• 中文核心期刊
  • 中国科技核心期刊
  • ISSN 1007-6336
  • CN 21-1168/X

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

东印度洋南部春季网采浮游植物群落特征及长期变化

李艳 孙萍 袁超 孙开明 王宗灵 张学雷

引用本文:
Citation:

东印度洋南部春季网采浮游植物群落特征及长期变化

    作者简介: 李艳(1974-), 女, 副研究员, 山东菏泽人, 研究方向为浮游植物生理与生态学, E-mail:liyan@fio.org.cn;
    通讯作者: 张学雷(1973-), 男, 研究员, 研究方向为热带海洋生态学, E-mail:zhangxl@fio.org.cn
  • 基金项目: 全球变化与海气相互作用专项(GASI-03-01-03-03,GASI-02-IND-STSspr);国家自然科学青年基金项目(41506191)
  • 中图分类号: Q948

Phytoplankton assemblage and their inter-annual variation in the south sector of Eastern Indian Ocean in spring

  • 摘要: 于2013年3月至5月采集了东印度洋南部(10.0°S-4.0°N,83.0°E-102.0°E)浮游植物样品,分析了其种类组成、生态类型、优势种类和细胞丰度等群落结构特征参数。为探寻全球气候变化影响下的热带印度洋浮游生态系统的长期变化,收集整理了该相近区域1960年、2016年的浮游植物数据,综合分析了其浮游植物种类组成和优势种的变化规律。结果表明:本研究共鉴定浮游植物4门350种(含变种、变型),其中,硅藻48属162种,甲藻24属183种,金藻2属4种。生态类型以热带外洋性种、暖水性种为主。优势种组成中硅藻种类占明显优势,如美丽漂流藻Planktoniella formoa、菱形藻Nitschia spp、角毛藻Chaetoceros spp.、佛朗梯形藻Climacodium frauenfeldianum和距端假管藻Pseudosolenia calcaravis,甲藻有夜光梨甲藻Pyrocystis noctiluca和波状新角藻Neoceratium trichoceors。细胞丰度分布不均,调查区东南部细胞丰度较高为140.3×103 cells/m3,低值区的细胞丰度多在103cells/m3,赤道临近水域在104 cells/m3。与60 a前相比,浮游植物种类总数、甲藻和硅藻种类数均有所上升,甲藻种类数均高于硅藻;几次研究均显示硅藻类群是东印度洋海域的优势类群,角毛藻属的优势种类明显增加。
  • 图 1  2013年春季东印度洋调查站位

    Figure 1.  Location of investigated stations in spring in the Eastern Indian Ocean

    图 2  东印度洋春季浮游植物细胞丰度平面分布

    Figure 2.  The distribution of phytoplankton cell abundance in Eastern Indian Ocean in spring

    图 3  东印度洋春季浮游植物硅甲藻种类和丰度所占比例

    Figure 3.  The percentage of abundance and species of phytoplankton in Eastern Indian Ocean in spring

    图 4  东印度洋浮游植物总种类数和主要属种年际变化(a:总种类和硅藻、甲藻总类数;b:硅藻、甲藻主要属种)

    Figure 4.  Variation of the total phytoplankton species and major genus in the Eastern Indian Ocean

    表 1  2013年春季东印度洋网采浮游植物优势种

    Table 1.  Dominant species of phytoplankton in the Eastern Indian Ocean in spring

    下载: 导出CSV

    表 2  东印度洋浮游植物历史数据比较

    Table 2.  Historical data of phytoplankton assemblage in Eastern Indian Ocean

    下载: 导出CSV
  • [1] CLOERNJ E.Phytoplankton bloom dynamics in coastal ecosystems:a review with some general lessons from sustained investigation of San Francisco Bay, California[J].Reviews of Geophysics, 1996, 34(2):127-168.
    [2] GREGGA R.Mouse models and the role of nitric oxide in reproduction[J].Current Pharmaceutical Design, 2003, 9(5):391-398. doi: 10.2174/1381612033391829
    [3] KARTHIK R, ARUN KUMAR M, SAI ELANGOVAN S, et al.Phytoplankton abundance and diversity in the coastal waters of port Blair, South Andaman Island in Relation to environmental variables[J].Journal of Marine Biology & Oceanography, 2012, 1(2):2-6.
    [4] 孙军, 薛冰.全球气候变化下的海洋浮游植物多样性[J].生物多样性, 2016, 24(7):739-747.
    [5] 张武昌, 李海波, 丰美萍, 等.深层海洋浮游植物研究综述[J].生态学报, 2014, 34(14):3820-3826.
    [6] BATESN R, PEQUIGNET A C, SABINE C L.Ocean carbon cycling in the Indian Ocean:Estimates of net community production[J].Global Biogeochemical Cycles, 2006, 20(3):GB3021.
    [7] 于卫东, 方越, 刘琳, 等.第二次国际印度洋科学考察计划(IIOE-2)介绍[J].海洋科学进展, 2017, 35(1):1-7. doi: 10.3969/j.issn.1671-6647.2017.01.001
    [8] 薛冰.春季季风间期东印度洋赤道及其邻近海域浮游植物群落结构年际变化[D].天津: 天津科技大学, 2017: 35-46.
    [9] 薛冰, 孙军, 丁昌玲, 等.2014年春季季风间期东印度洋赤道及其邻近海域硅藻群落[J].海洋学报, 2016, 38(2):112-120. doi: 10.3969/j.issn.0253-4193.2016.02.011
    [10] OCEANOGRAPHICAL OBSERVATIONS IN THE INDIAN OCEAN IN 1960 H.M.A.S.DIAMANTINA CruiseDm 2/60, OCEANOGRAPHICAL CRUISE REPORT N0.3[R].AUSTRALIA MELBOURNE, 1963: 324-341.
    [11] TIMONIN A G.The structure of plankton communities of the Indian Ocean[J].Marine Biology, 1971, 9(4):281-289. doi: 10.1007/BF00372822
    [12] HOODR R, BANGE H W, BEAL L, et al.The Second International Indian Ocean Expedition (IIOE-2): A Basin-Wide Research Program Science Plan (2015-2020)[R].Delaware: SCOR Newark.2015: 43-55.
    [13] MARGALEFR.Life-forms of phytoplankton as survival alternatives in an unstable environment[J].Oceanologica Acta, 1978, 134:493-509.
    [14] MOORE J K, DONEY S C, GLOVER D M, et al.Iron cycling and nutrient-limitation patterns in surface waters of the World Ocean[J].Deep Sea Research Part Ⅱ:Topical Studies in Oceanography, 2002, 49(1/2/3):463-507.
    [15] 唐松.印度洋海水营养盐添加模拟实验中浮游植物生长的营养盐限制作用[J].海洋科学, 2010, 34(7):34-40.
    [16] 张文全.春季东印度洋生源要素的分布特征及其影响因素[D].青岛: 国家海洋局第一海洋研究所, 2016: 33-35.
    [17] LITCHMAN E, KLAUSMEIER C A, SCHOFIELD O M, et al.The role of functional traits and trade-offs in structuring phytoplankton communities:scaling from cellular to ecosystem level[J].Ecology Letters, 2007, 10(12):1170-1181. doi: 10.1111/j.1461-0248.2007.01117.x
    [18] 林更铭, 杨清良.全球气候变化背景下台湾海峡浮游植物的长期变化[J].应用与环境生物学报, 2011, 17(5):615-623.
    [19] THINGSTADT.Simulating the response to phosphate additions in the oligotrophic eastern Mediterranean using an idealized four-member microbial food web model[J].Deep Sea Research Part Ⅱ:Topical Studies in Oceanography, 2005, 52(22/23):3074-3089.
    [20] SUNDAW G, HUNTSMAN S A.Interrelated influence of iron, light and cell size on marine phytoplankton growth[J].Nature, 1997, 390(6658):389-392. doi: 10.1038/37093
    [21] SARDESSAIS, SHETYE S, MAYA M V, et al.Prasanna Kumar.Nutrient characteristics of the water masses and their seasonal variability in the eastern equatorial Indian Ocean[J].Marine Environmental Research, 2010, 70(3/4):272-282.
  • 加载中
图(4)表(2)
计量
  • 文章访问数:  300
  • HTML全文浏览量:  242
  • PDF下载量:  16
出版历程
  • 收稿日期:  2018-11-20
  • 录用日期:  2019-01-23
  • 刊出日期:  2019-12-20

东印度洋南部春季网采浮游植物群落特征及长期变化

    作者简介:李艳(1974-), 女, 副研究员, 山东菏泽人, 研究方向为浮游植物生理与生态学, E-mail:liyan@fio.org.cn
    通讯作者: 张学雷(1973-), 男, 研究员, 研究方向为热带海洋生态学, E-mail:zhangxl@fio.org.cn
  • 1. 中国海洋大学 环境科学与工程学院, 山东 青岛 266100
  • 2. 自然资源部第一海洋研究所, 山东 青岛 266061
  • 3. 青岛海洋科学与技术国家实验室 海洋生态与环境科学功能实验室, 山东 青岛 266071
基金项目: 全球变化与海气相互作用专项(GASI-03-01-03-03,GASI-02-IND-STSspr);国家自然科学青年基金项目(41506191)

摘要: 于2013年3月至5月采集了东印度洋南部(10.0°S-4.0°N,83.0°E-102.0°E)浮游植物样品,分析了其种类组成、生态类型、优势种类和细胞丰度等群落结构特征参数。为探寻全球气候变化影响下的热带印度洋浮游生态系统的长期变化,收集整理了该相近区域1960年、2016年的浮游植物数据,综合分析了其浮游植物种类组成和优势种的变化规律。结果表明:本研究共鉴定浮游植物4门350种(含变种、变型),其中,硅藻48属162种,甲藻24属183种,金藻2属4种。生态类型以热带外洋性种、暖水性种为主。优势种组成中硅藻种类占明显优势,如美丽漂流藻Planktoniella formoa、菱形藻Nitschia spp、角毛藻Chaetoceros spp.、佛朗梯形藻Climacodium frauenfeldianum和距端假管藻Pseudosolenia calcaravis,甲藻有夜光梨甲藻Pyrocystis noctiluca和波状新角藻Neoceratium trichoceors。细胞丰度分布不均,调查区东南部细胞丰度较高为140.3×103 cells/m3,低值区的细胞丰度多在103cells/m3,赤道临近水域在104 cells/m3。与60 a前相比,浮游植物种类总数、甲藻和硅藻种类数均有所上升,甲藻种类数均高于硅藻;几次研究均显示硅藻类群是东印度洋海域的优势类群,角毛藻属的优势种类明显增加。

English Abstract

  • 浮游植物是海洋食物链初级生产者,其群落和结构在食物网动力过程[1]和生物地球化学循环[2]起着重要作用。海洋生态系统90%以上的总初级生产力由浮游植物贡献,提供了渔业资源的可持续利用[3]。全球气候变化和人类活动正在极大的改变着海洋生物的分布格局,进而对生态系统生物群落结构和生态系统服务功能产生影响[4]。大洋浮游生态系统是目前海洋生态学研究的热点之一,认识大洋浮游生物的丰度和生物量是理解这个生态系统的重要一步[5]

    印度洋受季节转换明显的季风影响,是全球热量、盐度、碳和营养物质(硝酸盐、磷酸盐和硅酸盐)运输重要的组成部分[6]。印度洋日益成为世界各国海洋学家研究的热点,对其均表现出很大兴趣。国际上对印度洋的研究,始于第一次国际印度洋科学考察计划(International Indian Ocean Expedition,1957-1965,以下简称IIOE-1),成果丰硕。因为IIOE-1极大推动了印度洋海洋科学的革命性进步,2015年顺利启动了第二次国际印度洋科学考察计划(Second International Indian Ocean Expedition,2015-2020,以下简称IIOE-2),涵盖大气、海洋、地质学科,空间上从近海环境延伸到深海过程,营养层次上从微生物、浮游植物到顶级掠食者[7]。近些年,我国不但积极参与印度洋相关的国际合作计划,同时也发起和资助了系列计划,如科技部和国家基金委共同资助的国际合作研究计划“太平洋-印度洋暖池”研究计划,同时也开展了该区域的现场观测项目,如全球变化及海气相互作用专项、大洋专项、国家自然科学基金委开放共享航次等。尽管开展了上述系列计划(或项目),但关于东印度洋南部浮游植物群落结构的文献资料较多的是上世纪六七十年代,即IIOE-1研究成果,此后的资料却鲜有见到,仅有薛冰等运用2012-2016年数据,分析了春季季风期间东印度洋赤道及其附近海域浮游植物群落结构[8-9],未有浮游植物群落结构长期变化的研究或报道。

    基于此,本论文拟通过对2013年春季东印度洋现场观测的浮游植物数据,研究该海域浮游植物群落种类组成、生态类型、优势种类及生物量的分布特征,并与上世纪六十年代相近海域的数据进行比较,综合分析浮游植物主要群落结构特征的长期变化规律,为建立印度洋浮游植物数据库提供基础数据,为探讨气候变化和人类活动对其影响提供数据支撑。

    • 为探讨东印度洋浮游植物群落特征,本研究依托全球变化与海气相互作用专项之印度洋水体调查航次,在10°S-4°N,83°E-97.5°E区域内布置三条横断面,一条纵断面共计88个站位(澳大利亚科科斯基林群岛周边未有调查站位),调查于2013年3月13日至5月7日进行,调查船为“向阳红09”科学考察船。三条横断面自北向南分别为I04、I05和I06,其中I04断面沿赤道自83°E-94°E,I05断面沿5°S自88°E-97.5°E,I06断面沿10°S自85°E-102°E,纵断面为I07断面,沿88°E自10°S-4°N(见图 1)。

      图  1  2013年春季东印度洋调查站位

      Figure 1.  Location of investigated stations in spring in the Eastern Indian Ocean

      印度洋为典型的热带海洋气候,常年高温,雨水丰富,季风现象显著。强烈的季风扰动了大洋上层海洋生态系统,对浮游生物群落有显著影响,季风转换是印度洋局部初级生产力季节性转换的首要驱动力。调查区内有一条走向基本与90°E较一致的海岭,亦称为90°海岭或卡彭特海岭,地形构造影响水动力环境进而影响浮游生态系统。

    • 调查所用仪器与采样操作规程均按照国家标准《海洋调查规范第6部分:海洋生物调查GB/T 12763.6-2007》和专项海洋生物调查技术规程执行。采样网具为小型浮游生物网(网口内径37 cm,网口面积0.1 m2,网长280 cm,筛绢孔径为77 μm),采样方式为在每个观测站位自200 m至表垂直拖取,样品用缓冲甲醛溶液固定,终浓度为5%,实验室内浮游植物样品经沉淀浓缩,取0.5 mL亚样品在NIKON TE2000-U荧光倒置显微镜下进行浮游植物物种鉴定和数量统计。

    • 本区域目前所能查询和收集到的浮游植物群落结构的资料,主要是IIOE-1文献和薛冰等学者的研究[8-9]。因此,本文主要与上述资料进行比较,分析近60 a来相近区域浮游植物群落结构的长期变化[10]。包含水采和网采两种样品[9],本研究的数据是基于网采样品,加上鉴定分析仪器的差异(显微镜的精密和清晰度),以及计数方法的不同(离心法和沉淀法),导致浮游植物细胞丰度的长期变化缺乏可比性,因此本文仅就浮游植物种类数、硅藻、甲藻种类数和优势种的长期变化进行比较分析。

    • 2013年春季东印度洋海域共鉴定浮游植物4门350种(含变种、变型),其中,硅藻48属162种,甲藻24属183种,金藻2属4种,占总种类数分别为46.29%、52.29%和1.14%,蓝藻直接鉴定到门。其中硅藻以角毛藻Chaetoceros的种类最多,鉴定出36种类,占春季硅藻总种类数的22.2%,其次是根管藻Rhizosolenia和圆筛藻Coscinodiscus,分别有24和17种类。甲藻以大洋中广泛分布的新角藻(角藻)Neoceratium种类最多,出现76种,占甲藻总种类数的41.5%,其次是原多甲藻Protoperidinium 24种,鳍藻Dinophysis 15种,双管藻Amphisolenia 10种。生态类群主要是热带大洋性种类,但热带近岸种、暖水性种等也有较多出现,浮游植物区系明显属于热带-亚热带生物区系。

    • 浮游植物优势种硅藻占明显优势,美丽漂流藻、菱形藻、佛朗梯形藻、角毛藻和距端假管藻为主要优势种。其中,美丽漂流藻优势度最高为0.071,该种出现频率较高,为0.98,平均细胞丰度为0.97×103 cells/m3,其细胞丰度占东印度洋春季网采浮游植物总细胞丰度的7.28%。菱形藻是该海域第二优势种,优势度为0.068,尽管出现频率为0.72,但平均细胞丰度较高,其丰度所占比例为9.46%。角毛藻、大西洋角毛藻那不勒斯变种、多瘤面角毛藻和短叉角毛藻等角毛藻类群出现频率也较高,平均细胞丰度为1.68×103 cells/m3,对总细胞丰度贡献高达12.72%。此外,佛朗梯形藻、距端假管藻对总细胞丰度贡献分别为6.98%和4.96%。甲藻中仅夜光梨甲藻和波状新角藻成为优势种,两者几乎在每站位均有检出,但平均细胞丰度低,仅0.36×103 cells/m3和0.30 ×103cells/m3。2013年东印度洋春季网采浮游植物优势种优势度、出现频率和丰度比例详见表 1

      表 1  2013年春季东印度洋网采浮游植物优势种

      Table 1.  Dominant species of phytoplankton in the Eastern Indian Ocean in spring

    • 浮游植物细胞丰度各站位分布不均匀,在调查区的西南部出现浮游植物高值水团,由I0715站位(88°E,7°S)拉动,细胞丰度为140.3×103 cells/m3,主要种类为菱形藻和角毛藻。而与其毗邻的东南部水域出现了细胞丰度大面积的低值区并向赤道入侵,最低位于I0621(93.5°E,10°S)站,细胞丰度仅为0.5×103 cells/m3,最高值是最低值的近300倍,这一低值区的细胞丰度多在103 cells/m3,而调查区北部即赤道附近水域浮游植物细胞丰度在104 cells/m3,局部镶嵌有一个小高值和一个小低值区,整个调查区浮游植物平面分布见图 2

      图  2  东印度洋春季浮游植物细胞丰度平面分布

      Figure 2.  The distribution of phytoplankton cell abundance in Eastern Indian Ocean in spring

    • 东印度洋春季浮游植物细胞丰度主要由硅藻贡献,尤其是研究海区的中西部,硅藻丰度在70%以上,最高可达95%。硅藻的密集中心出现在西南部,与浮游植物总丰度的分布相对应,可以说,硅藻控制着总丰度的分布格局(图 3a)。甲藻丰度占比与硅藻呈负相关,在90°E以东、赤道以南的海域,甲藻丰度在30%~50%(图 3b),其他大面积水域甲藻丰度占比小于20%。硅甲藻种类数占比与丰度有明显差别(图 3c~d),绝大部分站位,硅藻比例低于45%,甲藻则高于55%,95%以上站位甲藻种类数多于硅藻。即:浮游植物群落结构中种类数主要以甲藻为主,而硅藻对细胞丰度的贡献较大。

      图  3  东印度洋春季浮游植物硅甲藻种类和丰度所占比例

      Figure 3.  The percentage of abundance and species of phytoplankton in Eastern Indian Ocean in spring

    • 浮游植物多样性是地球生物化学多样性的关键驱动者。浮游生物种类多样性被认为是最重要的生物学特征,在群落内种类占比与时空分布影响着系统的能量变化,为更好了解大洋中的生物学过程,研究浮游植物群落的种类组成是必须的[11]。综合分析相近研究区域东印度洋浮游植物的种类数变化(图 4a),2013年总种类数最多,达到350种;其次是2016年[8],有292种;1960年[10]鉴定出的数量最低,为226种。浮游硅藻种类数的长期变化与总种类数的变化趋势略有不同,最高仍出现在2013年, 为162种,其次是1960年,为116种,最低出现在2016年为97种。从大洋浮游硅藻主要包含的三大属来看(图 4b),2013年鉴定出的角毛藻为36种,而1960年为20种,少了近50%,圆筛藻属的种类,2013年为17种,1960年为13种,根管藻为大洋浮游植物常见的种类,2013年鉴定出24种,1960年仅为11种。浮游甲藻种类数的长期变化与总种类数也略有不同,最高年份为2016年,达到187种,2013年次之,为183种,1960年最少,为116种。新角藻、原多甲藻不但是大洋常见的浮游甲藻,而且是包含种类较多的两个大属,2013年分别鉴定出76和24种类,1960年仅为24和10种类。尖甲藻1960年鉴定出16种,2013年8种。从图 4可知,近60 a来,浮游植物总种类数、甲藻和硅藻种类数均呈现上升趋势,与近岸浮游植物群落结构明显不同,大洋浮游生态系统中甲藻的种类数均高于硅藻。

      图  4  东印度洋浮游植物总种类数和主要属种年际变化(a:总种类和硅藻、甲藻总类数;b:硅藻、甲藻主要属种)

      Figure 4.  Variation of the total phytoplankton species and major genus in the Eastern Indian Ocean

      从现有资料分析显示,东印度洋南部浮游植物种类数从上世纪六十年代到现在,硅藻和甲藻种类数均在增加,但不排除随着研究手段和分析方法的进步,以及藻类分类资料的系统和完善,使得我们能够认识鉴定到更多的浮游植物种类。并不能简单依靠几次的观测数据就得出浮游植物种类组成增多或减少的结论,要结合外部环境和长时间序列的观测研究,尽可能去找出更接近客观事实的规律。IIOE-2计划指出,当前印度洋浮游植物研究热点主要有:(1)建立印度洋浮游植物分布数据库以提高近些年对其群落变化的认识;(2)初级生产速率和生物固氮;(3)物理海洋学过程怎样控制浮游生物网;(4)印度洋生物碳泵对气候变化的响应;(5)量化关键种和从不同生态区域跨越到印度洋的物种的生物地理学模型(包括种类分布范围)[12]

      海洋浮游植物种类组成一般由营养盐利用策略和海流扰动所影响和控制[13]。在大洋低纬度开阔海区,营养盐浓度通常被认为是限制浮游植物生长的主要因素。有研究显示,N是印度洋浮游植物主要限制性营养元素[14]。唐松等通过印度洋海水营养盐添加模拟实验发现,N的添加会引起浮游植物的快速爆发, 浮游植物优先利用海水中的硝酸盐, 在硝酸根耗尽后, 海水中可被利用的P会促进浮游植物的生长,N、P联合作用对浮游植物生长的影响远大于单独添加N,而水体中N/P并不能单独决定浮游植物生长[15]。也有研究表明, 层化会抑制硅藻的生长, 而促进甲藻的生长,从而使浮游植物群落向甲藻演替。张文全基于与本研究同步测定的营养盐发现,春季东印度洋表层营养盐含量极低,在75~100 m层出现营养盐跃层[16]。层化阻碍营养盐的向上涌升, 导致表层海水营养盐缺乏。营养盐浓度低会促进浮游植物种类向个体更小的方向发展。对于浮游植物在全球变化各种驱动因子下的生理生态学和长周期变动观测等是今后研究的重要方向,也将为理解全球变化下的浮游植物-多样性-生态系统响应与反馈机制提供基本信息[4]

    • 表 2可知,硅藻类群近几十年来一直是东印度洋优势类群,而甲藻相对较少。宽梯形藻、角毛藻、漂流藻是研究海区多年来始终存在的优势种类。此外,羽纹硅藻类的海线藻、海毛藻在1960年记录较多,到2013和2016年,菱形藻有出现。应引起注意的是,角毛藻属的优势种类大为增加,1960年仅有均等角毛藻一种,而2013年的研究结果除了有较多的角毛藻(Ch.spp.),大西洋角毛藻那不勒斯变种、多瘤面角毛藻、短刺角毛藻均成为了优势种类,2016年的结果与2013年基本相同,紧挤角毛藻、洛氏角毛藻、大西洋角毛藻那不勒斯变种、短刺角毛藻均成为影响浮游植物群落很关键的种类。此外,丛毛辐杆藻在2013年和2016年也成为优势种,角毛藻和辐杆藻一般个体较小,绝大多数种类以相邻的毛刺相连而成群体。东印度洋南部浮游植物集群中的优势种类,如宽梯形藻、角毛藻、菱形藻、地中海细柱藻和丛毛辐杆藻等,均是多细胞相连的群体性种,单个细胞较小,依靠相邻细胞的角毛或刚毛等形成长链,进而在资源利用和竞争中处于优势地位。优势类群中角毛藻属种类增加,除了对环境适应性,是否小型化的趋势应有更多数据来验证。在低营养区,小细胞有大的表面积和体积比更有利于获得营养盐[17]。因此,可以推测在浮游植物细胞丰度低时,营养盐限制是小型浮游植物种类共同成为优势种类的控制因素。中国近岸海域浮游植物细胞小型化趋势明显[18],控制大洋浮游植物群落组成的因素极其复杂,如营养盐、可利用光和两者相互作用,种类生长率和死亡率[19]。在受胁迫的环境中,浮游植物种类的演替通过其自身调节细胞生理机能[20]和形态变化来实现[19]。而Sardessai[21]认为在东印度洋赤道及南北附近海域83°E纵向剖面上,Si浓度在0~300 m变化范围为2~28 μmol/L,300~1000 m在28~76 μmol/L,而N缺乏,春季N/P只有8.9与Redfield值有很大偏差。近60 a来,东印度洋浮游植物群落结构中角毛藻优势种的增加,可能与Si相对丰富有关,大洋浮游植物对全球气候变化和人类活动响应机制,需进行综合全面的分析研究,该海区优势种类的演变趋势值得长期观测。

      表 2  东印度洋浮游植物历史数据比较

      Table 2.  Historical data of phytoplankton assemblage in Eastern Indian Ocean

      对东印度洋浮游植物的研究尽管有零星报道,但对其的认识还处于初级阶段,印度洋作为海洋现象特别明显的大洋,物理学过程究竟怎样控制浮游生物网,在极低营养和极低甚至无光的环境中,硅甲藻群落究竟发生了怎样的变化,其适应机制如何;在全球气候变化和人类活动影响下,印度洋浮游植物优势种、关键种和习见种发生着怎样的演变等系列科学问题,促使我们对浩瀚的大洋探索不息。

    • 2013年春季东印度洋南部海域共鉴定浮游植物4门350种(含变种、变型),其中,硅藻48属162种,甲藻24属183种,金藻2属4种。生态类型以热带外洋性种、暖水种、热带近岸种为主。美丽漂流藻、菱形藻、宽梯形藻和角毛藻是主要优势种类,硅藻是浮游植物总丰度的主要贡献者,而甲藻贡献率远小于硅藻,但种类多,在各站位出现频次高,属于大洋中的习见种。

      从现有资料研究分析,近60 a来,浮游植物种类总数、硅藻和甲藻种类数均有所上升。历次研究均显示,大洋浮游生态系统中甲藻的种类数均高于硅藻,然而硅藻集群是东印度洋浮游植物优势类群,甲藻优势种的种类却相对较少。角毛藻属的优势种类明显增加。

参考文献 (21)

目录

    /

    返回文章