东海春季超微型浮游植物群落的分布与环境影响因素 | JOL论文推荐

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● 在超微型浮游植物群落结构中，原绿球藻细胞丰度最高，其次是聚球藻和超微型真核藻类，超微型真核藻类较原绿球藻低两个数量级；虽然真核藻类的细胞丰度最低，但其碳生物量却高于聚球藻。

● 三种藻类的分布与海水温度呈现正相关性，与深度和营养盐浓度呈现不同程度的负相关性。由此可见，东海海域的理化环境会对超微型浮游植物群落的分布产生影响。

超微型浮游植物(Picophytoplankton)是海洋初级生产力最重要的贡献者，尤其是在寡营养海域中，贡献了超过50%的生物量。在超微型浮游植物群落中，原绿球藻(Prochlorococcus, 简称Pro)的细胞丰度最高，其次是聚球藻(Synechococcus, 简称Syn)和超微型真核藻类(Pico-eukaryotes, 简称PEuks)。聚球藻对近岸或沿海水域浮游植物的光合作用作出了较大贡献，并且是海洋微食物网中微型浮游动物最重要的食物来源之一。原绿球藻是海洋中最小的蓝藻，通常在分层明显的热带海洋环境中占主导地位，结构简单且分布广泛。原绿球藻含有独特的光合色素——二乙烯基叶绿素，能够捕获极弱的光。原绿球藻的发现取代了聚球藻的地位，成为最丰富的海洋自养浮游生物。超微型真核藻类相较于前两者原核植物而言，其结构更为复杂，虽然其细胞丰度较低，但具有较高的生物多样性。

东海海域环境复杂，除了受到陆地的影响外，还受到黑潮的影响，针对该海域开展生态学研究具有重大意义。与黄渤海相比，东海具有较高的温度和盐度。此外，黑潮的入侵，以及沿岸流的影响导致海水温盐、营养盐产生变化，这些复杂的物化和水文条件使浮游植物群落的分布复杂化。已有资料对东海海域超微型浮游植物群落结构的研究较少，因此，需要开展更多的工作来深入探讨东海超微型浮游植物群落结构在生态系统中的动态变化及其调控机制。

中国地质大学(武汉)的孙军教授团队系统分析了东海超微型浮游植物的细胞丰度、碳生物量以及分布情况，并探究了环境因素(海水温盐、深度、营养盐等)对超微型浮游植物群落的影响。研究论文“Distribution and environmental impact factors of picophytoplankton in the East China Sea during spring”发表在Journal of Oceanology and Limnology 2021年第4期，第一作者为山东大学的王凤硕士研究生，孙军教授任通讯作者。

实验结果

实验发现，超微型浮游植物具有广泛的地理分布，覆盖了东海的近岸和远海区域。在超微型浮游植物群落结构组成中，原绿球藻占主要组成部分(65.32%)，聚球藻和超微型真核藻类次之。然而，在碳生物量方面，原绿球藻和超微型真核藻类是主要贡献者，聚球藻只占非常小的一部分。从水平分布来看(图1)，聚球藻集中分布在西南部海域，而原绿球藻和超微型真核藻类在近岸的细胞丰度较高，由近岸向远海丰度递减。就垂直分布而言(图2)，聚球藻在20 m以浅的水层丰度较高，随后丰度递减；原绿球藻集中分布在20~40 m水层，从60 m水层开始逐渐减少；超微型真核藻类在表层丰度较高。

图2 超微型浮游植物的垂直分布

a. 超微型真核藻类; b. 原绿球藻; c. 聚球藻.

通过对超微型浮游植物群落结构与环境因素的相关性分析发现，温盐和营养盐是影响超微型浮游植物在海洋中分布的重要因素。此外，长江冲淡水、沿岸流、台湾暖流、黑潮等海流对东海水体的稳定性也有显著影响，导致了超微型浮游植物群落分布的变化。对于超微型浮游植物群落之间的相互作用及其影响机制还有待进一步探索。

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