近日,我中心科研人员与国家海洋局北海环境监测中心合作,在渤海浮游植物群落变化趋势的研究方面取得了新进展,研究成果《Response of phytoplankton communities to environmental changes in the Bohai Sea in late summer (2011-2020)》发表于Acta Oceanologica Sinica。
海洋浮游植物在全球碳循环和海洋生态系统中的作用不可忽视,它们在近海生态系统中的生物量及群落结构的动态变化受到多种因素的共同影响。我国渤海海域的浮游植物群落在20世纪90年代至21世纪初期发生了显著改变,由硅藻占优转变为硅藻和甲藻共同占优,群落多样性以及优势种也发生了显著变化,这与渤海营养盐结构的长期变化关系密切。近年来,渤海浮游植物群落是否仍在延续上述变化趋势以及受到哪些因素影响仍不清楚,有待进一步查明。
本研究对2011-2020年夏季(8月)渤海网采浮游植物(>76 μm)群落结构、多样性的动态变化及其与环境因子之间的相互作用开展了全面分析。在研究时段内,渤海的N/P比自2016年起下降至接近Redfield比值,表明渤海水体的磷限制得到缓解。渤海的富营养化指数(EI)没有明显变化且维持在较低水平,表明在研究期间渤海未呈现富营养化状态。硅甲藻比值指数(Dia/Dino index)虽有波动,但没有明显的上升或下降趋势,表明此前出现的甲藻优势逐渐增加的趋势在研究时段内没有继续发展。浮游植物物种组成、丰度和多样性与物理因子(深度、温度、温度梯度)和营养盐因子(DIN、PO43--P、N/P比、N/Si比)呈现显著的相关性,而硅藻和甲藻的相对优势与物理因子(水深、温度梯度)的变化显著相关。硅藻和甲藻与环境的相互作用特征呈现出明显的差异,它们对群落多样性的贡献也有明显不同。此外,中肋骨条藻(Skeletonema costatum)、具槽帕拉藻(Paralia sulcata)、长角藻(Tripos longipes)等优势种的变化特征与渤海营养盐结构(DIN、DIP和N/P比)的变化密切相关,值得重点关注。
论文第一作者为我中心王毅波博士,通讯作者为刘志亮研究员,论文DOI链接:https://doi.org/10.1007/s13131-024-2305-z。
图1 研究区域
图2 2011-2020年夏季渤海不同区域浮游植物丰度及硅甲藻比值指数的变化特征
图3 2011-2020年夏季渤海浮游植物群落与环境因子的关系