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大亚湾大鹏澳海区由于人类活动(如:网箱养殖、污水排放)的影响,其营养盐条件(尤其是氮、磷)在近20年发生了明显变化。其中无机磷(PO4)被认为是该海区浮游植物生长的主要限制元素,但该理论主要建立在海区现场调查的基础上,缺少相关的实验证据。另外,目前对该海区微微型浮游植物的研究还相当缺乏。本研究通过营养盐加富实验结合大鹏澳海区的现场调查,探讨了不同季节氮(NO3或urea)、磷(PO4)营养元素对浮游植物生物量(Chla)、丰度、初级生产力、粒级结构和种类组成(包括Pico-的类群组成)的潜在影响。主要研究内容及结果如下:
⑴春季N(NO3或urea)和PO4对浮游植物Chla含量、初级生产力及小型浮游植物(Microphytoplankton,Micro-)和微型浮游植物(Nanophytoplankton,Nano-)的丰度均有潜在限制,与Redfield比的判断较一致。其中PO4和urea对Chla粒级结构有潜在影响,而urea对初级生产力粒级结构和Pico-同化指数明显的潜在影响。春季浮游植物种类(或类群)组成对Chla含量及其粒级结构有明显影响。春季至夏季翼根管藻模式变型(Rhizosoleniz alata f.alata)、丹麦细柱藻(Leptocylindrus danicus)和绕孢角毛藻(Cheatoceros cinctus)之间的演替可能受N(NO3或urean)、PO4条件的变化控制。大鹏澳海区表层Pico-主要由聚球藻(Synechococcus spp.,Syn)和微微型真核浮游植物(Picoeukaryotes,Euk)组成,NO3很可能是Pico-平面分布的关键因子。春季其它种类浮游植物之间对资源的竞争比较激烈,可能是使跏在N(NO3或urea)、PO4条件丰富时处于劣势的主要原因。
⑵夏季末海区中营养盐水平比春季高,但Chla含量比春季低。实验表明Chla含量、Micro-和Nano-丰度以及菱形海线藻(Thalassionema nitzschioides)和威氏海链藻(Thalassiosira weissflogii)之间的演替可能受营养盐外(如:摄食)的因素控制,也可能与台风影响有关。PO4对Chla粒级结构有较明显的潜在影响。Syn与Euk对P元素利用能力的差异很可能是春季和夏季末其类群组成季节变化的关键因素。夏季Chl a含量及Micro-和Nano-丰度在NO3:PO4添加比值>30时获得最大增幅,该现象难用Redfeild比解释。DIN:PO4的变化对Micro-和Nano-种类组成没有明显影响,但可能对优势种的生理状态(如单个细胞的Chl a含量)有影响。
⑶秋季末Chla含量及Micro-和Nano-丰度主要受到N(NO3或urea)的潜在限制,并存在PO4潜在的共同限制,其中,PO4和urca对Chl a的粒级结构有一定潜在影响。秋季末海区中不同粒级浮游植物同化指数的平面分布有较大差异。秋季末N(NO3或urea)对Micro-和Nano-种类组成有较明显影响,而浮游植物种类(类群)组成的变化对Chl a的粒级结构又有明显影响。秋季末浮游植物多样性的增加以及Syn和Euk丰度变化的一致性可能与秋季末浮游植物对资源的种间竞争较缓和有关。夏季末和秋季末出现的部分优势种(威氏海链藻、萎软海链藻和新月筒柱藻)过去在本海区少见,并均为我国近海赤潮生物,值得引起注意。