地球生态系统的营养盐硅补充机制

通过海洋生态系统的结构和功能以及海洋生态系统对大气生态系统和陆地生态系统的影响,根据营养盐硅对浮游植物生长的影响过程和浮游植物的生理特征以及其集群结构的改变特点的研究结果,综合分析了硅的生物地球化学过程,探讨了人类对生态环境的影响和生态环境变化对地球生态系统的影响。提出了地球生态系统的营养盐硅的补充机制:近岸的洪水、大气的沙尘暴和海底的沉积物向缺硅的水体输入大量的硅,即由陆地、大气、海底3种途径将硅输入海水水体中,满足浮游植物的生长的需要,保持海洋中浮游植物生长的动态平衡,促进海洋生态系统的可持续发展。     

营养盐限制的唯一性因子探究

１营养盐限制因子的热点海洋中的几种元素 ,最引人关注的营养盐Ｎ ,Ｐ ,Ｓｉ和Ｆｅ对浮游植物生长是非常重要的 ,就象陆地上给植物施肥一样 ,营养盐限制浮游植物光合作用 ,在一些海域加了Ｎ ,Ｐ ,Ｓｉ,Ｆｅ,浮游植物生长就会旺盛、迅速。因此 ,这些营养盐对海域中浮游植物的生长起着重要的限制作用。营养盐Ｎ ,Ｐ ,Ｓｉ,Ｆｅ从海上的大气层、海底的上升流以及从陆地的河流中提供 ,从而决定了在海洋表面新的有机物质生产的速率 ［８］。这样 ,希望减少大气的ＣＯ ２,促进浮游植物的生长。增加限制营养盐的更大有用性是提高了海洋表面的初级生…     

胶州湾水温和营养盐硅限制初级生产力的时空变化

根据作者近年来对胶州湾水域的主要研究结果,分析和探讨了营养盐硅和水温对浮游植物生长的变化和其集群结构的改变影响,研究了胶州湾初级生产力的年变化过程是如何受到营养盐硅和水温的限制和提高,其时间阶段和空间区域又如何划分,营养盐硅和水温如何控制不同阶段和不同区域的初级生产力。同时,揭示了营养盐硅或水温在时间和空间的尺度上如何控制浮游植物生长的变化过程,而且在时空的变化中,2种因子营养盐硅和水温在时间和空间的尺度上又如何有顺序的控制,产生出各种类型的生产力。研究结果展示了在初级生产力的时间和空间的变化过程中,营养盐硅和水温控制初级生产力的不同时间阶段,尤其用增殖能力展示了水温对浮游植物生长的控制时间阶段;营养盐硅控制初级生产力的不同空间区域。从而阐明了营养盐硅和水温控制初级生产力的变化过程。从陆地到海洋界面的硅输送量决定了初级生产力的时间变化过程;硅的生物地球化学过程决定了初级生产力的空间变化过程。因而,营养盐硅和水温是浮游植物生长的“发动机”,营养盐硅是主要的,而水温是次要的。     

北极快速变化的生态环境响应

北冰洋由于其特殊的地理位置，成为全球变化响应最为敏感的地区。本文聚焦北极海冰变化幅度最大的西北冰洋，从营养盐、叶绿素、浮游植物群落和沉积碳埋藏等变化来讨论海洋生态环境对北极快速变化的响应。尽管太平洋北向流和北极周边河流输入加强可以增加西北冰洋上层营养盐储库，但由于夏季硅藻旺发向沉积物迁出大量生源元素，使得上层营养盐相对亏损，部分海域存在显著的氮限制和硅限制。随海冰减退，尽管夏末海盆区浮游植物呈现小型化趋势，但西北冰洋总体上浮游植物现存量和初级生产力呈现增高的趋势；伴随叶绿素极大层下移、北扩，以硅藻为代表的生物泵过程得以更高效的运转。在沉积物埋藏的有机碳中，除原先北冰洋生态系统占据重要比份的冰藻外，硅藻等藻类的有机碳埋藏也逐渐增加。西北冰洋海洋初级生产力的增加不仅促进了生物泵的运转和碳的埋藏，而且给海洋生态系统提供了更多的食物来源。北极海域目前已成为全球碳源汇格局变化最大、海洋生态系统改变最显著的地区之一。     

营养盐对海洋浮游植物生长的影响--数学模型研究

概述了海水中营养盐和细胞体内营养元素含量对海洋浮游植物生长的影响，并阐述了数学模型方法描述海洋浮游植物生长的发展过程，指出在现有生物生长模型基础上，建立重要营养物质迁移，转化等生态学过程与赤潮生物生长关系相结合的数学模型是建立现场环境条件下海洋浮游植物生长数学模型，进而揭示有害赤潮发生的生态学机理等的必要科学基础。     

浮游植物生长上行效应的研究进展

归纳了海洋浮游植物生长营养盐限制的研究方法,综述了国内外关于海水中氮、磷、硅、铁等营养元素限制浮游植物生长的研究结果。在氮、磷营养元素限制时,海水中上述两个元素的浓度不仅限制了浮游植物的生长,而且还改变了浮游植物的种群结构,随着营养盐浓度的降低,浮游植物从小型向微型、微微型转变;而硅的缺乏,使浮游植物由硅藻向非硅藻转变;在大洋海域,铁的限制,甚至还影响到浮游植物对常量营养盐的吸收。铁施肥虽然促进了浮游植物的生长,降低了大气中CO2的浓度,缓解了温室效应,但同时也伴随着有毒藻类的生长以及DM S气体增加等带来的诸多问题。     

第五节 海水中可溶性无机硅

海水巾可溶性无机硅(以下简称硅)，是海洋浮游植物所必须的营养盐之一，尤其是对硅藻类浮游植物、放射虫和硅质海绵，硅更是构成机体不可缺少的组分。在海洋浮游植物中硅藻占很大部分，硅藻繁殖时摄取硅使海水中硅的含量下降。浮游植物死亡下沉分解又释放出硅，使海水中硅的含量再生。另外放射虫也能排泄出二氧化硅，硅质死亡迅速释放二氧化硅进入海水中。总之硅的含量对于海洋生物产量具有直接和间接影响，由此可知生物活动使海水中硅的含量随季节呈现周期性变化。     

大洋"生物泵"--海洋浮游植物生物标志物

海洋浮游植物承担着目前地球上光合作用的一半任务,对大气CO2浓度和全球碳循环有重要的调控作用。从“铁假说”到“硅假说”,反映了大洋“生物泵”尤其是海洋中的不同浮游植物群对过去气候变化的响应和反馈。根据不同浮游植物产生的特定生物标志物可以定量再造海洋浮游植物群落组成,如岩藻黄素、CO2甾醇主要来自硅藻;而19’-己酰氧基岩藻黄素、C37—C39烯酮主要来自定鞭藻中的颗石藻。许多研究已成功利用现代环境中的色素和古代沉积物中的类脂物质,恢复水体中不同浮游植物的生物量和群落组成。虽然目前海洋浮游植物与生物标志物之间的关系还有待完善,但与其他方法相比仍不失为一种快速、有效的方法,在未来的海洋环境检测和古气候研究领域有重要的应用前景。     

南沙群岛海域营养盐分布的研究

海洋中的营养盐是海洋浮游植物生长所必需的物质基础。营养盐、光照和温度是初级生产力的主要影响因素。海水中不同的营养组成和浓度比，不但会影响生物生产力，同时会对浮游植物的群落结构产生调节作用，影响着海洋生态系统的结构。因此，作为了解海洋生态系统生产过程的关键过程，海洋中的营养盐状况和循环研究，越来越得到生态学家的重视。诸多的研究表明，海洋中影响浮游植物生长的限制因子一般为Ｎ或Ｐ ,在中国沿海则主要是Ｐ的限制［１］。南沙群岛海域位于南海的南部，作为典型的热带海区，其营养盐状况与我国的温带地区是不同的。作…     

铁对浮游植物生长影响的研究进展

浮游植物初级生产是海洋食物链的第一环节。光、温度和营养盐是影响海洋浮游植物光合作用的重要环境因子。这些环境因子的影响效应表现在藻类生长与繁殖的快慢。因此,人们对抑制浮游植物生长的营养盐是哪一种元素,众说纷坛。随着时间流逝,科学的发展趋势和研究结果使人们目前逐渐了解营养盐对浮游植物生长影响的机理和过程,同时,也了解营养盐生物地球化学过程。国内外学者对营养盐的研究也不断加深,研究结果也日新月异。本文主要阐述铁对浮游植物的增长影响和目前的研究进展。１　铁是浮游植物生长的限制因子的起源１９８２年,Ｇｏｒ…