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应用群落水平(bulk APA)和单细胞水平碱性磷酸酶活性测定相结合的手段,分别于2009年夏季、2009/2010年冬季、20lO年秋季和2011年春季四个航次,开展了中国东海和南海北部浮游植物的磷胁迫生理生态学研究,探讨了东海和南海北部浮游植物磷胁迫的时空变化及其调控因子,取得如下主要结果:
1.东海浮游植物磷胁迫的时空变化
东海春季单位Chl a的APAChla呈陆架区＞近岸区＞沿岸冲淡水区,浮游植物受到了磷胁迫;夏季单位Chl a的APAChla与春季相反,呈沿岸冲淡水区＞近岸区＞陆架区＞陆架外缘区,磷胁迫在陆架外缘区得到缓解;秋季海区以游离态APA占优势,浮游植物的磷胁迫程度较低;冬季单位Chl a的APAChla最低且没有明显的区域变化。
东海海区浮游植物优势种(属)平均标记比例呈春、夏季较高(分别为35.7±35.6％、35.6±26.4％),秋、冬季较低(分别为15.5±14.6％、23.1±21.9％):四个季节共有优势种角毛藻(Chaetoceros spp.)、海线藻(Thalassionema spp.)和根管藻(Rhizosolenia spp.)ELF标记结果亦呈夏季较高(平均达51.8±24.5％)、春、秋季较低(平均分别为24.1±16.8％,19.3±15.6％)。春、夏季bulk APA与Pbmax呈显著正相关关系(p＜0.01),秋、冬季bulkAPA与pBmax呈显著负相关关系(p＜0.05)。综合2种结果表明,东海春季浮游植物处于磷胁迫状态,夏季处于严峻磷胁迫甚至限制状态,秋季磷胁迫解除,冬季不存在磷胁迫。
2.南海北部浮游植物磷胁迫的时空变化
南海北部春季单位Chl a的APAChla呈近岸区＜陆架区＜陆坡区＜海盆区,在海盆区达到最高;夏季单位Chl a的APAChla与春季相似,磷是陆架、陆坡和海盆区的主要胁迫和限制因子;秋季海区以游离态APA为主导,APAChla呈陆坡区＞海盆区＞陆架区＞近岸区,陆坡区的磷胁迫程度最高;冬季APAChla略为下降,区域变化不大。
南海北部浮游植物优势种的平均标记比例变动趋势与东海相似,春、夏季较高(分别为41.1±27.7％、47.8±28.6％),秋、冬季较低(分别为20.9±18.1％、8.7±8.3％);四个季节共有优势种角毛藻和海线藻ELF标记亦呈夏季最高(平均达57.5±17.2％,下同)、春、秋季次之(分别为43.2±17.9％,33.9±31.6％),冬季最低(10.2±10.9％)。春季bulkAPA与Pbmax表现出显著正相关关系(p＜0.01),而夏季的关系较为混乱,秋季和冬季bulk APA与Psmax表现出显著负相关关系(p＜0.01)。春、夏季束毛藻(Trichodesmium spp.)的广泛分布和APAChla的高值表明该两个季节南海北部陆架、陆坡和海盆区可能受到氮磷的共同限制,南海北部磷胁迫程度呈夏季最严峻、春季次之、秋季缓解、冬季最低。
3.东海和南海北部浮游植物磷胁迫的比较
在近岸区,受大范围的长江冲淡水的影响,东海夏季浮游植物磷胁迫程度显著高于东海的春、秋、冬季和南海的四个季节(p＜0.01),表明沿岸冲淡水过程和强度是影响近岸区浮游植物磷胁迫的重要因子;在陆架区,除东海冬季外,东海和南海北部陆架区的磷胁迫程度无显著差异,受低温和较高磷浓度的影响,东海陆架区冬季的磷胁迫程度最低。