香港科技大学刘红斌研究团队揭示中国边缘海小型浮游动物生物量及其摄食的调控机制

科技工作者之家 2020-09-18

来源:深圳市海洋学会

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近日,香港科技大学刘红斌研究团队与英国思克莱德大学(University of Strathclyde)陈炳章博士合作,在国际海洋学顶级期刊湖泊与海洋(Limnology and Oceanography)在线发表了题为“What controls microzooplankton biomass and herbivory rate across marginal seas of China?”的研究论文,揭示了调控中国边缘海小型浮游动物生物量及其摄食的主要因子及内在规律。





小型浮游动物(microzooplankton)是指大小介于20-200微米的浮游动物,包括很多单细胞原生动物如纤毛虫(ciliate)和异养腰鞭毛虫(heterotrophic dinoflagellate)以及一些小的后生动物如桡足类的无节幼体等。在海洋中,小型浮游动物是浮游植物的主要摄食者,是连接海洋食物网中初级生产者和更高级消费者的重要环节,在海洋碳、氮、磷等重要化学元素的生物地球化学循环中起到重要作用。然而,相对于浮游植物,小型浮游动物的研究相对较少,人们对于影响其生物量分布及其摄食率的主要因子及其调控机制的认识仍不足,使得很多主流海洋生地化模型忽略了小型浮游动物在浮游生物食物网中的重要作用。






为了探究影响小型浮游动物生物量分布和摄食率的主控因子,量化主控因子的调控机制,该研究集成了中国边缘海包括南海北部,东海和黄海四个季节累计9个现场航次(2009-2012年)的基于大量显微镜观测和现场培养实验的小型浮游动物生物量及其摄食率的数据。研究发现中国边缘海小型浮游动物摄食率主要受控于温度,浮游植物(食物)生物量以及自身的生物量。每单位碳生物量小型浮游动物摄食率随温度的增加而增加,符合生态学代谢理论(Metabolic Theory of Ecology) 中生物速率随温度变化的规律。同时,每单位碳生物量小型浮游动物摄食率随浮游植物浓度的变化符合捕食者功能反应规律 (Functional response Holling III)。基于这两个生态学普适规律,该研究团队建立模型很好地模拟和预测了中国边缘海微型浮游动物摄食率变化规律。该模型可为生物地球化学模型提供重要的参数参考和实证依据。
此外,该研究发现小型浮游动物生物量与浮游植物生物量的关系符合捕食者和被捕食者生物量的3/4 定律,说明小型浮游动物生物量主要受控于食物即浮游植物的下行控制。中型浮游动物的摄食和竞争也影响着小型浮游动物的生物量分布,但其影响较为复杂需要进一步研究和量化。



在复杂的表象中寻求普适规律是生态学研究的重要目标。该研究秉持这种思想,研究并量化了温度和浮游植物浓度对中国边缘海小型浮游动物摄食率以及生物量的调控机制,为海洋生物地球化学以及生态系统模型提供了重要的参数参考,有助于提高模型对于气候变化影响的预测能力。


该研究团队博士后刘凯琳为论文第一作者,刘红斌教授为通讯作者,英国思克莱德大学(University of Strathclyde)陈炳章博士、中国科学院深海研究所郑丽平、漳州市海洋环境监测与预报中心苏素红、厦门大学黄邦钦教授、国家海洋局南海规划与环境研究院陈绵润博士为共同作者。该研究工作得到了南方海洋科学与工程广东省海洋实验室香港分部 (SMSEGL20SC02),国家重点基础研究发展规划973计划(2015CB954003),以及香港研究资助局 (16101917 and 16101318) 的资助。



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文章来源: 香港科技大学刘红斌课题组

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来源:szso888 深圳市海洋学会

原文链接:http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzI2OTQ2MzY5OQ==&mid=2247488924&idx=2&sn=e81785dd2c5b90923943c76f72048b25&chksm=eadeac60dda92576f09e6572bd19393f025903247a6fdc673c2fa220032602a4ab4ee319e32c&scene=27#wechat_redirect

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