐含量升高，并呈从近岸向外海、从北向南递减的分布趋势。近岸上层水含量高于底层，外海则是底层含量高于上层，但垂直梯度不大。12月营养盐的分布与11月相似，但由于降温和强烈东北季风的影响，水体垂直混合更加充分，营养盐几乎都呈垂直均匀分布。
  （二）营养盐的季节变化
  闽南—台湾浅滩海域营养盐含量的季节变化呈现独特的双峰分布特征。一个峰值在夏季（6月），与上升流出现的时间相对应，另一个在秋末到冬季，与沿岸流对本区的影响一致。该分布特征与非上升流区形成鲜明对照，后者夏季的营养盐含量往往处于全年最低值。8月浮游植物繁盛消耗了大量营养盐，使水体中营养盐含量明显降低。但秋季的东北季风使低温高营养盐的沿岸水推进到调查海区，同时水温不断降低也抑制了浮游植物的生长，因此秋、冬季水体中营养盐仍能保持高值水平。
  （三）夏季上升流营养盐的输送通量
  根据底层海水营养盐浓度、上升流的速度等参数可估算上升流对营养盐的垂直输送通量。夏季闽南一台湾浅滩海区上升流对活性磷酸盐、硝酸盐和活性硅酸盐的垂直输送通量分别为13.2毫克/（米²•天），88.5毫克/（米²•天）和204.8毫克/（米²•天），低于舟山渔场及秘鲁沿岸上升流对营养盐的输送量。
  四、常量及痕量元素
  （―）海水
  1.钙、镁
  海水中钙、镁的含量范围分别为339×l0⁻⁶～500×10⁻⁶和lll0×l0⁻⁶～1340×10⁻⁶，与大洋基本相近。影响该海区的不同水系钙、镁含量也不同，其时空变化可用来辅助温、盐识别不同水系及确定水系的影响范围。
  陆架海区钙、镁含量通常随离岸距离增大而增加，但夏季（6～8月）从礼是列岛到甲子一带近岸海域出现高钙、镁含量水体，钙、镁等值线由近岸向远岸递减，与低温高盐水的出现一致，证实了近岸上升流的存在及范围。钙、镁等值线在台湾浅滩南部的断面分布图表现为自东向西向上倾斜，也反映了海水在这里沿坡向上的涌升作用。这表明，海水中钙、镁含量的分布变化对上升流的存在有指示作用。
  2.铜、镍、镉、钒
  台湾海峡南部海区铜、镍浓度较大，是大洋海水的4倍，镉浓度小于大洋水，而钒的浓度与大洋水相近。颗粒态镍占总镍的30%以上，钒主要以溶解态存在。
  四种金属的平面分布与上升流和水系的消长关系密切。夏季在澎湖列岛附近，以及台湾浅滩西南出现低铜、镍，高钒含量中心，佐证了外海水的涌升作用。浅滩东南及西南铜、镍、钒的含量相差较大，指示在两处涌升的外海水可能是具有不同性质的两个不同水系。
  影响四种金属在海水中含量、分布及停留时间的因素较为复杂，其中复杂的水动力条件、较为旺盛的生物活动是主要的控制因素，海水中的溶解有机物质直接影响着痕量金属在海水中的化学存在形态。
  3.砷
  海区总溶解砷含量范围为0.9～1.2微克/立方分米，平均1.12～0.4微克/立方分米，比大洋及毗邻海域都低。五价砷占总砷含量的80%，并且和溶解无机磷有显著的正相关关系。夏季热力学不稳定形态三价砷及有机二甲基胂（DMAA）所占比例增大，三价砷可达17.5%，DMAA达9.7%，并分别与五价砷呈负相关关系。砷形态的分布变化主要由生物活动引起。
  砷的时空分布可分为两种类型：冬春秋三季除礼是列岛近岸一带及浅滩上海水总溶解砷高于1.2微克/立方分米外，其余海区总溶解砷含量在l.0～l.2微克/立方分米之间均匀分布；夏季总溶解砷出现不均匀分布，台湾浅滩及近岸总溶解砷含量较高（＞1.2微克/立方分米），而其余大片海区含量在1.2微克/立方分米以下。高含量砷水体出现的位置与上升流区吻合，且总溶解砷和五价砷与温度呈显著负相关关系，与盐度呈显著正相关关系，这些都证实了涌升水具有较高的砷含量。
  （二）悬浮颗粒物
  台湾海峡南部海区悬浮颗粒物中硅、铁、铝、碳的含量最大，平均都大于29.7×10⁻⁶。表层悬浮颗粒以高磷、高有机质为特征，而底层悬浮颗粒则以高铝、低磷为特征。悬浮颗粒中有机质平均占33.2%，含铝的硅酸盐约占29.7%，其它不含铝的无机颗粒平均占37.1%。悬浮颗粒组成体现近海到大洋的过渡性特征。生物活动、沉淀形成、以及陆源输入等过程是影响悬浮颗粒化学组成的主要因素。
  悬浮颗粒根据其化学特性的差异可分为二个不同的区域，一是台湾浅滩一带，颗粒特性主要受台湾浅滩的再悬浮及浙闽沿岸水控制，二是离岸及某些近岸海域，颗粒特性主要受生物活动和水动力等因素综合控制。
  （三）沉积物
  台湾海峡南部表层沉积物中重金属元素的平均含量（×10⁻⁶）分别为：锰315，钴4.6，镍1含量.2，铜5.4，锌33.9，镉含量.含量33，铅16.2，低于相邻的台湾海峡中、北部及东海、南海大陆架沉积物中相应元素的含量，也未超过海区柱状岩芯样的背景值，说明海区还未受重金属元素的污染。
  重金属元素的平面分布显示，在台湾浅滩及其附近海区有一个低含量区，而在近岸海域、台湾浅滩以南陆坡区和台湾浅滩以北澎湖列岛以西海域，出现三个富集区。从岸向海方向，元素含量的变化为髙一低一高模式。柱状样中重金属元素含量从上而下基本上呈下降趋势，含量变化与沉积物类型和粒度密切相关，服从粒度控制律。
  除镉外，重金属元素间都呈显著正相关，表明它们的来源、迁移和沉积机制有一定相似之处。
  五、有机物
  （一）溶解有机碳（DOC）
  溶解有机碳含量变化较大，范围为0.63～12.20毫克碳/立方分米，平均为3.06～1.96毫克碳/立方分米。海区溶解有机碳含量高于大洋平均值，体现了上升流海区高生产力的特点。
  海区溶解有机碳含量随季节有很大的变化。浮游植物大量繁殖的春季与仲秋，海水中溶解有机碳含量可相差1.60毫克碳/立方分米。6月溶解有机碳含量达最高值（4.02毫克碳/立方分米），而在初级生产力、叶绿素含量达最高值的8月，海水中溶解有机碳含量却较低。溶解有机碳的季节变化与浮游植物量、初级生产力并不同步。
  无论是近海还是台湾浅滩，上升流中心区的溶解有机碳含量都比较低，原因在于溶解有机碳含量低的深层水的涌升。而其外缘海域生产力较高，使溶解有机碳含量也较高。显然，海区溶解有机碳的平面分布格局受到上升流作用的影响，夏季尤为明显，因此溶解有机碳也可作为确定海区上升流中心位置的一个有用参数。
  海区溶解有机碳与细菌之间存在一定负相关关系，表明细菌对上升流生态系中的溶解有机碳有较高的转化率，在溶解有机碳的循环迁移中起重要作用。
  海区真光层中溶解有机碳的停留时间较短（1.含量4年），强烈的上升流作用和较高的初级生产力，是控制溶解有机碳再生循环的主要过程。
  （二）颗粒有机碳（POC）
  颗粒有机碳含量范围为0.020～0.630毫克碳/立方分米，平均0.144毫克碳/立方分米，低于高生产力的秘鲁上升流区和西北非上升流区，但高于黑潮水及大洋海域的平均值。
  海区颗粒有机碳含量季节变化是11月最高，7月次高，6月最低。变化规律与悬浮颗粒物的含量基本一致，但与海水叶绿素a的变化趋势则不甚相同。7月颗粒有机碳的次高峰显然与浮游植物的贡献有关。11月颗粒有机碳含量为全年最高是多种因素共同作用的结果。除浮游植物的贡献外，陆源输入、再悬浮作用及浙闽沿岸流等有影响。
  颗粒有机碳平面分布的主要特点是，高值区一般出现在礼是列岛和石碑山角一带的近岸海域，以及117°E，22°N—带海域。在夏季上升流强盛期，台湾浅滩东南部也出现明显的颗粒有机碳高值区。这与海区上升流的演变有一定关系。
  颗粒有机碳中浮游植物有机碳约为0.040毫克碳/立方分米，平均占总颗粒有机碳的28%，碎屑颗粒有机碳约占70%～80%，说明碎屑颗粒有机碳是海区颗粒有机碳的主要组分。
  颗粒有机碳在海区真光层中的停留时间约为42天，可见海区颗粒有机碳再生速率快，也说明海区具有相对较高的生物活性。
  （三）溶解游离氨基酸
  溶解游离氨基酸（DFAA）是海水中溶解有机氮的主要成分。海区DFAA含量范围：表层水（0米）为0.00～1.29微摩尔/立方分米（平均0.45±0.25微摩尔/立方分米），10米水层为0.00～1.65微摩尔/立方分米（平均0.41±0.28微摩尔/立方分米），底层水为0.00～1.10微摩尔/立方分米（平均0.43±0.24微摩尔/立方分米）。各水层中酸性及碱性氨基酸几乎都有存在，以10米层氨基酸种类最多，可能与生物异养活动活跃有关。
  平面上石碑山角一带近海表层及台湾浅滩东部表、底层DFAA含量较高（中心高值＞0.8微摩尔/立方分米），其他海域都较低。垂直方向上10微摩尔/立方分米水层普遍出现DFAA的最小值，推测可能与生物活动较强有关，因为该水层细菌密度达极大值。
  DFAA的季节变化表现为夏季含量普遍高于春季。春季是浮游植物的繁盛期，1含量米水层DFAA与浮游植物密度呈正相关关系，说明此时分泌氨基酸的量大于其吸收量；2含量～3含量米水层，南澎列岛外断面水体中DFAA含量与细菌密度的负相关性，说明细菌异养利用氨基酸的活动较频繁。夏季DFAA与DOC呈正相关，与叶绿素a呈负相关，表明或活的浮游植物种群吸收氨基酸，导致水体中DFAA含量下降。显见生物效应是影响DFAA含量的主要因素。
  冬季DFAA周日变化的显著特征是，含量达到最高值的时刻有随深度增加而明显提前的趋势。表层于晚间20：00出现最高值，而白天含量较低，可能是浮游植物在光合自养活动的同时，也营异养生长，吸收利用氨基酸。10～20米水层分别于午后16：00及上午9：00出现峰值。而底层在清晨6：00就达到最高值。夏季周日变化趋势与冬季相似。
  六、海水运动示踪别
  海洋中不同水团的某些化学要素往往具有不同的特征，可对海水的循环及混合过程起明显的示踪作用，因而可作为海水运动的示踪剂。
  （一）氧18
  海水氧同位素组成的变化可以鉴定不同特征的水团，了解水团的变化及来源。
  台湾海峡南部海水的氧同位素组成（δ¹⁸O，相对于标准平均大洋海水，下同）介于-4.42‰～0.34‰。由于陆源径流及多种水系的影响，该海区盐度变化高于大洋，其氧同位素组成相应也比大洋海水显著。
  4月表层海水的δ¹⁸O由东北向西南呈舌状分布，说明海区春季仍受浙闽沿岸水的影响。6～7月出现由台湾浅滩西南往台湾浅滩方向递减的δ¹⁸O等值线，而台湾浅滩东南附近出现表层δ¹⁸O异常低的水团，并呈东北-西南向递增趋势，与西南相对较高的δ¹⁸O水舌共呈犄角之势，表明台湾浅滩东南与西南夏季上升流具有不同的水团特征（图3-27）。西南的上升流受南海水影响较大，而东南的涌升水团表现为变性水的特征。
  4月上升流未形成时，台湾浅滩西南及东南δ¹⁸O断面均未表现出涌升现象。6月西南断面底层有明显涌升，并到达表层。7月东南断面也出现底流爬升现象，8月上升流作用削弱。δ¹⁸O的断面分布清楚表明台湾浅滩地形对夏季上升流的形成有重大影响。
  （二）氟里昂
  氟里昂，即CCl₃f（F-11）和CCl₂F₂（F-12），完全由人类活动产生，通过海气界面进入大洋表层，不具生物活性，在海水中相对稳定，对示踪海水循环和混合有独特作用。
  台湾海峡南部海区F-11含量范围为0.04～0.79×10⁻¹²摩尔/立方分米，总体而言浓度不高，可能与这一带近岸海域F-11释放量不大有关。
  图3-28为该海域F-11在表层和30～50米层的平面分布。F-11含量由南向北递减，并随水深增加而反常增大，表明有含较高F-11的水系由南进入海区并且扩散。表底层等值线相似，均在台湾浅滩西南部分成两个水舌，靠近岸的一个水舌保持SW-NE方向，另一水舌则转向台湾浅滩的东南。含F-11的这两个高值水舌正好与南海暖流的两个分支相吻合，证实了北上的南海暖流在台湾浅滩西南部的分支现象。可见F-11含量的平面分布格局反映了进入海区的南海暖流的流动途径。
  从垂直于石碑山角、南澎列岛及兄弟屿的断面均可看出相对高含量F-11水体的涌升现象，F-11等值线向岸倾斜并和高盐度等值线的倾斜趋势吻合，表明F-11的断面分布可清楚显示出海水在闽南近岸和台湾浅滩南部的涌升作用。
  台湾浅滩东南部却是F-11含量相对低的水体沿岸爬升，此水体所对应的盐度也较小，同时该海域有一个低F-11水舌由东向西南方向伸展，不难推测这一带的涌升水是另一种变性水。