2016年春季西太平洋M2海山浮游植物粒级结构与初级生产力研究

2016年3月对西太平洋马里亚纳区域M2海山浮游植物粒级结构和分粒级初级生产力进行了观测,同时结合温度、盐度和营养盐浓度,研究了M2海山的总叶绿素a浓度的分布规律,不同粒级浮游植物对总叶绿素a的贡献率及其与环境因子的关系,初级生产力结构和分布特征。结果表明：M2海山各水层叶绿素a浓度变化范围分别为0.004—0.304mg/m³,平均叶绿素a浓度为0.094mg/m³。微微型浮游植物在整个调查区域内为最优势类群,对总叶绿素a浓度的贡献率达到了85%,微型浮游植物和小型浮游植物的贡献率均较低,分别为10%和5%。M2海山的叶绿素a浓度最大层均在100m深度附近的次表层,其中西南部和东南部为叶绿素a浓度高值区。M2海山的平均初级生产力为71.31mgC/（m²·d）,初级生产力的主要贡献者为微型和微微型浮游植物,其中微型浮游植物贡献率达到了72%,微微型浮游植物贡献率为28%。M2海山的海山效应不明显,浅海山（<200m）可能对浮游植物的生长存在促进作用。     

2014年冬季西太平洋雅浦海山与大洋海域大型浮游动物群落比较研究

2014年冬季对西太平洋雅浦Y3海山区和从西太平洋暖池区到黑潮源区之间的大洋海域的浮游动物进行了调查研究，分析了海山区和大洋海域大型浮游动物群落的物种组成、丰度和分布，并比较了两个海域大型浮游动物群落的差异，结合温度、盐度和叶绿素a浓度等环境因子数据，分析了海山对大型浮游动物群落的影响。结果表明，Y3海山区和大洋海域的大型浮游动物群落物种组成存在差异，二者的群落相似度系数为68.4%，两个海域的优势种/类群也不尽相同，海山区的优势种/类群是磷虾各期幼体、尖额磷虾和蛮𧊕，而大洋海域的优势种/类群分别是磷虾后期幼体、手磷虾、蛮𧊕、尖额磷虾和莹虾。大型浮游动物群落在海山区的平均丰度和最大丰度都要高于大洋海域，但海山区的生物多样性指数、均匀度指数和生物量占比都低于大洋海域，因而Y3海山对大型浮游动物群落的海山效应不明显。通过相关性分析和主成分分析结果可以看出，海山区的首要影响环境因子是盐度，而大洋海域则是温度；海山区和大洋海域的大型浮游动物丰度分别与200m层盐度和平均温度呈负相关关系，并且在两个调查海域均未发现大型浮游动物的丰度和生物量分布与叶绿素a浓度之间存在显著的相关关系。     

2014年冬季西太平洋浮游植物光合作用特征

利用浮游植物荧光仪Phyto-PAM测量了西太平洋浮游植物最大光化学量子产量、快速光曲线系数,结合相应的生态因子,对西太平洋浮游植物进行了原位光合作用特征研究。结果表明：西太平洋走航断面表层浮游植物最大光化学量子产量F_v/F_m值基本在0.2以下,而DY（大洋）断面F_v/F_m平均值仅为0.16,光能利用效率α的变化范围为0.007-0.117,平均值为0.039;相对最大电子传递速率rETRmax变化范围为6.8-113.4（μmol/（s·m²））,平均值为32.72（μmol/（s·m²））;饱和光强Ek的变化范围为60.3-1662.7（μmol/（s·m²））,平均值为846.83（μmol/（s·m²））。DY断面F_v/F_m最大值水层与DCM层（叶绿素最大层）相吻合,既保护了浮游植物光反应中心不受强烈光辐射影响,又支持了DCM层浮游植物相对较强的光合作用和对整个水体初级生产力的贡献率。DY断面浮游植物具有极低的光能利用效率却需要较高的光强来达到光饱和,导致这种生活环境下浮游植物处于一种低活衰老的状态,这是造成某些大洋海区低生产力现象出现的原因之一。     

2014年冬季热带西太平洋雅浦Y3海山光合色素分布及其对浮游植物群落的指示作用

应用高效液相色谱结合二极管阵列检测器分析技术,研究了西太平洋雅浦Y3海山区域2014年冬季浮游植物的光合色素组成。结果表明：100m以浅,玉米黄素（Zeax）是水柱中浓度最高的光合色素,浓度为22.64—84.31ng/L,叶绿素a（chl a）浓度在水柱中均值为（37±34） ng/L,在贫营养海区的数值范围内,水柱积分高值分布区与海山走向一致,二乙烯基叶绿素a（Dvchl a）和19''-丁酰氧岩藻黄素（19''BF）也是调查海区较高浓度的色素,在水柱中均值分别为（27±22）和（31±30） ng/L。其他色素新黄素（Neox）、叶黄素（Lute）、叶绿素b（chl b）、青绿素（Pras）平均水柱含量极低（<1.00ng/L）。通过CHEMTAX程序因子分析估算了浮游植物群落结构,调查区浮游植物群落以原绿球藻为优势藻,贡献率与环境因子不具有相关性,其次主要为蓝细菌和金藻,蓝细菌贡献率高值区分布在海山东南和东北侧0和30m水层,金藻贡献率高值区分布在75和100m水层,两者贡献率均与环境因子显著相关。     

春季海州湾临洪河口浮游植物粒级结构及环境因素

2017年4月作者对海州湾临洪河口海域16个站位的常规理化因子以及浮游植物粒级结构进行了采样和分析,结果表明:调查海域盐度和温度均值分别为35.2和11.2℃,均由近岸到外海逐渐增大;悬浮物质量浓度在3.4 mg/L～137.6 mg/L变化,均值为22.8 mg/L,由近岸到外海逐渐减少,水体逐渐清澈; pH均值为8.29,近岸低,外海高; DO均值为9.8 mg/L, COD在0.34 mg/L～6.55 mg/L变化,均值为3.42mg/L,DO和COD分布规律不明显;浮游植物粒级组成以微型与小型浮游植物为主,其叶绿素a质量浓度平均值与范围分别为1.48μg/L(0.68μg/L～3.13μg/L)、9.14μg/L(2.69μg/L～25.50μg/L),且呈现自沿岸河口向外海逐渐递减的趋势;而微微型浮游植物叶绿素a质量浓度平均值仅为0.27μg/L,且分布较不规律;小型浮游植物对浮游植物总生物量的贡献率最大,高达83.89%,微型及微微型浮游植物的贡献率分别为13.60%和2.52%;在相关性分析中,各项环境因子对小型浮游植物的分布有较大的影响,其中悬浮物、pH与小型浮游植物叶绿素a浓度表现出显著相关(P0.05),溶解氧、盐度与小型浮游植物叶绿素a质量浓度呈极显著相关(P0.01),微型、微微型浮游植物的分布与各项环境因子的相关性不明显。     

冬季西太平洋雅浦海山(Y3)区次表层叶绿素最大值层分布及其对悬浮体粒度的影响

2014年冬季对西太平洋雅浦(Y3)海山区两条相交断面进行水文和悬浮体调查。利用温盐深仪(CTD)和深水型原位激光粒度仪(LISST-Deep)获取调查区各站位水体剖面的温度、盐度、叶绿素a浓度以及悬浮体体积浓度和粒度分布数据,对上层(350m以浅)水体的水文和悬浮体调查结果进行分析。结果表明:Y3海山对流经该海区的洋流产生影响,在海山顶部水体中形成具有上凸形态的温、盐跃层,在局部海域形成呈下凹形态的涡旋水文结构;受温、盐跃层的影响和控制,Y3海山上层水体中次表层叶绿素最大值层(SCML)的分布与温、盐跃层的水深范围(约50—160m)相一致,其荧光叶绿素a浓度总体小于1μg/L;Y3海山上层水体的悬浮体总体积浓度在0—120μl/L之间变化,其中悬浮体体积浓度的高值水层集中分布在SCML中,且悬浮体粒度分布存在5个峰值粒级,分别为15.4、68.6、95.5、185和304μm;其中15.4μm粒级的悬浮体体积浓度最低,但其与水层中荧光叶绿素a浓度的相关性最好,反映了水层中微型浮游植物的浓度与荧光叶绿素a浓度关系比较密切;其他4个较大峰值粒级悬浮体可能由小型或中型浮游生物(及其絮凝集合体)等构成,体积浓度较高,对水体叶绿素a浓度的影响很小;Y3海山区东侧Y3-14站的悬浮体组成和分布不同于其他站位,可能有未知的环境因素影响该站位的悬浮体组成和分布。本文研究结果可为进一步开展海山区沉积和生态环境研究提供参考和依据。     

西太平洋叶绿素a浓度对气候变化响应概念模型初探

西太平洋海区浮游植物的分布受气候变化影响,在不同时空尺度上呈现不同的变化。本研究旨在通过对历史文献及数据资料分析,建立气候变化响应概念模型来探讨Chl-a、海水表面温度(SST)及营养盐如何响应长期气候变化。分析了西太平洋不同区域Chl-a与气候变化相关因子SST及海水营养盐(硝酸盐)的相关性,对模型参数进行选择及验证,来探讨该海区Chl-a是如何响应长期气候变化。结果表明,K2站位Chl-a浓度与SST、硝酸盐浓度呈显著正相关关系,与该海区存在上升流有关;而S1、XT站位均呈现负相关关系,可能与海水水温升高导致层化加剧、营养输入减少有关。本研究为进一步完善和优化西太平洋海区的浮游植物的气候变化响应模型奠定基础。     

东海、黄海浮游植物生物量的粒级结构及时空分布

浮游植物是海洋初级生产力的主要贡献者,初级生产过程是碳的生物地球化学循环的基础,它启动了海洋生态系统的能量流和物质流,支持着大量的渔业生产量.不仅如此,通过复杂的反馈机制,这一过程还对全球气候变化系统产生深远影响.沿岸海域只占全球海洋面积的8%,但却提供了26%的全球生物生产量和2/3到3/4的世界渔业产量.因此,许多重大的国际研究计划,如海岸带陆海相互作用(LOICZ)、全球海洋生态系统动力学研究(GLO-BEC)等,都将近海浮游植物研究作为非常重要的课题.     

浮游植物粒级研究方法的比较

基于 2 0 0 1年 8月胶州湾浮游植物综合调查资料 ,对显微测量粒径分析法、叶绿素 a粒级分离法、电子粒度分析仪法这 3种浮游植物粒级结构研究方法进行了初步比较 ,以期为较准确研究浮游植物的粒级结构提供科学依据。发现 ,当调查区内优势种为小细胞种类的链状群体时 ,使用叶绿素 a粒级分离、电子粒度分析仪法区分粒径的结果会低估小细胞的种类。用显微测量粒径分析法 ,测量出各种类的粒径参数 ,可以较准确地推算出浮游植物群落粒级结构。这对浮游植物群落的粒级结构分析是 1个必要的补充     

东海、南黄海浮游植物粒级结构及环境影响因素分析

对粒径分级叶绿素a含量进行分析,探讨了南黄海和东海海域2000年秋季表层浮游植物的粒级结构特征及其环境影响因素.在整个调查海域范围内,叶绿素a平均含量为0.72 mg*m-3,各粒级浮游植物叶绿素a含量对叶绿素a总量的贡献有显著差异,小型(Microplankton,>20 μm)、微型(Nanoplankton,3～20 μm)和微微型(Picoplankton,0.45～3 μm)浮游植物的贡献率分别为31.2%,49.0%和19.8%.小型浮游植物主要分布在江苏沿岸和长江口附近;微型浮游植物在整个海域的分布较均匀,以浙江沿岸和南黄海东部为高值区;微微型浮游植物主要分布在南黄海中部和东海东南部.通过浮游植物粒径分级叶绿素a和环境因子的相关性分析,发现在调查海域营养盐与浮游植物叶绿素a的相关系数随着浮游植物粒径的增大而从负逐渐变正,说明高的营养盐含量区域较大粒径的浮游植物占有较大优势.依据浮游植物粒径分级叶绿素a和环境因子对调查站位进行的聚类分析结果和海域水团的分布以及卫星遥感图显示的水色差异之间有密切联系,聚类分析方法是研究浮游植物分布和环境因子之间关系的一种有效方法.     

黑潮延伸体区域叶绿素季节变化以及中尺度涡对其影响机制研究

中尺度涡是影响西北太黑潮延伸体南北海域叶绿素分布的重要因子。通过对2012—2018年NOAA遥感水色卫星数据和法国COPERNICUS流场资料的统计分析,发现中尺度涡对表层叶绿素浓度的影响具有明显的季节性特征。在春季有17%的气旋涡导致中心叶绿素高值结构且多数向西传播,而其余季节对叶绿素浓度影响较弱。反气旋涡导致环状叶绿素高值结构,在春、秋两季常有发生,在冬夏出现频次少。中尺度涡影响叶绿素能力的季节差异可能与营养盐背景场、光限制、等密线等季节性变化有关,不能只考虑风和流场的垂向输运机制。叶绿素浓度在一定程度上反映浮游植物生物量,对黑潮延伸体海域有重要生态意义。因此,该区域服务渔业的中尺度涡研究应该考虑这种季节特征。     

近40年来中国湖泊叶绿素a浓度的时空分异特征分析

随着经济社会快速发展, 中国湖泊表现出不同程度的富营养化, 湖泊生态正面临着严峻挑战。叶绿素a是评价水体营养状态的重要指标, 可以反映湖泊中浮游植物生物量情况。基于Landsat系列数据集, 对1986~2022年间中国范围内面积在10 km²以上湖泊叶绿素a浓度分布状况进行研究, 并对各区域叶绿素a浓度演变趋势进行分析, 结果表明: (1) 中国湖泊叶绿素a浓度存在地域性空间分布差异。叶绿素a浓度分布整体呈现东南高, 西北低的态势, 大约69%的湖泊处于轻富营养化程度, 中富营养化状态约占17%。以35°N和100°E为分界线, 各区域叶绿素a浓度随经纬度呈现出一定的变化规律。(2) 近40年间中国湖泊叶绿素a浓度年均值处于缓慢波动上升趋势, 时间序列呈现先降低后升高, 再降低的变化状态。所有湖泊叶绿素a浓度显著上升的数量占比约为30%, 显著下降的占比约为24.8%, 变化不显著的约占45.2%。整体变化较为稳定, 变异系数处于中等波动水平以下, 波动较大的区域位于青藏高原, 东北地区和长江中下游的部分地区。(3) 各流域内湖泊叶绿素a浓度时空分异特征表现为: 空间分布上, 内陆流域和西南流域普遍较低, 珠江流域和东南流域较高。时间变化上, 除了西南流域和内陆流域的湖泊叶绿素a浓度呈现下降趋势外, 其他流域均为上升趋势。中国湖泊叶绿素a浓度呈现出明显的地域性差异和时间变化趋势, 这主要归因于地区气候、水文条件、土地利用以及人类活动变化等因素。受温暖湿润气候和较强人类活动的影响, 东南部地区的湖泊叶绿素a浓度相对较高。西北部地区气温偏低, 降水较少, 湖泊叶绿素a浓度普遍较低。近40年的时间尺度上, 受城市化、工业化快速发展和全球气候变化的共同影响, 中国整体湖泊叶绿素a浓度呈缓慢上升趋势。     

东太平洋赤道海域茎柔鱼(Dosidicus gigas)的体型月间变化及环境效应

为了掌握茎柔鱼体型生长变化及其与栖息环境因子的效应关系, 2017年2—4月和6—8月,在东太平洋赤道海域逐月随机采集了3 628尾茎柔鱼样本,进行体质量、胴长的月间变化分析和胴长与海表温、叶绿素a浓度的效应关系研究。结果显示,雌性个体胴长分布范围为163—468mm,体质量分布范围为123—3034g;雄性个体胴长分布范围为171—475mm,体质量分布范围为145—2 681 g。不同月份之间,雌性、雄性个体的胴长和体质量均存在显著性差异,雌雄性个体胴长、体质量均以2月份的最大, 6—8月份的较小。然而,每个月份雌性、雄性个体的胴长分布均为单峰值区间分布。体质量-胴长幂函数关系显示,2—4月份雌雄性个体多倾向于匀速生长、体征较差,6—8月份个体则以负异速生长为主、体征较为良好。雌性、雄性个体胴长与采样海域海表温、采样纬度呈显著的正效应关系,采样海域叶绿素a浓度对雌性胴长产生正效应影响。研究表明,东太平洋赤道海域茎柔鱼体型的月间差异性显著,体型变化与采样海域海表温、采样纬度关系密切,并且雌性体型与海域叶绿素a浓度呈正效应关系。     

凡纳滨对虾-缢蛏生态循环养殖池塘中浮游植物群落结构与水质因子相关性研究

为研究凡纳滨对虾(Litoperaaeus vannamei)与缢蛏(Siaoraovacula constricta)生态循环养殖过程中浮游植物群落结构及其与水质因子变化特征之间的相关性,本实验于2018年6月至11月在宁波市鄞州区椿霖养殖场对虾蛏循环养殖池塘中水质及浮游植物的动态开展了逐月采样监测,分析了养虾塘与养蛏塘中的浮游植物群落结构变化及水质因子变动。结果显示:(1)对虾养殖期间共鉴定出6个门101种浮游植物(包含9个未定种),从种的数量上来看,硅藻门>甲藻门>绿藻门>蓝藻门>裸藻门>隐藻门,其中包含优势种14种,养殖初期优势种为硅藻门的新月菱形藻(Nitzschia closteriu)、牟氏角毛藻(Chaetoceros muelleri)等,随后甲藻门的海洋原甲藻(Prorocentrum micans)和绿藻门的小球藻(Chlorella vulgaris)等逐渐占据优势,后期仍以硅藻门为主要优势种。(2)浮游植物的丰度介于6.8×10⁵-2.5×10⁸cell/L,生物量为2.04-65.72...     

西太平洋杜氏枪鱿(Uroteuthis duvaucelii)群体形态差异分析

杜氏枪鱿(Uroteuthis duvaucelii)为西太平洋海域广布种,形态特征易受地理阻隔和生态环境等因素影响。采用形态学观察和多元统计分析方法(包括主成分分析、判别分析、聚类分析和单因素方差分析),对采自南通、宁波、南麂岛、东山、汕头、阳江和泰国湾的杜氏枪鱿7个自然群体共202个样品的形态差异进行了比较分析。结果显示:雌、雄群体主成分分析都得到5个主成分,累积贡献率分别为63.395%和67.591%,主成分1和主成分2的散点图均显示各群体存在重叠;雌雄群体的综合判别准确率分别是58.7%和57.3%;雌、雄群体的聚类分析结果基本一致,将7群体分成两支:泰国湾群体与南通、阳江群体聚为一支,宁波、南麂岛、东山和汕头群体聚为一支;所有群体形态测量指标的单因素方差分析结果无显著差异。泰国湾雄性第三腕大吸盘角质环齿数只有7个,与其他群体(11~15个)差异极显著,雌性个体角质环无显著差异。此外,扫描电镜结果显示泰国湾和阳江样品的齿舌形态和大小具显著差异。研究结果为杜氏枪鱿种质资源保护、合理利用与科学管理提供基础资料。     

胶州湾叶绿素a及初级生产力的长期变化

采用野外观测与历史数据相结合的方法,系统分析了1984—2008年胶州湾叶绿素a及初级生产力分布格局、季节特征的变化以及长期变化规律。结果表明,近20年来胶州湾叶绿素a的空间分布格局没有发生大的变化,但季节规律发生了很大变化。冬季和夏季叶绿素a浓度升高,春季和秋季叶绿素a浓度下降,使得其双周期型的季节变化特点更为显著。...