孫軍,劉海嬌,李欣,馮媛媛
(1.天津科技大學(xué)海洋與環(huán)境學(xué)院,天津 300457;2.天津科技大學(xué)天津市海洋資源與化學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,天津 300457)
南海北部夏、冬季今生顆石藻分布
孫軍1,2*,劉海嬌1,2,李欣1,2,馮媛媛1,2
(1.天津科技大學(xué)海洋與環(huán)境學(xué)院,天津 300457;2.天津科技大學(xué)天津市海洋資源與化學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,天津 300457)
本研究對(duì)2009年南海北部(17°~24°N,108°~122°E)夏季和2010年冬季的顆石藻群落結(jié)構(gòu)進(jìn)行了描述。顆石藻鏡檢工作以偏光顯微鏡為主,并輔助于掃描電鏡進(jìn)行物種的鑒定與計(jì)數(shù),共鑒定物種11屬13種??傮w來(lái)說(shuō),冬季的顆石藻細(xì)胞豐度明顯高于夏季,夏季細(xì)胞豐度介于0.3×103~71.8 ×103cells/L之間,平均豐度6.0×103cells/L;冬季介于0.3×103~64.4×103cells/L之間,平均豐度6.7×103cells/L。夏季多樣性指數(shù)和均勻度指數(shù)分別介于0.30~1.98和0.30~0.99之間,冬季分別介于0.51~2.25和0.33~0.99之間。夏季顆石藻細(xì)胞表層豐度分布規(guī)律不顯著,冬季顆石藻分布高值區(qū)位于珠江口的外海站位;垂直分布上,顆石藻細(xì)胞豐度高值通常出現(xiàn)于次表層水體。調(diào)查期間顆石藻類群出現(xiàn)的優(yōu)勢(shì)種為纖細(xì)傘球藻(Umbellosphaeratenuis(Kamptner)Paasche)、赫氏艾密里藻(Emilianiahuxleyi(Lohmann)HayetMohler)以及大洋橋石藻(GephyrocapsaoceanicaKamptner)。典范對(duì)應(yīng)分析(Canonical Correspondence Analysis,CCA)結(jié)果表明,夏季優(yōu)勢(shì)種赫氏艾密里藻和大洋橋石藻與大部分環(huán)境因子呈正相關(guān)關(guān)系,冬季響應(yīng)特征不同。
今生顆石藻;典范對(duì)應(yīng)分析;群落結(jié)構(gòu);優(yōu)勢(shì)種;南海北部
南海是中國(guó)最大的邊緣海,地處熱帶與亞熱帶之間,水溫和鹽度全年較高,以熱帶海洋性氣候?yàn)樘卣鳎堑湫偷募撅L(fēng)氣候區(qū)。南海作為開(kāi)闊的半封閉式海盆,存在眾多復(fù)雜的環(huán)流和渦旋,且季節(jié)特征明顯[1—5]。
今生顆石藻是海洋中最重要的一類光合自養(yǎng)鈣質(zhì)鞭毛藻,屬于定鞭藻門(mén),顆石藻綱[6]。其作為海洋中的重要初級(jí)生產(chǎn)者,在海洋生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)中發(fā)揮重要作用,擁有有機(jī)碳泵和碳酸鹽反向泵的雙重機(jī)制,對(duì)大氣和海區(qū)二氧化碳循環(huán)影響重大[7]。
中國(guó)海有關(guān)顆石藻的研究多集中于地質(zhì)沉積物方面,有關(guān)水體中的今生顆石藻研究較少,相關(guān)工作也僅停留于十幾年以前的調(diào)查,主要有Okada在1969年,楊天南在1996年以及Chen于2002—2003年的調(diào)查,并且這幾次大范圍的調(diào)查發(fā)現(xiàn),南海今生顆石藻細(xì)胞相對(duì)豐度不高[8—11]。然而B(niǎo)rown和Yoder[12]在1994年統(tǒng)計(jì)的世界大洋顆石藻水華圖中,南海作為曾經(jīng)暴發(fā)大面積藻華的重要海區(qū)還需進(jìn)行深入細(xì)致的研究。
針對(duì)以上研究現(xiàn)狀,本研究以珠江口斷面、瓊東上升流區(qū)以及呂宋海峽黑潮流經(jīng)站位為主,進(jìn)行了夏、冬季今生顆石藻的綜合生態(tài)調(diào)查,以期獲得南海今生顆石藻的群落季節(jié)變化概況,為南海今生顆石藻年際變化及更大時(shí)空尺度的研究提供基礎(chǔ)資料。
2.1 站位
2009年夏季(8月15日—9月1日)和2010年冬季(12月20日—次年2月1日)在南海北部(17°~24° N,108°~122°E)分別設(shè)置如圖1所示調(diào)查站位,搭載“東方紅2”號(hào)科考船,分別進(jìn)行夏、冬兩個(gè)航次的水文、化學(xué)和生物的現(xiàn)場(chǎng)綜合調(diào)查。
2.2 樣品采集和處理
根據(jù)各觀測(cè)站的水深,用海鳥(niǎo)CTD(12個(gè) 12LGo-Flo采水器)于標(biāo)準(zhǔn)層(0 m、10 m、25 m、50 m、75 m、100 m、150 m和200 m)進(jìn)行取樣。并用弱堿性福爾馬林溶液固定,終濃度為2%[13],以防止海水對(duì)顆石粒的腐蝕。樣品帶回實(shí)驗(yàn)室內(nèi),用混合纖維素酯微孔濾膜(用于偏光鏡的觀察,孔徑0.2μm,直徑25 mm)或聚碳酸酯膜(用于掃描電鏡的觀察,孔徑0.45 μm,直徑25 mm)過(guò)濾樣品400 mL,濾膜立即用p H 8~9的弱堿性蒸餾水沖洗濾膜(過(guò)濾后的濾膜用200 m L蒸餾水浸泡1 h后,濾掉蒸餾水),以除去鹽粒和甲醛結(jié)晶,然后置于40℃烘箱中烘干,裁剪成1 cm2大小,制成標(biāo)本。置于掃描電鏡1 000×倍率或Motic BA300pol.偏光顯微鏡1 000×倍率下,進(jìn)行顆石藻的物種鑒定和細(xì)胞計(jì)數(shù)。
圖1 顆石藻調(diào)查站位示意圖(a.夏季;b.冬季)Fig.1 Sampling stations of coccolithophores in the northern South China Sea(a.summer;b.winter)
2.3 顆石藻群落結(jié)構(gòu)分析與計(jì)算
顆石藻細(xì)胞豐度的換算參照孫軍等給出的計(jì)算公式[14]。對(duì)顆石藻群落結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析的各項(xiàng)指數(shù)分別如下:
物種多樣性指數(shù)采用香農(nóng)-威納指數(shù)(Shannon-Wiener index)[15]:
物種均勻度采用Pielou均勻度指數(shù)[16]:
優(yōu)勢(shì)度(Y)計(jì)算公式[17]:
式中,N為采集的所有樣品中所有物種的總個(gè)數(shù),ni為物種i在所有樣品中的總個(gè)體數(shù),Pi=ni/N為第i種在樣品中的細(xì)胞豐度比值,S為各個(gè)樣品中的物種數(shù),fi為物種i在樣品中出現(xiàn)的頻率。
3.1 南海今生顆石藻物種組成與豐度
南海顆石藻調(diào)查共鏡檢樣品273個(gè),鑒定物種11屬13種,各物種出現(xiàn)頻率如表1所示。調(diào)查期間優(yōu)勢(shì)種為纖細(xì)傘球藻(Umbellosphaeratenuis(Kamptner)Paasche)、赫氏艾密里藻(Emilianiahuxleyi(Lohmann)HayetMohler)以及大洋橋石藻(GephyrocapsaoceanicaKamptner)。纖細(xì)傘球藻是南海常見(jiàn)顆石藻類型,作為傘球藻屬的顆石藻,常被用來(lái)追蹤黑潮的歷史變化,是古海洋地質(zhì)的標(biāo)志物,用于追蹤黑潮流的遠(yuǎn)古途徑[9,11],但該種屬易溶解類型,在沉積物中不常見(jiàn),常出現(xiàn)于寡營(yíng)養(yǎng)海域。赫氏艾密里藻作為廣布性種,廣泛分布于世界各大洋[18],極易發(fā)生藻華,便于通過(guò)遙感技術(shù)對(duì)其進(jìn)行監(jiān)測(cè),因其廣溫廣鹽性,便于實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng),通常被作為顆石藻的模式物種進(jìn)行研究。大洋橋石藻為暖水性種,通常分布于營(yíng)養(yǎng)鹽較高及較溫暖的水域,該種也是水華發(fā)生時(shí)的常見(jiàn)物種,因其顆石粒不易溶解且對(duì)鹽有較高的忍受度,成為沉積物中的常見(jiàn)種[19]。
表1 調(diào)查區(qū)顆石藻物種組成Tab.1 Species composition of coccolithophores assemblage in the survey area
調(diào)查期間顆石藻細(xì)胞豐度都處于較低的水平,夏季介于0.3×103~71.8×103cells/L之間,平均細(xì)胞豐度6.0×103cells/L,最大值出現(xiàn)在S409站位200 m處,最小值出現(xiàn)在E605站位的底層樣品,總體細(xì)胞豐度高值區(qū)位于近岸站位,集中于S409、E504、LE05等站位;冬季顆石藻細(xì)胞豐度在0.3×103~64.4× 103cells/L之間,平均細(xì)胞豐度6.7×103cells/L,細(xì)胞豐度于seats站位100 m處出現(xiàn)最大值,最小值于E403號(hào)站位100 m,細(xì)胞豐度在外海站位較高,主要集中于seats、A1、A4、A10等站位。
本次南海顆石藻群落結(jié)構(gòu)的調(diào)查與之前的調(diào)查具有較好的一致性,包括物種組成、優(yōu)勢(shì)種和細(xì)胞豐度的水平分布及垂直分布等方面(表2)。赫氏艾密里藻作為一種廣布性種,在世界范圍內(nèi)廣泛分布,是顆石藻暴發(fā)的優(yōu)勢(shì)種,細(xì)胞豐度可占80%~90%的比例,尤其在夏、冬季的南海陸架區(qū),細(xì)胞生長(zhǎng)更加旺盛[21]。
表2 南海北部調(diào)查區(qū)今生顆石藻群落與歷史資料的比較Tab.2 Comparison for historical data of coccolithophores community in the northern South China Sea
續(xù)表2
3.2 南海今生顆石藻的水平分布
如圖2所示,夏季和冬季顆石藻細(xì)胞豐度的水平分布特征不同。首先冬季顆石藻細(xì)胞豐度明顯高于夏季,夏季表層顆石藻細(xì)胞豐度介于0.6×103~15.5 ×103cells/L之間,平均為5.6×103cells/L;冬季表層細(xì)胞豐度介于0.7×103~50.3×103cells/L之間,平均值8.7×103cells/L;其次,夏季和冬季細(xì)胞豐度的分布特點(diǎn)呈現(xiàn)明顯的季節(jié)性差異,在夏季西南季風(fēng)盛行時(shí),近岸顆石藻豐度高于外海,但這種水平分布規(guī)律并不是非常顯著,這或許與南海北部夏季顆石藻細(xì)胞豐度普遍較低相關(guān),鏡檢顆石粒種類,數(shù)量的微小差異便會(huì)引起豐度在圖示分布上巨大差異,總體來(lái)講,夏季表層顆石藻細(xì)胞豐度高值區(qū)位于S409、S1-8、S1-4站位,細(xì)胞豐度分別為9.2×103cells/L,13.7× 103cells/L,15.5×103cells/L。而當(dāng)冬季東北季風(fēng)盛行時(shí)顆石藻細(xì)胞豐度的水平分布情況恰好相反,即外海顆石藻細(xì)胞豐度明顯高于近岸,且這種分布規(guī)律較為顯著,表層細(xì)胞豐度高值區(qū)位于A1、A4、A10、seats站位,細(xì)胞豐度分別為50.3×103cells/L,30.3×103cells/L,21.2×103cells/L,10.0×103cells/L。
圖2 南海顆石藻細(xì)胞豐度的表層分布(a.夏季;b.冬季)Fig.2 The distribution of coccolithophores cell abundance in surface layer(a.summer;b.winter)
本次調(diào)查結(jié)果與前人對(duì)南海顆石藻群落結(jié)構(gòu)進(jìn)行的調(diào)查相比,具有較好的一致性。首先,Okada和Honjo于1969年大尺度調(diào)查中國(guó)南海的顆石藻群落結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn),顆石藻在南海西部盆地豐度較高,而東部盆地顆石藻豐度處于較低水平,西部和北部陸架區(qū)顆石藻細(xì)胞豐度也處于較高的水平[8];1996年Yang等對(duì)南海東北部與中部顆石藻群落進(jìn)行了調(diào)查,結(jié)果發(fā)現(xiàn)由細(xì)胞豐度所表現(xiàn)出的地理差異并不顯著[11];而鐘權(quán)偉和Chen在2002到2003年期間通過(guò)多個(gè)航次對(duì)顆石藻豐度的季節(jié)性變化進(jìn)行的調(diào)查同樣發(fā)現(xiàn),冬季是南海顆石藻生產(chǎn)力最高的季節(jié),冬季顆石藻豐度明顯高于夏季,且冬季則表現(xiàn)為陸架區(qū)顆石藻細(xì)胞豐度低于海盆區(qū)。
3.3 南海今生顆石藻的斷面分布
顆石藻的斷面分布如圖3所示,細(xì)胞豐度的最大值大多出現(xiàn)在次表層,顆石藻細(xì)胞豐度的垂直分布上呈現(xiàn)“斑塊”分布模式。夏季顆石藻細(xì)胞豐度低于10 ×103cells/L,冬季顆石藻細(xì)胞豐度則在20×103cells/L以下水平,調(diào)查海區(qū)顆石藻細(xì)胞豐度大多處于較低水平,體現(xiàn)了南海較低的生物量以及生產(chǎn)力水平。
圖3a,3d表示珠江口斷面顆石藻的垂直分布,夏季顆石藻豐度分布表現(xiàn)為近岸高于外海站位,顆石藻優(yōu)勢(shì)物種為赫氏艾密里藻和大洋橋石藻,對(duì)溫鹽具有廣泛的適應(yīng)范圍,加之珠江口附近豐富的陸源營(yíng)養(yǎng)的輸入,使該區(qū)的顆石藻豐度保持較高的水平,而冬季珠江口斷面顆石藻豐度的分布呈現(xiàn)出外海高于近岸的趨勢(shì);呂宋斷面站位數(shù)少,夏季豐度高值分布在南北向近岸,冬季豐度最大值出現(xiàn)在底層附近水域(圖3b,e);圖3c,f表示海南島東部斷面顆石藻的垂直分布,夏、冬季均呈現(xiàn)出近岸向外海增加的趨勢(shì)。
圖3 南海北部夏冬季顆石藻垂直分布(a-c.夏季;d-f.冬季)Fig.3 The vertical distribution of coccolithophores cell abundance in summer and winter(a-c.summer cruise;d-f.winter cruise)
3.3 南海今生顆石藻多樣性指數(shù)的平面分布
如圖4所示,調(diào)查期間顆石藻多樣性指數(shù)(Shannon-Wiener index,H′)夏季介于0.30~1.98之間,表層介于0.54~1.85之間,水平分布高值區(qū)位于LE04、S1-6、S1-9站位,H′分別為1.85、1.72、1.56;冬季介于0.51~2.25之間,表層介于0.76~1.84之間,水平分布高值區(qū)位于A7站位,H′為1.84。
圖4 調(diào)查區(qū)顆石藻群落的多樣性指數(shù)平面分布(a.夏季;b.冬季)Fig.4 Horizontal distribution of diversity index in surface water(a.summer;b.winter)
如圖5所示,均勻度指數(shù)(Pielou's eveness index,J)夏季介于0.30~0.99之間,表層介于0.54~0.98之間,水平分布高值區(qū)位于S1-9站位,J分別為0.98;冬季介于0.33~0.99之間,表層介于0.56~0.97之間,水平分布高值區(qū)位于S405站位,J為 0.97。
今生顆石藻多樣性指數(shù)和均勻度指數(shù)在南海的整體分布規(guī)律不顯著,或許與南海水域開(kāi)闊,受瓊東上升流、黑潮水以及近岸沖淡水的影響,水體穩(wěn)定性較差有關(guān)。
圖5 調(diào)查區(qū)顆石藻群落均勻度指數(shù)的平面分布(a.夏季;b.冬季)Fig.5 Horizontal distribution of evenness index in surface water(a.summer;b.winter)
3.4 南海今生顆石藻生物群落結(jié)構(gòu)與環(huán)境因子的相關(guān)性分析
顆石藻的生長(zhǎng)易受光照、水溫、鹽度、營(yíng)養(yǎng)鹽、CO2濃度、葉綠素a濃度、混合層深度、水柱層化和硝酸鹽躍層等多種因素的影響[10]。以營(yíng)養(yǎng)鹽為例,赫氏艾密里藻室內(nèi)培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)證實(shí),在營(yíng)養(yǎng)鹽相對(duì)豐富及營(yíng)養(yǎng)鹽缺乏的初期實(shí)驗(yàn)中,充足的營(yíng)養(yǎng)鹽水平及顆石藻本身對(duì)磷的高效利用率(較低的磷酸鹽水平,可促使赫氏艾密里藻細(xì)胞內(nèi)快速合成酸性磷酸酶)可使其保持較高的生長(zhǎng)速度,只是體積較小,且鈣化水平較低;而當(dāng)磷嚴(yán)重受限時(shí),赫氏艾密里藻則出現(xiàn)生長(zhǎng)速率較低,細(xì)胞體積和鈣化水平有所提高的現(xiàn)象。南海冷季時(shí),硝酸鹽躍層較暖季淺,赫氏艾密里藻更占優(yōu)勢(shì)[10],本次調(diào)查中冬季顆石藻平均豐度(3.0×103cells/L)要高于夏季(2.4×103cells/L)。若氮鹽受限時(shí),則顆石藻會(huì)很快死亡[23—26]。赫氏艾密里藻吸收銨鹽和硝酸鹽的半飽和常數(shù)僅為0.1μmol/L[27]。不同的顆石藻類別自身的生理及生化結(jié)構(gòu)差異大,繁衍迅速,顆石藻的地球化學(xué)通常能反映當(dāng)?shù)丨h(huán)境變化趨勢(shì),沉積物中的化石常作為地層學(xué)的重要生物依據(jù),如Sr/Ca和Mg/Ca比值是重建古環(huán)境的可行指標(biāo)[28—29]。
由顆石藻細(xì)胞豐度與環(huán)境因子(水溫與營(yíng)養(yǎng)鹽資料由CHOICE-C項(xiàng)目組提供)的典范對(duì)應(yīng)分析(CCA)(圖6)可知,夏季CCA圖中溫度、鹽度與軸1相關(guān)性大,相關(guān)系數(shù)分別為0.343和-0.235,且除溫度以外,其他環(huán)境因子皆與軸1呈負(fù)相關(guān)關(guān)系,軸2與亞硝酸鹽負(fù)相關(guān)關(guān)系最大,系數(shù)達(dá)-0.623。軸1與軸2的特征根(eigenvalues)分別為0.144和0.04(表3),加和解釋量為14.203%。優(yōu)勢(shì)物種纖細(xì)傘球藻與溫度呈顯著正相關(guān),與除了亞硝酸鹽之外的因子負(fù)相關(guān)關(guān)系較大,赫氏艾密里藻和大洋橋石藻大洋橋石藻與大多數(shù)因子都有正相關(guān)關(guān)系。
表3 CCA雙序圖的統(tǒng)計(jì)數(shù)值Tab.3 Thestatistical values of CCA diagrams
冬季CCA排序圖兩軸的加和解釋量較夏季低,僅為9.8%(表3),軸1、軸2特征根分別為0.053和0.022。與夏季相反,大多數(shù)環(huán)境因子與軸2呈負(fù)相關(guān)關(guān)系,溫度與軸2的正相關(guān)系數(shù)為0.658,軸1僅與亞硝酸鹽有一定正相關(guān)性,系數(shù)為0.262。優(yōu)勢(shì)物種赫氏艾密里藻僅與深度和亞硝酸鹽相關(guān)性較顯著,相比夏季,冬季水體混合度高,因此受各項(xiàng)營(yíng)養(yǎng)鹽的限制減少,大洋橋石藻則與鹽度和硅酸鹽表現(xiàn)出負(fù)相關(guān)關(guān)系,纖細(xì)傘球藻與溫度正相關(guān)性下降,與亞硝酸鹽和鹽度顯現(xiàn)一定正相關(guān)性。
調(diào)查海區(qū)環(huán)境錯(cuò)綜復(fù)雜,不同地點(diǎn)受珠江沖淡水、呂宋海峽水及瓊東上升流水影響程度不同,導(dǎo)致夏、冬季顆石藻各物種對(duì)環(huán)境因子響應(yīng)特征存在程度及本質(zhì)上的差異。如鐘權(quán)偉[20]的研究表明海盆區(qū)與陸架區(qū)顆石藻細(xì)胞豐度與溫度和營(yíng)養(yǎng)鹽的關(guān)系就存在明顯差異:海盆區(qū)顆石藻細(xì)胞豐度與水溫、硝酸鹽、磷酸鹽成正相關(guān),而陸架區(qū)顆石藻細(xì)胞豐度則與這3種因子的相關(guān)性不顯著。所以有關(guān)顆石藻細(xì)胞豐度、物種組成與環(huán)境因子的關(guān)系,以及它們對(duì)環(huán)境因子變化的響應(yīng)機(jī)制及其演替方向還需要長(zhǎng)期的調(diào)查研究來(lái)進(jìn)一步明確。
圖6 夏、冬季南海北部今生顆石藻群落與環(huán)境因子間的典范對(duì)應(yīng)分析(CCA)雙序圖Fig.6 Biplots of the canonical correspondence analysis(CCA)between coccosphere abundance and environmental parameters in summer and winter cruises
調(diào)查期間共鑒定顆石藻11屬13種,優(yōu)勢(shì)種為纖細(xì)傘球藻、赫氏艾密里藻以及大洋橋石藻等。冬季顆石藻細(xì)胞豐度略高于夏季(研究發(fā)現(xiàn)冬季是南海浮游植物保持較高的生產(chǎn)力的階段),水平分布特征與夏季不同,且顆石藻細(xì)胞豐度分布呈現(xiàn)出明顯的區(qū)域性,表現(xiàn)出外海站位高于近岸的趨勢(shì)。這與前人對(duì)南海顆石藻群落結(jié)構(gòu)進(jìn)行的調(diào)查相比,具有較好的一致性。垂直分布上,次表層出現(xiàn)豐度最大值。顆石藻細(xì)胞豐度大多處于較低水平,體現(xiàn)了南海較低的生物量以及生產(chǎn)力水平。整體來(lái)看,顆石藻細(xì)胞豐度高值區(qū)零散出現(xiàn)在各個(gè)水層,呈現(xiàn)“斑塊”分布模式,今生顆石藻樣品較低的豐度可能影響了對(duì)豐度分布的追蹤。
調(diào)查期間顆石藻多樣性指數(shù)(Shannon-Wiener index)整體呈現(xiàn)冬季高于夏季,均勻度指數(shù)相當(dāng),總體處于較低水平。由于多樣性指數(shù)往往指示群落生長(zhǎng)的旺盛與否,較低的多樣性指數(shù)很好的體現(xiàn)了顆石藻群落個(gè)別物種如纖細(xì)傘球藻、赫氏艾密里藻和大洋橋石藻處于優(yōu)勢(shì)地位的狀態(tài)。CCA分析結(jié)果表明,不同的顆石藻物種受不同的多種環(huán)境因子共同影響,且不同季節(jié)間的影響因素及程度不同。
本次南海顆石藻群落結(jié)構(gòu)的調(diào)查與之前的調(diào)查具有較好的一致性,包括物種種類、優(yōu)勢(shì)種種類、細(xì)胞豐度分布等方面。但夏、冬季間的群落差異有別于歷史調(diào)查,且不同季節(jié)顆石藻不同優(yōu)勢(shì)物種對(duì)環(huán)境因子響應(yīng)特征有異同,為厘清這一關(guān)系,未來(lái)要進(jìn)行更多時(shí)間尺度的現(xiàn)場(chǎng)生物和同步水文及營(yíng)養(yǎng)鹽資料的綜合調(diào)查,試圖分析影響當(dāng)?shù)厣锶郝涞纳锏厍蚧瘜W(xué)及生物地理特征,探討顆石藻在空間的“斑塊”分布機(jī)理,優(yōu)勢(shì)物種對(duì)各營(yíng)養(yǎng)要素的響應(yīng)特征,為進(jìn)一步成功建立更多顆石藻單種模式生物的室內(nèi)生理培養(yǎng)提供堅(jiān)實(shí)可靠的現(xiàn)場(chǎng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
致謝:感謝廈門(mén)大學(xué)戴民漢教授提供航次營(yíng)養(yǎng)鹽及溫度鹽度資料。現(xiàn)場(chǎng)采樣由宋書(shū)群博士、田偉、靳少非、馬威、張健和張曉東完成,在此一并感謝!
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Distribution of living coccolithophores in the northern South China Sea in summer and winter
Sun Jun1,2,Liu Haijiao1,2,Li Xin1,2,F(xiàn)eng Yuanyuan1,2
(1.College of Marine and Environmental Sciences,Tianjin University of Science and Technology,Tianjin 300457,China;2.Tianjin Key Laboratory of Marine Resources and Chemistry,Tianjin University of Science and Technology,Tianjin 300457,China)
According to the samples taken from the northern South China Sea(17°-24°N,108°-122°E)during 2009 summer and 2010 winter cruise living coccolithophores(LCs)community structure were statistically studied.The LC samples were identified under polarizing microscope,associated with scanning electron microscope(SEM)dealing with the uncertain taxa.A total of 13 taxa belonging to 11 genera were identified.The LCs cell abundance ranged 0.3×103-71.8×103cells/L in the summer cruise with an average 6.0×103cells/L,and ranged 0.3×103-64.4×103cells/L in the winter cruise with an average 6.7×103cells/L.The Shannon-Wiener index of LCs insummer and winter were ranged from 0.30-1.98 and 0.51-2.25,respectively,and Pielou evenness index were ranged from 0.30-0.99 and 0.33-0.99,respectively.The LCs cell abundance was higher in winter than that in summer.In winter LCs abundance was more prevailing in the deep basin as compared to that in the continental shelf,while in summer it was not in that case.Vertically,high cell abundance of LCs were typically distributed in the sub-surface layer.Umbellosphaeratenuis(Kamptner)Paasche,Emilianiahuxleyi(Lohmann)HayetMohler andGephyrocapsaoceanicaKamptner were predominant species in both cruises.E.huxleyiandG.oceanicawere positively correlated with the main environmental factors indicated by canonical correspondence analysis(CCA)in summer,nevertheless,the responsing characters varied in winter.
living coccolithophore;canonical correspondence analysis(CCA);community structure;dominant species;the northern South China Sea
Q948.8
A
0253-4193(2015)12-0001-10
孫軍,劉海嬌,李欣,等.南海北部夏、冬季今生顆石藻分布[J].海洋學(xué)報(bào),2015,37(12):1—10,
10.3969/j.issn.0253-4193.2015.12.001
Sun Jun,Liu Haijiao,Li Xin,et al.Distribution of living coccolithophores in the northern South China Sea in summer and winter[J].Haiyang Xuebao,2015,37(12):1—10,doi:10.3969/j.issn.0253-4193.2015.12.001
2015-05-18;
2015-10-08。
新世紀(jì)優(yōu)秀人才支持計(jì)劃(NCET-12-1065);國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃(2015CB954002);國(guó)家自然科學(xué)基金(41176136,41276124)。
孫軍(1972—),男,甘肅省華亭縣人,教授,主要從事海洋生態(tài)學(xué)研究。E-mail:phytoplankton@163.com