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《厦门大学》 2007年
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台湾海峡及厦门海域微型浮游动物及其对浮游植物的摄食生态学研究

曾祥波  
【摘要】: 2003年~2005年间,在季、月及半月等不同的时间尺度上,开展了台湾海峡和厦门海域微型浮游动物的丰度、生物量、种类(类群)组成、浮游植物生长率及摄食死亡率的现场调查与实验研究,同时开展了微型浮游动物对台湾海峡自然水华和人工诱发水华的控制作用的实验研究,探讨了中型浮游动物对微型浮游动物和浮游植物的摄食压力,取得如下主要结果: 1.厦门海域微型浮游动物的丰度和生物量存在着明显的季节变动,2月最低,5月高。2、5、9和12月整个海域的平均丰度分别为466个/L、3535个/L、2336个/L和645个/L;平均生物量分别为2.00μgC/L、15.80μgC/L、11.18μgC/L和3.58μgC/L。西海域尤其是宝珠屿海区等内湾的丰度和生物量要高于东海域。从18测站和27测站全年逐月的变动来看,微型浮游动物的丰度和生物量从春季4月份开始明显增加,高值区主要集中在水温大于25℃的5~9月,之后逐渐降低,冬季有最低值,水温是引起这种季节变动的主要原因,砂壳纤毛虫和无节幼体的发生同水温的关系尤为密切。宝珠屿海区(18测站)微型浮游动物丰度和生物量的周年变动为120~3920个/L和0.61~35.2μgC/L,胡里山外海区(27测站)分别为227~4590个/L和0.95~27.99μgC/L。砂壳纤毛虫相对集中在7~9月,而无壳纤毛虫相对集中在5~7月,尤其是宝珠屿海区。没有单一的种类可形成全年的优势类群。砂壳纤毛虫中的厦门拟铃虫(Tintinnopsis amoyensis)、触手拟铃虫(Tintinnopsis tentaculata)、微小拟铃虫(Tintinnopsis minima)、妥肯丁拟铃虫(Tintinnopsistocantinensis)、根状拟铃虫(Tintinnopsis radix)及诺氏麻铃虫(Leprotintinnus nordquisti)构成了高温季节夏、秋季的优势类群,而短颈拟铃虫(Tintinnopsis brevicollis)、细弱拟铃虫(Tintinnopsis gracilis)等则为低温的冬春季的优势类群。无壳纤毛虫中曳尾虫(Tontonia sp.)和螺体虫(Laboea sp.)主要为春、夏季的优势类群,而几种急游虫(Strombidiumspp.)为低温季节时的优势类群。 2.厦门海域宝珠屿海区(18测站)浮游植物生长率的周年月变化范围为0.34~2.32d~(-1),2月最低,5月最高。摄食率的月变动范围为0.27~1.68d~(-1),3月最低,6月最高。生长率和摄食率的变动具有明显的季节性,同水温具有显著的正相关性,摄食率的大小亦同chla浓度间具有显著的相关性。微型浮游动物对浮游植物现存量的摄食压力为23~81%,平均为51%,对初级生产力的摄食压力为35~118%,平均为72%。除1月外,生长率均大于摄食率,浮游植物存在着现存量的积累,大型的浮游植物在一定条件可形成优势类群,显示厦门港微型浮游动物并不能完全控制浮游植物的生长,桡足类的摄食可能也起着重要的作用。 3.厦门海域冬季(2月)桡足类的优势种瘦尾胸刺水蚤(Centropages tenuiremis)对纤毛虫和浮游植物的清滤率分别为3.08和0.31ml ind~(-1)h~(-1),摄食率分别为0.44和0.24μgC ind~(-1)d~(-1),纤毛虫对该种桡足类的饵料贡献比达65~95%。说明,冬季厦门海域微型浮游动物起到了明显的营养连接作用。微型浮游动物主要摄食nano-级的浮游植物,添加桡足类后,不一定会促进浮游植物的生长,综合效应受多种因素的影响。 4.2004年7月台湾海峡微型浮游动物主要由无壳纤毛虫所组成,尤其是40μm以下的无壳纤毛虫占有绝对的优势。2005年3月红色中缢虫、异养甲藻-螺旋环沟藻(Gyrodinium spirale)的丰度明显大于2004年7月的丰度;微型浮游动物仍然由40μm以下的无壳纤毛虫为主,但40μm以上无壳纤毛虫所占的比重明显大于2004年7月,尤其是B断面。两航次中,40μm以下的无壳纤毛虫主要为曳尾虫和急游虫,40μm以上的无壳纤毛虫主要为大型的曳尾虫。微型浮游动物的丰度和生物量随着深度和季节而变化,就整个水柱积分的丰度和生物量,2004年7月分别为19.1~69.9x10~6个m~(-2)和23.0~152.4mgC m~(-2);2005年3月分别为6.2~48.1个m~(-2)和15~112.9mgCm~(-2)。水柱平均的丰度和生物量,2004年7月分别为104~1678个/L和0.21~3.8μgC/L;2005年3月分别为233~1204个/L和0.60~3.47μgC/L。2005年3月微型浮游动物均在各测站表层形成最大值,2004年7月因测站站而异,在表层或chla最大层形成最大值,同chla的分布并不完全一致。在近岸,微型浮游动物丰度的波动,主要受到潮汐的影响,无节幼体和砂壳纤毛虫有一定的昼夜移动行为,而无壳纤毛虫始终主要分布在表层。F1和F3测站的多日连续观测表明,微型浮游动物的总丰度以及无壳纤毛虫和红色中缢虫的丰度随着涌升水的减弱而逐渐降低,但40μm以上的无壳纤毛虫和红色中缢虫一直主要分布在表层,40μm以下的无壳纤毛虫则主要随着chla的变动而变动;无节幼体略有增加,主要分布在中层和底层。 5.2004年7月台湾海峡浮游植物的生长率为0.52~0.72d~(-1),而摄食率为0.45~1.33d~(-1),相当于每天摄食浮游植物现存量的36~74%,初级生产力的88~141%。2005年3月的生长率为0.36~0.50d~(-1),摄食率为0.12~0.30d~(-1),相当于每天摄食浮游植物现存量的11~26%和初级生产力的30~84%。2005年7月浮游植物的生长率为0.43~1.38d~(-1),摄食率为0.30~1.12d~(-1),对浮游植物现存量和初级生产力的摄食压力分别为23~67%和41~90%。温度是7月份生长率和摄食率大于2005年3月的主要原因,而2005年7月明显的上升流引起的低水温、高营养盐以及大量夜光虫对微型浮游动物的摄食是其生长率大于2004年7月而摄食率低于2004年7月的主要原因。 6.2005年7月微型浮游动物相对摄食喜好指数(RPI)结果表明,对浮游植物某一类群并不存在一致的喜好或避食行为。总体上来看,对甲藻、绿藻多避食,优先摄食隐藻,对定鞭金藻及蓝细菌多喜食,有时也避食,而对硅藻总体无摄食选择性或避食。 7.2004年8月1日~6日的现场水华定点(F1测站)观测结果表明,观测期间处于藻华的消退期,主要优势种为尖刺拟菱形藻(Pseudo-nitzschia pungens)等硅藻并呈降低趋势,chla浓度从1日的2.04μg/L,下降到6日的0.37μg/L,而蓝藻和甲藻的丰度和比例则呈现出逐渐增加的趋势,所占的比例分别1日的0.04%和0.85%增加到6日的9.59%和41.97%。微型浮游动物主要由无壳纤毛虫、砂壳纤毛虫及异养甲藻等类群组成,总丰度于8月2日达最大值,为3640个/L,之后逐渐减少。微型浮游动物的摄食率与chla浓度间具有很好的相关性(R~2=0.89),对各光合色素类群的现存量和初级生产力均具有较大的摄食压力。微型浮游动物的摄食,尤其是异养的螺旋环沟藻的摄食,是水华消亡的主要原因之一。在人工诱发水华的围隔实验中,微型浮游动物对水华的发生迅速做出了反应,除丰度显著增加外,水华前期摄食率逐渐增加,而后期摄食率大于生长率,而在水华的峰值期,几乎停止摄食,失去对水华的控制。
【学位授予单位】:厦门大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:Q958.8;Q948.8

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