基于粒径理论的南海和东海浮游动物群落生态学研究

来源 :中国地质大学(北京) | 被引量 : 0次 | 上传用户:wujie365
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浮游动物是海洋生态食物网中的关键环节,对渔业资源可持续发展起着重要的支撑作用。目前全球海域包括东海、南海均面临着海洋生态系统和渔业资源衰退的现状。本文基于ZooSCAN浮游动物图像扫描分析系统获得的中型浮游动物粒径和大类鉴定数据,对南海北部冬季以及东海南部近海浮游动物群落粒径结构和营养结构的时空分布展开研究,探讨浮游动物群落结构对环境变化的响应机制。在南海北部,中型浮游动物样品采集于2014年12月-2015年1月。冲淡水和冷涡-上升流系统均是高生产力的区域(净初级生产>400 mg C m-2 day-1),浮游动物生物量(分别为495.52 mg m-3和348.34 mg m-3)和粒径谱截距(分别为5.63和4.93)较高。由于南海北部环境动态变化较强,粒径谱斜率没有明显的空间分布规律。在冲淡水和陆架区域,粒径谱斜率与叶绿素a浓度之间存在显著负相关关系。珠江冲淡水和黑潮水入侵区域浮游动物群落内肉食者与植/杂食者生物量比值较高(分别为0.76和0.52),其原因分别是肉食性浮游动物在充足食物供应下大量生长和来自西太平洋的大型肉食性个体的侵入。群落中肉食性浮游动物比例提高会增加能量在群落内部的损耗,不利于能量往更高营养级的传递。在东海南部内陆架,中型浮游动物样品分别采集于2019年1月、4月、7月和10月。春夏季节浮游植物旺发,浮游动物生物量(分别为1515.54 mg m-3和1484.05 mg m-3)高于秋冬季节(分别为282.68 mg m-3和84.81 mg m-3)。春夏季小型植/杂食性浮游动物个体快速生长,为肉食性浮游动物提供充足食物。春夏季肉食性浮游动物与植/杂食性浮游动物生物量之比(分别为1.09和1.35)高于秋冬季节(分别为0.33和0.57),群落内植/杂食性浮游动物所受下行控制较强。肉食性浮游动物对植/杂食性浮游动物的下行控制强度一定程度上可指示环境营养水平。浮游动物粒径多样性的提高有利于其利用粒径更为宽泛的食物(主要为浮游植物),提高了对浮游植物的利用效率,其结果是加强了浮游动物对浮游植物的下行控制。GAMMs分析表明相比群落平均ESD这一指标,粒径多样性更能解释浮游动物对浮游植物下行控制强度的变化。基于对浮游动物生物量、粒径谱、粒径多样性和ESD等数据的综合分析,我们认为在东海浮游动物群落对高营养级的承载力在远海区域要高于近岸区域,在春夏季节要高于秋冬季节。
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