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经典海洋食物链中,浮游植物被认为是最主要的生产者,而浮游动物对浮游植物的摄食在海洋能量流动中起着重要作用。微型浮游动物在海洋生态系统能流和物质循环中扮演着重要角色,是许多海洋研究计划的重要组成部分,如全球海洋通量联合研究(JGOFS),全球海洋生态系统动力学研究(GLOBEC),全球海洋真光层研究(GOEZS),海岸带陆—海相互作用研究(LOICZ)等。微型浮游动物是海洋食物网中的重要性正引起越来越多的海洋学家的重视。过去几十年内,已对部分微型浮游动物的摄食进行了定量研究。国内的渤海、东海,香港水域、厦门海域及胶州湾已开展了相关方面的研究。大亚湾作为中国亚热带海域的重要海湾之一,由于种种原因,微型浮游动物方面的研究至今仍非常少。
作为广东省水产资源保护区,大亚湾是我国目前水域生物多样性保存良好的重要海湾。近年来,大亚湾周边经济迅速发展,大亚湾资源与环境正面临着前所未有的压力。大亚湾的生态环境正经历着重要变化时期,营养盐正由以前的氮限制转变为磷限制,
进一步研究大亚湾生态系统、以更好地保护和合理利用大亚湾资源,微型浮游动物研究不可或缺。
2004年12月至2005年9月,在大亚湾海域的湾顶附近、湾的中部,湾的东、西部及湾口区布设5个站位,采用海水稀释法对大亚湾湾内约500km2海域的微型浮游动物开展了为期一年的季度性摄食实验研究。通过实验,获取了浮游植物的净生长率、微型浮游动物的摄食率和日摄食碳率、对浮游植物现存量的摄食压力、对潜在初级生产力的摄食压力,微型浮游动物优势种和现场实验时各站位的环境参数(水温、盐度、溶解无机氮,无机磷)等数据;估算了微型浮游动物的氨氮排泄率及其对初级生产力的贡献,探讨了微型浮游动物摄食率与浮游植物生长率的关系、微型浮游动物的种数分布及其摄食的季节性变动与环境因子的关系,并利用GIS(Arcview3.2的空间分析模块)对大亚湾初级生产力及微型浮游动物对其摄食压力的时空变化进行了模拟。为日后进行大亚湾能量流动研究提供了参考资料,为建立海湾生态系统及养殖海区生态系统的物质与能量模型提供了基本数据,这对深入研究海湾生态学、保护和合理利用生物资源有重要意义。
通过实验及对实验结果的分析,得出以下结论:1.大亚湾浮游植物的年生长率均值为0.61±0.35d-1,夏季最大,平均为0.71±0.18d-1;微型浮游动物的年摄食率均值为1.00±0.55d-1,冬季摄食率最高,平均为1.50±0.47d-1;冬、春、夏、秋四季微型浮游动物日摄食碳率分别为132.54±52.95mg·m3·d-1,111.88±103.66mg·m3·d-1,123.99±120.98mg·m3·d-1,139.23±77.03mg·m3·d-1。微型浮游动物对初级生产力的摄食压力分别为251.60±155.39%,151.60±20.18%,89.60±20.18%,215.40±101.93%。微型浮游动物对浮游植物潜在初级生产力的摄食压力十分巨大,对浮游植物的生产和归宿起着重要的调控作用,也证明微型浮游动物在海洋生态系统能流和物质循环中扮演着重要角色。
2.大亚湾微型浮游动物在冬、春、夏、秋四季的氨氮排泄率分别为8.07±3.22mg/m3·d,6.81±6.31mg/m3·d,7.54±7.36mg/m3·d,8.47±4.69mg/m3·d,总有机氮产生分别10.07±4.02mg/m3·d,8.50±7.87mg/m3·d,9.42±9.19mg/m3·d,10.57±5.85mg/m3·d,对初级生产力的贡献率分别为0.37±0.15%,0.22±0.14%,0.16±0.15%,0.24±0.04%。大亚湾微型浮游动物对初级生产力的贡献率很小,说明大亚湾浮游植物生产繁殖所需的氮盐除浮游动物代谢产物外,其它的来源更重要。
3.运用GIS对大亚湾微型浮游动物摄食压力的平面分布进行了模拟,发现大亚湾微型浮游动物的摄食压力有明显的季节变动,并受到海流、水温、盐度等环境因子的影响。
4.与其它海区的稀释实验摄食结果相比,大亚湾微型浮游动物的摄食压力处于较高水平。
5.对大亚湾20~200μm粒级微型浮游动物的种类进行了研究,发现桡足类幼体和砂壳纤毛虫为优势种,微型浮游动物的群落组成及优势种存在明显的季节变化,并与盐度呈正相关,与pH呈负相关,与水温的相关性不显著。