典型海域浮游植物群落粒级结构对营养盐含量和成分变化的响应研究

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本文于2015年5月-2016年1月在厦门海域开展了四个航次的现场观测,同时进行了室内营养盐添加培养模拟实验;并于2015年7月,在琼东上升流区进行了现场取样分析。对营养盐和浮游植物群落粒级结构的相互关系进行了研究分析,初步探讨了赤潮的预警指标。旨在从生态学的角度认识环境变化对海洋浮游植物群落粒级结构的影响,为海洋生态系统的研究提供基础资料。主要结果如下:  厦门海域全年表底层总叶绿素a含量的范围为0.92μg/L-7.99μg/L,夏季出现最高值。表底层总叶绿素a含量差异不大,冬季,表层低于底层,其他季节表现为相反趋势。在四个季节中,表底层总叶绿素a含量表现为相似的平面分布特征。春季,总叶绿素a含量表现为东边高西边低;夏季,西海域出现高值;秋季,九龙江口和同安湾出现高值;冬季,同安湾出现高值。表底层不同浮游植物叶绿素a含量和所占比的时空分布差异不大。在四个季节中,微型浮游植物均占主导地位,小型次之,微微型最少。微微型浮游植物叶绿素a含量和所占比处于低值,无明显的季节变化。夏季,微型浮游植物叶绿素a含量最高;春季,小型浮游植物最高。夏秋季,微型浮游植物所占比高于春冬季;春季,小型浮游植物所占比达到最高值。微微型浮游植物叶绿素a含量高值区主要位于同安湾和西海域;微型浮游植物高值区主要位于西海域和九龙江口;小型浮游植物高值区主要位于同安湾和大嶝岛海区。  环境因子对浮游植物群落粒级结构具有显著的影响。高铵盐(NH4+-N)的同安湾水域有利于微微型浮游植物的生长。高温、低盐和高营养盐有利于微型浮游植物的生长;同时,高硅酸盐(SiO32--Si)有利于微型浮游植物生长。春季,小型浮游植物与营养盐成负相关,其他季节,并未表现出显著的相关性。厦门海域浮游植物群落粒级结构可能趋向小型化。  琼东上升流区,表层和10m层的总叶绿素a含量均表现为近岸高于外海。微微型和微型浮游植物叶绿素a含量高值区位于高营养盐海区;小型浮游植物并未表现出明显的空间变化。表层,微微型和微型浮游植物共同占优势。微微型所占比高值区位于外海海区;微型的高值区位于高硅酸盐(SiO32--Si)海区;小型的高值区位于冯家湾附近海区。10m层,微微型浮游植物占主导地位,微微型所占比高值区位于潭门附近海区和北部海区;微型浮游植物高值区位于潭门附近海区。  表层和10m层的浮游植物生长分别受近岸河流输入和近岸上升流所带来的营养盐影响。高SiO32--Si有利于微型浮游植物生长。微微型和微型浮游植物与营养盐成正相关;小型浮游植物并未表现出相关性。  在营养盐添加模拟实验中发现:各营养盐含量的增加,均能促进浮游植物的生长。第1d-5d,营养盐含量高时,微型浮游植物快速增长,微微型浮游植物表现出一定的增长趋势;营养盐含量较低时,小型浮游植物增长率增加。小细胞海链藻(Thalassiosira sp.)为第一优势种;培养后期,东海原甲藻(Prorocentrum donghaiense)、脆根管藻(Rhizosolenia fragilissima)和柔弱根管藻(Rhizosolenia delicatula)的细胞丰度有所增加。高营养盐有利于微型浮游植物的生长。DIN含量过量时,东海原甲藻、脆根管藻和柔弱根管藻具有竞争优势。氮磷比为14∶1,氮磷营养盐含量的再增加明显促进微型浮游植物生长。磷酸盐(PO43--P)过量,对不同浮游植物生长有一定的影响。总叶绿素a含量、表观增氧量(AOI)作为赤潮预警指标,其预警值分别为5.00μg/L、1.50mg/L。
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