本研究為東海長期觀測計畫 (Long-term Observation and
Research of the East China Sea；LORECS)的一部分，利用海研二號 (OR Ⅱ)於黑潮海域定點測站 (123° 10’ °E ; 25° 5’ °N)進行研究觀測 (圖一)。調查期間為 2006 年三月的沙塵暴期間，共計三個航次，時 間分別是2006/03/16 ~ 2006/03/18、2006/03/21 ~ 2006/03/23 及
2006/03/29 ~ 2006/03/30。溫度、鹽度、深度、葉綠素螢光值、水下光 合作用有效光量等數據利用海鳥牌溫、鹽深海探測儀取得 (Seabird CTD-General Oceanic Rosette)。水樣的採取則由掛載在 CTD 上的 10 liter Go-Flo 瓶取得，每次採取 6 個不同深度的樣水。採取的樣水分別 進行包括：無機營養鹽、溶氧、葉綠素甲濃度、異營性細菌生物量、
溶解態有機碳、顆粒態有機碳的分析與初級生產力、異營性細菌生產 力、群聚呼吸率的培養。
2.2 無機營養鹽 (NO3-、PO43-)
水樣採取後直接注入100 ml 之 polyethylene 瓶內，以液態氮急速 冷凍攜回實驗室，之後利用三同步流動式分析注入法FIA (Flow Injection Analysis)進行分析 (鄭等人，1991)。硝酸鹽與磷酸鹽分別以
cadmium, ascorbic acid/oxalate 及 ascorbic acid 還原比色法測定濃度 (Parson et al., 1984)。其中硝酸鹽的偵測極限為 0.01 μM，而磷酸鹽的 偵測極限則為0.03 μM。 (本數據由中央研究院環境變遷中心夏復國 研究員實驗室提供)
2.3 顆粒態有機碳 (Particulate Organic Carbon；POC)
水樣取得後，利用以 550 ℃預熱過之石英纖維濾紙過濾，過濾後 濾紙對折並用事先預熱過的鋁箔紙密封保存，冷凍於-5 ℃冰箱中攜 回。以冷凍乾燥除去水分後以CHN 元素分析儀 (FISON)分析，分析 前以1 N HCl 滴於濾紙上，去除無機碳。 (本數據由中研院環變中心 夏復國實驗室提供)
2.4 溶解態有機碳 (Dissolved Organic Carbon；DOC)
水樣取得後，裝入以550 ℃預熱過之石英管 (150 ml)，並加入數 滴80 %磷酸，用以去除水樣中的無機碳。樣管封口後在 4 ℃下冷藏，
攜回實驗室後以高溫氧化燃燒法 (High temperature catalytic
oxidation；Shimadzu TOC 5000)測量。 (本數據由中研院環變中心夏 復國實驗室提供)
2.5 葉綠素甲濃度 (Chlorophyll-a concentration；Chl-a)
將水樣直接注入2,000 ml 之 polyetylene 瓶內，現場用石英纖維 (GF/F)濾紙過濾，過濾後濾紙置於鋁箔紙袋中，冷凍於-5 ℃冰箱中攜 回。之後以10 ml 之 95 %丙酮 (acetone)在 4 ℃下避光萃取 24 小時，
再以fluorometer (Turner；10-AU-005)測量萃取液葉綠素濃度
(Strickland & Parsons, 1972)。(本數據由國立臺灣海洋大學海洋環境化 學與生態研究所龔國慶教授實驗室提供)
2.6 異營性細菌生物量 (Bacterial biomass；BB)
異營性細菌生物量的採樣主要使用50 ml的離心管裝入 40 ~ 45 ml的水樣，加入 0.5 ml的glutaraldehyde固定保存。測量時取出 2 ml 的保存水樣，加入 0.2 ml的acridine orange (final conc. 0.1 %)染色，兩 分鐘後用0.2 μm的濾紙過濾，然後放入螢光顯微鏡下計數。細胞含碳 量轉換係數假設為2 × 10-14 gC cell-1 (Lancelot & Billen, 1984)。 (本數 據由中研院環變中心夏復國實驗室提供)
2.7 異營性細菌生產力 (Bacterial production；BP)
異營性細菌生產力是利用胸腺嘧啶 (H3-thymidine)吸收法 (Fuhrman & Azam, 1980；1982)測量。取 1.7 ml三重複的水樣加入已 預先添加胸腺嘧啶 (H3- [methyl] - thymidine , final cons. 20 nM)的 microtubes中。於現場水溫下培養 1 ~ 2 小時後，滴加 0.3 ml的福馬林
formaldehyde以終止培養。將樣品於 4 ℃下以 14,000 rpm離心 7 分鐘 後，利用幫浦將microtubes的上清液抽掉。加入 1.7 ml的冰三氯醋酸 (5
%；trichloroacetic acid)，並依前述方法進行離心及抽上清液的步驟。
其後以1.7 ml的冰乙醇 (80 %；ethyl alcohol)重複離心後抽除上清液。
最後加入1.7 ml 的閃爍液 (scintillation cocktail. Ultima Gold, Packard)，震盪均勻後，置入液相閃爍計數器 (Liquid Scintillation Analyzer, Packard 1600)中測量放射活性 (dpm；disintegrations per minute)。再藉由胸腺嘧啶吸收轉換參數 (1.18×1018 cells mol
thymidine-1；Cho & Azam, 1998)及細胞碳含量轉換係數 (2×10-14 g C cell-1；Lancelot & Billen, 1984)，將數值轉換成以碳為單位的細菌生產 力 (mg C m-3 d-1)。 (本數據由中研院環變中心夏復國實驗室提供)
2.8 初級生產力 (Primary production；PP)
先將水樣分別裝於9 個 250 ml乾淨的polycarbonate瓶中，於每個 水樣瓶中添加NaH14CO3溶液 (final conc. 10 μCi；Parson et al., 1984)，
稍微搖晃使藥品均勻混合，將水樣瓶分別放入八種不同遮光效果的遮 光盒中，最後一瓶以鋁箔紙包裹作為全暗瓶，放入溢流式人工光源 (最強光照 2002 μE m-2 s-1)培養桶內培養 2 小時，培養後的水樣以GF/F 濾紙抽氣過濾。測定時先加入0.5 ml的 1 N HCl酸化以去除無機碳，
待濾紙乾燥之後加入閃爍液 (scintillation cocktail. Ultima Gold，
Packard)靜置一天，然後放入液相閃爍計數器 (Liquid Scintillation Analyzer，Packard 1600)讀取C14的放射強度。代入下列公式換算為初 級生產力：
E：光照強度 (μE m-2 s-1)
之後以全天光照量及葉綠素濃度測值逐時推算初級生產力值，然 後將當日所有光照時間的初級生產力值積分求得每日的初級生產力。
(本數據由國立海洋大學海環所龔國慶教授實驗室提供)
2.9 群聚呼吸率 (Community respiration rate；CR)
群聚呼吸率是利用光-暗瓶培養法 (Light-dark bottles incubation) 測量並以培養前、後溶氧 (Dissolved oxygen)的變化量為依據
(Gaarder & Grann, 1927)。溶氧值是以希巴辣光度測氧法 (Shibala colorimetry；白等人，1998)來測量。培養前的溶氧值是將海水從GO-Flo 採樣瓶中注入二重複60 ml Wheaton溶氧瓶中，待溢滿約 50 ~ 100 ml，用分注器 (dispenser)依序加入 0.5 ml R1 試劑 (MnCl2‧4H2O，3 M)及 0.5 ml的R2 試劑 (鹼碘/疊氮，鹼碘【I-】=4 M，【OH-】=8 M/
疊氮，NaN3，0.3 M)，隨即蓋上瓶蓋旋緊並搖晃瓶子使試劑均勻混合。
之後將瓶塞處予以水封後蓋上塑膠蓋，避免保存時因溫差而使瓶口磨 砂處漏氣。量測前用分注器加入0.5 ml的R3 試劑 (H2SO4，10 N)，小 心蓋回瓶蓋旋緊，搖晃至沉澱物完全溶解，再經由分光光度計測量可 得到培養前的溶氧值 (【O2】initial)。此外，另取培養海水裝入兩重複 的350 ml Kimble溶氧瓶，溢滿約 100 ~ 150 ml後蓋上瓶塞並旋緊。包
覆黑布使其完全不透光。將此兩溶氧瓶置入培養桶中培養 (in situ)約 24 小時後，利用矽膠管將海水由 350 ml Kimble瓶裝入 60 ml Wheaton 瓶中，再依照前述方式加入R1、R2 試劑保存攜回實驗室，經分光光 quotation (RQ)等於 1 來做計算 (Parsons et al., 1984；Hopkinson, 1985)。
2.10 沙塵暴之定義
根據Hsu等人的研究 (Hsu et al., 2008)，其藉由設置在台北市中央 氣象局頂樓的氣膠採樣器，用以蒐集大氣懸浮微粒，進而分析其組成 成分、濃度等變動，再配合於研究船上架設的氣膠採樣器所得之海上
大氣微粒成份資料，藉此確定沙塵暴侵襲的時間及強度。本研究參照 Hsu等人的發表結果，以大氣懸浮微粒鋁元素 (Al)濃度作為界定沙塵 暴事件的標準，當其濃度>3000 ng m-3便判定為沙塵暴侵襲。據此，
本研究期間共有二次沙塵暴侵襲，分別在2006/03/18 ~ 2006/03/19 和 2006/03/29 ~ 2006/03/30 四天。由於沙塵暴的來襲是有漸進性的增減 情形，為便於分析比較，本研究將沙塵暴侵襲時間分別定義如下：「沙 塵暴前」為沙塵暴侵襲之前三天的時期；「沙塵暴中」為Al濃度>3000 ng m-3時 (圖二的灰色區域)；「沙塵暴後」為沙塵暴侵襲之後三天的 時期，藉此探討沙塵暴對研究海域各參數的影響。 (大氣微粒成份數 據由中研院環境變遷中心許世傑助研究員實驗室提供)
2.11 數據處理
由於水體中浮游生物大部分於有光層中活動 (尤其是浮游植 物)，為便於分析研究，本研究所使用的部分參數以有光層深度積分 平均值 (per m3 basis)的型態呈現，即是將數值皆以梯形法
(trapezoidal method)積分至有光層深度 (ZE：表面光照1 %之深度)，
再除以有光層深度獲得。並在此利用JMP及Statview軟體對各研究參 數進行統計分析，項目包括相關性分析 (correlation)、線性迴歸 (liner regression)、複迴歸 (multiple regression)以及多重比較檢定 (Tukey
test)等。
第三章、結果 間外 (2006/03/17、2006/03/29~30)，大致上ZE均較ZM深，此外，當沙 塵暴侵襲時ZE及ZM的深度均有變淺的趨勢 (圖五)，此結果與一般認