夏季南海北部浮游植物对上升流与羽状流的响应

文章建立了基于真实场驱动的三维物理—生态耦合模型, 利用模型定量分析了夏季南海北部上升流和羽状流过程对浮游植物生物量空间分布的影响程度及作用机制。首先, 利用2006—2008年卫星遥感数据及2006与2008年夏季观测数据对模型进行了验证, 结果表明, 模型能较好地再现夏季南海北部上升流和羽状流过程, 较好地反映出浮游植物的空间分布特征。模拟分析结果显示, 夏季南海北部浮游植物主要分布在50m等深线以内。琼州海峡东部海域和汕头海域浮游植物垂向分布较为均匀, 上升流的贡献均达到90%以上, 表层水平平流输送是浮游植物主要的汇, 生物过程是浮游植物的源。珠江口和汕尾海域浮游植物存在表层和次表层两个高值区, 羽状流贡献35%~40%, 主要促进表层浮游植物生长, 而上升流贡献60%~65%, 主要促进中底层浮游植物的生长。粤西海域上升流对浮游植物的贡献占92%, 主要促进中底层浮游植物生长, 而表层浮游植物浓度极低。整体上, 夏季南海北部上升流和羽状流主要是通过输送营养盐的方式影响浮游植物的生长。上升流对营养盐的输送作用是向岸方向的爬升输送和平行于等深线的沿岸流输送共同作用的结果。跃层的存在改变了营养盐的垂向输送过程, 是导致上升流和羽状流过程对不同水层浮游植物贡献差异的关键因素之一。整体而言, 夏季南海北部浮游植物空间分布差异是以上升流、羽状流主导, 环流—营养盐—生物过程共同作用的结果。     

九龙江口红树林保护区水体浮游植物群落结构及营养状态评价

于2016年1月(冬季)、4月(春季)、7月(夏季)以及10月(秋季)对九龙江口红树林保护区的浮游植物多样性组成及其时空变化进行研究.结果表明,福建九龙江口红树林保护区共采集到浮游植物5门91属138种,其中硅藻占50.00%、绿藻占31.16%、蓝藻占8.70%、甲藻和裸藻各占5.07%.主要优势种为具槽直链藻(Melosira sulcata)、中肋骨条藻(Skeletonema costatum)、条纹小环藻(Cyclotella stratia)、舟形藻(Navicula sp.)、粗针杆藻(Synedra robusta)和菱形藻(Nitzschia sp.);浮游植物细胞数量在0.82×105~4.55×105个/dm3之间,年平均数量为1.97×105个/dm3.浮游植物种类时空变化明显,而数量的空间变化较大,季节变化不太明显.Shanno-Wiener指数、Margalef丰富度指数和Pielou均匀度指数变化范围分别为2.10~3.55、1.05~3.61、0.78~0.95.多样性指数及浮游植物生物量评价结果显示,九龙江口红树林保护区的水体为中营养状态,水质较好,但仍应加强对陆源径流和养殖废水排放进入红树林的控制和管理.     

北部湾海域微型、微微型浮游植物类群季节变化及其与棕囊藻赤潮的关系初探

近年来,北部湾海域连年暴发球形棕囊藻（Phaeocystis globosa）赤潮,对近海生态环境构成了潜在威胁。为了解北部湾海域球形棕囊藻赤潮生消过程及其与其他浮游植物类群的关系,自2016年9月至2017年8月期间,在北部湾海域开展了9个航次的调查,并应用流式细胞仪分析了微型真核藻类、微微型真核藻类、原绿球藻（Prochlorococcus spp.）和聚球藻（Synechococcus spp.）等4类浮游植物类群的变化情况。结果表明,北部湾海域各浮游植物类群主要分布在调查区北部钦州湾外侧海域和雷州半岛西侧近岸海域,其丰度有明显的季节变化。微微型真核藻类在春、秋两季丰度较高,而冬、夏季较低。微型真核藻类、聚球藻和原绿球藻的丰度均呈现夏季高、冬季低的特点,其中聚球藻丰度的季节变化最为显著,与水温变化密切相关。结合对球形棕囊藻赤潮生消过程以及调查海域水文条件的分析可以看出,北部湾海域球形棕囊藻赤潮发生过程中,海水温度下降至20℃左右,并且聚球藻和原绿球藻丰度具有明显变化,有望作为棕囊藻赤潮的预警指标,为该海域棕囊藻赤潮的预测和防控提供依据。     

Environmental controls on phytoplankton production in coastal ecosystems: A case study from Tokyo Bay

Phytoplankton biomass and primary production were examined in their environmental context, for a semi-enclosed bay (Tokyo Bay, Japan) using data from monthly samples collected over a three-year period. Heavy precipitation and high surface temperatures in the late spring and summer gave rise to a highly-stratified water-column and stimulated a series of phytoplankton blooms, whereas during the winter, a weakly-stratified and deeply-mixed water-column led to a rapid decline in phytoplankton biomass under light-limited growth conditions. By incorporating pigment, photophysiological and optical data into a primary production model we show that daily, water-column primary production ranges from ∼160 mg C m⁻² d⁻¹ to 7600 mg C m⁻² d⁻¹. High water turbidity and deep vertical mixing, both separately and in concert, limit the light available for algal growth over much of the year. Annual primary production varied from 370 to 580 g C m⁻² y⁻¹. The relative influences of nutrient limitation and light limitation are assessed. A model is developed that describes this in an explicit manner using photophysiological parameters.     

黄海冷水团水域浮游植物群落粒级结构的季节变化

根据2006—2007年度4个季节航次的实测资料,分析了黄海冷水团水域浮游植物叶绿素及其粒级结构的时空分布特征及季节变化规律,结果表明,在研究海域30 m以浅叶绿素总量的平均含量从高到低的顺序为:春季的(1.01 mg/m3)、夏季的(0.81 mg/m3)、秋季(0.72 mg/m3)、冬季(0.68 mg/m3);在叶绿素浓度大于1 mg/m3和小于1 mg/m3的区域浮游植物粒级结构差异较大,在整个研究海域,粒径较小的微型和微微型浮游植物对总生物量的贡献始终占主导(65%),粒径较大的小型浮游植物在冬季和春季贡献率相对较高;从季节尺度看,浮游植物的平均粒级指数从大到小的顺序为:春季的(15.47μm),冬季的(11.08μm),秋季的(8.61μm),夏季的(6.52μm);尽管不同季节水文和化学环境差异显著,但是不同粒径浮游植物的贡献率随总生物量的变化表现出一致性的规律。对环境因子与叶绿素分布的相关分析表明,浮游植物的生长在夏季主要受到营养盐来源的限制,冬季主要受到水体混合引起的光照限制,秋季可能受到磷酸盐和水体混合的共同限制。浮游植物粒级结构的分布格局主要是由各组分在不同环境中的资源竞争优势决定的。     

Research on the discrimination methods of algae based on the fluorescence excitation spectra

The excitation spectra of chlorophyll (Chl) fluorescence can be used to differentiate phytoplankton populations at phylum level in vivo and in situ within a few minutes.The investigated phytoplankton divisions (Dinophyta,Bacillariophyta,Chrysophyta,Cyanophyta,Cryptophyta,Chlorophyta) are each characterized by a specific composition of photosynthetic antenna pigments and,consequently,by a specific excitation spectrum of the Chl fluorescence.Norm excitation spectra (emission of 680 nm and excitation of 400–600 nm) of every division were obtained from several species per division by a F4500 fluorescence spectrophotometer.Fisher’s linear discriminant analysis of the norm spectra shows that the divisions could be discriminated.The discrimination method,established by multivariate linear regression and weighted least squares,was used to differentiate the phytoplankton samples cultured in the laboratory and samples collected from the Jiaozhao Bay at division level.The correctly discriminated samples were more than 94% for single algal species ones,more than 84% for simulatively mixed ones,more than 83% for real mixed ones and 100% for samples collected from the Jiaozhou Bay for the dominant species.The method for phytoplankton differentiation described here can be applied to routine checking by fluorescence spectrophotometer,and benefit the monitoring and supervision tasks related to phytoplankton populations in the marine environments.     

太湖浮游植物细胞裂解速率的酯酶活性法初步研究

本研究从2009年8月至2010年10月,每月采集太湖3个不同富营养化湖区水样,运用酯酶活性法,测定了颗粒态酯酶、溶解性酯酶活性以及酯酶衰变周期,估算了太湖浮游植物细胞裂解速率.研究结果表明,太湖颗粒态酯酶活性为0.58～35.15 nmol FDA/(L.h),溶解性酯酶活性为0.55～7.59 nmol FDA/(L.h),酯酶衰变周期为7～75 h,细胞裂解速率为0.02～0.77 d-1,三个采样点细胞裂解速率没有显著差异.颗粒态酯酶活性与叶绿素a浓度之间具有显著的线性关系,说明运用酯酶活性法估算太湖浮游植物细胞裂解速率是可行.此外,叶绿素a浓度与温度变化趋势基本一致,梅梁湾和湖心叶绿素a浓度具有显著差异.贡湖湾叶绿素a浓度与细胞裂解速率之间具有显著的反比例关系,说明细胞裂解速率也是影响太湖藻类生物量的重要因素.     

黑潮对东海网采浮游植物群落组成与分布的影响

黑潮入侵深刻影响东海生态环境,但对其如何影响浮游植物群落组成与分布仍知之甚少。为此,于2011年四季对东海(26°～33°N,121°～128°E)共164个站位进行浮游植物拖网采集和环境因子测定,分析了浮游植物丰度和优势种组成及其对黑潮入侵的响应。调查共检出浮游植物9门509种(含变种、变型和未定种),其中硅藻305种、甲藻154种,蓝藻、定鞭藻、金藻、裸藻、绿藻、隐藻和黄藻种类数较少。秋季浮游植物细胞丰度最高(30 496.91×10³ cells/m3),高值区位于黑潮与长江冲淡水交汇形成的锋面处;夏季次之(28 911.28×10³ cells/m³),高值区分布与秋季相似;春季较少(19 180.76×103 cells/m3),高值区位于舟山群岛东南部;冬季最低(472.36×10³ cells/m³),高值区位于东海南部。冬季受黑潮表层水入侵影响,主要优势种为铁氏束毛藻(Trichodesmium thiebautii);春、夏季主要优势种为骨条藻(Skeleto...     

长江口及邻近海域浮游植物生态系统气候变化综合风险评估

近几十年来,在气候变化和人类活动的影响下,我国近岸河口海域尤其是长江口及邻近海域生态灾害频繁发生,严重影响了海洋生态系统的健康及其服务功能。本研究基于政府间气候变化专门委员会（Intergovernmental Panel on Climate Change, IPCC）气候变化风险理论框架,构建了河口浮游植物生态系统的气候变化综合风险评估指标体系,并利用IPCC 第五次耦合模式比较计划（CMIP5）地球系统模式数据,分别计算分析了在温室气体低（RCP 2.6）、中等（RCP 4.5）和高（RCP 8.5）浓度排放情景下未来不同时期（2030—2039、2050—2059、2090—2099年）长江口及邻近海域浮游植物生态的致灾因子危害性、承灾体暴露度和脆弱性及其综合风险。结果表明： RCP 2.6、4.5和8.5情景下,到21世纪中期,致灾因子危害性均有明显上升,其中RCP 4.5和8.5情景下,到21世纪末,还将大幅度增加,且以RCP 8.5情景最为显著,而RCP 2.6情景下则相反,有所下降;RCP 2.6情景下,高暴露度区域主要位于长江口附近,不同年代的变化差异较小;RCP 4.5和8.5情景下高暴露度区域明显大于RCP 2.6情景,尤其是后者到21世纪末期扩大至长江口邻近海域;脆弱性总体呈现近岸高远岸低的分布特征,且变化均较小;RCP 2.6、4.5和8.5情景下,综合风险均呈现近岸高远岸低,且有增加的趋势,但以RCP 8.5情景最为明显,并在21世纪末达到最大。     

白洋淀浮游植物群落结构与水质评价

为掌握白洋淀浮游植物的群落结构及水质状况,对白洋淀8个典型采样点进行了采样调查,共发现浮游植物133种(属),群落组成以绿藻、硅藻和蓝藻为主;春季以绿藻和硅藻为优势门类,小球藻、尖尾蓝隐藻、不定微囊藻为优势种(属),浮游植物的密度在496×104 - 6256×104cells/L之间,平均密度为2384×104 ce...