模拟升温和营养盐加富对大亚湾浮游生物群落代谢的影响*

文章结合模拟升温和营养盐加富, 于2016年8月和2017年1月研究了夏季和冬季大亚湾海域浮游生物群落代谢特征, 以期深入了解浮游生物对升温和富营养化作用的响应机制。结果表明: 升温和营养盐输入均会影响浮游生物总初级生产力(GPP)和群落呼吸率(CR), 且GPP对环境的响应更敏感。夏季GPP除在培养前期(24h)极高温条件下受到显著抑制外, 营养盐输入的影响比温度的影响作用更显著; 而冬季GPP和CR受升温效应的影响显著(p<0.05)。总体看来, 升温效应和营养盐输入均能影响浮游生物群落碳代谢平衡, 导致海洋生态系统的稳定性降低, 进而影响海洋生物多样性以及渔业资源产出的数量和质量。     

夏季南海西北部海域由外海至近岸表层海水浮游植物群落结构的空间变化

依托2013年夏季科技基础专项南海珊瑚礁海域调查航次,主要研究了南海西北部海域由外海到近岸表层海水内浮游植物叶绿素（Chl a）质量浓度和群落结构,以及微微型浮游植物（聚球藻、微微型真核生物）丰度。研究结果显示：1）调查期间,从外海到近岸总Chl a质量浓度由0.024逐渐增至19.1 μg/L;同时,小型浮游植物（Micro-,＞20 μm）所占比例由6.0%增至81%,微型浮游植物（Nano-,3~20 μm）所占比例（9%~24%）的空间变化不明显,而微微型浮游植物（Pico-,＜3 μm）所占比例由85%降至5.1%。2）从外海到近岸聚球藻和微微型真核生物丰度分别由（2.58±0.21）×106和（1.62±0.91）×105 cells/L升高至（2.29±0.10）×108和（1.83±0.46）×107 cells/L,而且二者呈显著正相关关系（R2＝0.68,p＜0.05）。3）调查海域总浮游植物生物量空间变化主要受微微型浮游植物丰度空间变化的调控。     

芋螺科系统分类学研究进展

芋螺科(Conidae)是一类多样性较高的暖水性海洋贝类,肉食性,体内有毒素可射杀猎物。芋螺毒素具有重要的研究价值和经济意义,因此该类动物备受关注。我国南海蕴藏着丰富的芋螺动物资源,芋螺资源的开发及相关研究需要分类学提供支撑。本文简述了芋螺科的系统分类研究历史,回顾了这一类群的国内外系统分类学研究进展,分析了中国海域芋螺科分类学目前存在的问题和不足。文终指出通过经典分类学和分子系统学研究的交叉综合,结合中国海域的研究材料,将会补充和完善国际上较新的芋螺科分类系统,缩小与国外同类研究间的差距。     

南海东北部贫营养海区营养盐对浮游植物生长的限制

为了探究南海贫营养海区浮游植物的营养盐限制,2014年10月对南海东北部海区进行综合调查,并于陆坡海盆海区设置了不同种类的氮源和同时添加氮磷的实验组进行现场加富培养,观察不同粒径级的叶绿素以及各级主要浮游植物的响应。实验结果显示陆坡海盆海区浮游植物易对同时添加氮磷产生明显响应,浮游植物总叶绿素从0.1 mg/L左右增长到0.6 mg/L以上,且浮游植物加富5 d左右生物量达到最大值。加富营养盐氮磷后微微型(Pico)叶绿素均显著增长,而聚球藻没有出现与Pico级叶绿素同等程度的增长。31、51站各级浮游植物对单一添加氮源后发生一定程度的增长,不同种类的氮源间差异不大。6号站位由于初始浮游植物群落结构及生态环境不同,响应的方式不同于31、51站,磷酸盐对浮游植物生长的促进能力相对更强。另外营养盐添加后,海区浮游植物原有的种群结构发生了改变,尤其是同时添加氮磷组,硅藻成为主要优势种,主要包括绕孢角毛藻Chaetoceros cinctus,小细柱藻Leptocylindrus minimus,中华根管藻Rhizosolenia sinensis等。     

珠江口赤潮爆发过程中水体及表层沉积物间隙水中营养盐与叶绿素的变化特征

为探讨夜光藻赤潮爆发时期,珠江口沉积物营养盐的分布与释放特征及其对水体和沉积物中叶绿素Chl-a、脱镁叶绿酸Pha-a分布的影响,于2015年1月对珠江口进行了采样分析。研究发现,在赤潮爆发期间水体中的NO3-N、NH4-N含量较高,占DIN的比例分别为59%、32.8%。表层水体中营养盐含量均高于底层,这是因为表层水体主要受陆源污染,营养物质含量较高,而在底层水体中,由于赤潮中后期浮游生物沉降到底层,消耗了底层的营养物质,使其浓度低于表层。PO4-P和Si O3-Si的分布特点与前者相似,其平均值分别为0.019 mg/L、0.74 mg/L。与此同时,沉积物间隙水中的营养物质不断向水体中释放,促进了水体中浮游植物的生长繁殖,从而为夜光藻赤潮的爆发提供丰富饵料。此外,浮游植物的生长与沉积物/水界面之间的NH4-N、Si O3-Si扩散通量呈现极显著相关关系(P0.01),此时沉积物起到了污染源的作用。沉积物中叶绿素Chl-a和脱镁叶绿酸Pha-a的含量均较高,尤其在赤潮污染严重海域含量分别高达1.16和3.2μg/g,并且Pha-a的含量与水柱总Chl-a呈现极显著相关(P0.01),这是因为赤潮期间衰老或死亡的浮游植物及夜光藻沉降到表层沉积物所致。因此,赤潮的爆发可显著提升底栖生产力水平。     

水团对吕宋海峡浮游植物群落结构的影响

根据2008年8月18日至9月19日在吕宋海峡3个断面获得的0~200 m层浮游植物数据,探讨了群落结构及其与不同理化性质水团的关系。本研究共鉴定浮游植物4门61属169种（包括变种、变型和未定种）,其中甲藻和硅藻物种数基本相当,各占所有物种数的50%左右;另记录了金藻门3属3种;蓝藻门1种。海区优势种为卡氏前沟藻Amphisdinium carterae、锥状施克里普藻Scrippsiella trochiodea、角毛藻Chaetoceros sp.和原甲藻Prorocentrum sp.。丰度范围是（0.08~9.48）×106个/m3,平均为1.448×106个/m3。甲藻占总细胞丰度的74.68%;硅藻占24.96%。在水平方向,B断面和C5站浮游植物丰度较高,甲藻主要分布于远离陆地的海峡中部,而硅藻主要分布于台湾岛和吕宋岛附近;浮游植物垂直分布主要在水体的0~50 m层。聚类分析并结合水文数据表明浮游植物基本可划分为3个类群,分别受南海水、黑潮水和混合水的影响。南海水与黑潮水交汇的锋面区域,具有较周围区域更高的物种数、水柱平均丰度及硅甲藻丰度比,体现出强烈的锋面效应。     

南沙群岛海区浮游动物次级生产力及转换效率估算

1999年7月在南沙群岛海区进行了初级生产力和浮游生物调查,对海区27个站的100m水层的次级生产力作了估算,结果表明,85号站的次级生产力最高,为139.9mgC·m-2·d-1,其次是96号站和44号站,分别为128.2和113.8mgC·m-2·d-1。海区次级生产力较低的站为1号站、4号站和8号站,均少于50mgC·m-2·d-1。整个海区100m以上水体的次级生产力平均为72.9mgC·m-2·d-1。同时计算了初级生产力与浮游动物的次级生产力的营养传递的效率,平均转化效率为18%。94和102号站的转化效率较低,仅为6%和9%;最高为17号站为32%;其次6、22和85号站转化率也较高,分别为29%、30%和30%。     

三亚湾秋季桡足类分布与种类组成及对浮游植物现存量的摄食压力

秋季(11月底),桡足类针刺拟哲水蚤(Paracalanusaculeatus)和拟哲水蚤(Paracalanus)幼体为三亚湾优势种;强额孔雀哲水蚤(Pavocalanuscrassirostris)对浮游植物现存量的平均日摄食压力最大,各站平均为叶绿素a的(6.79±6.82)%,其次是针刺拟哲水蚤,平均为(5.97±5.67)%,亚强次真哲水蚤(Subeucalanussubcrassus)对浮游植物现存量的摄食压力较低,平均为(2.20±2.33)%,桡足类在秋季对浮游植物的日摄食压力占叶绿素a的(22.31±18.92)%。三亚湾属于生产力偏低的海区,对初级生产力的摄食压力以中型浮游动物针刺拟哲水蚤、锯缘拟哲水蚤(Paracalanusserrulus)、红纺锤水蚤(Acartiaerythraea)、微驼背隆哲水蚤(Acro calanusgracilis)和驼背隆哲水蚤(Acrocalanusgibber)为主,小型浮游动物的摄食压力也占一定的比例。     

南海北部秋季微型浮游动物摄食和种类组成的初步研究

2004年9月到10月间在南海北部海区对微型浮游动物的种类组成进行了调查,同期运用现场稀释法,以叶绿素a为监测对象,估计了该海区内微型浮游动物摄食率和摄食压力的水平。结果表明,南海北部海区纤毛虫群体中以多膜纲寡毛目为主,有16种,其中寡毛亚目纤毛虫4种,砂壳亚目纤毛虫11种。各站纤毛虫丰度比较低,在9~102ind/m3之间。浮游植物瞬时增长率(k)在0.03/d~2.13/d之间;微型浮游动物的摄食率(g)在0.01/d~1.06/d之间。微型浮游动物对浮游植物现存量的摄食压力(Pi)在0.089%~65.23%之间,对初级生产力的摄食压力(Pp)在33.63%~86.04%之间。微型浮游动物的摄食水平主要受其丰度的影响,同时微型浮游动物对浮游植物现存量和初级生产力的摄食压力显示,在南海北部海区微型浮游动物在初级生产力传递方面具有重要的科学意义和研究价值。     

胶州湾表层沉积物中甲藻孢囊的分布

为了解胶州湾表层沉积物中甲藻孢囊的分布特征,于2015年7月采集胶州湾12个站位的表层沉积物进行甲藻孢囊分析,共鉴定甲藻孢囊37种(分属5个类群)和2种未定种,包括自养型20种和异养型17种,优势种为膝沟藻。其Shannon-Wiener多样性指数[H′(log2)]介于2.84—3.91,平均值为3.42;均匀度指数介于0.75—0.98,平均值为0.88,总体值较高。胶州湾海域各站位的甲藻孢囊丰度介于96—969cyst/g DW(干重),平均丰度为401cyst/g DW,呈现出临近湾口处丰度较高,而湾内较低的空间分布差异特征。尤其值得注意的是,有两种产虾夷扇贝毒素(Yessotoxin,YTX)甲藻[具刺膝沟藻(Gonyaulax spinifera)和多边舌甲藻(Lingulodinium polyedrum)]的孢囊和3种产麻痹性贝类毒素(PSP)甲藻[塔玛/链状亚历山大藻(Alexandrium catenella/tamarense)、微小/相似亚历山大藻(A.minutum/affine)和链状裸甲藻(Gymnodinium catenatum)]的孢囊在胶州湾海域大多数站位均有分布,尽管其数量不高,但其广泛的分布范围仍需引起我们的重视。