收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

黄海浮游动物功能群的研究

霍元子  
【摘要】: 浮游动物在海洋生态系统物质循环和能量流动中起着至关重要的作用。浮游动物物种组成、生物量和次级生产力的变化会改变生态系统的结构和功能。在黄海生态系统中如何描述这个过程,并使它易于模拟是本论文的研究目的。生物量和生产力是海洋生态系统食物网的基础。谁是浮游动物生物量和次级生产力的基础?哪些种类在生态系统中起关键作用?这些问题在黄海这样的温带陆架边缘海区很难回答,原因是物种组成、生物量和生产力的季节变化显著。因此,在对黄海食物产出的关键过程进行模拟时,需要应用既准确又简便的方法来对浮游动物群落的生态过程进行模拟。在对黄海浮游动物群落结构和物理海洋学特征进行充分的分析之后,浮游动物功能群的方法被确定用来进行黄海生态系统结构和功能的模拟。 根据浮游动物的粒径、摄食习性和营养功能,黄海浮游动物被分为6个功能群:大型浮游甲壳动物功能群(Giant crustacean,GC)、大型桡足类功能群(Large copepods, LC)、小型桡足类功能群(Small copepods,SC)、毛颚类功能群(Chaetognaths)、水母类功能群(Medusae)和海樽类功能群(Salps)。GC、LC和SC是按照粒径大小而划分的功能群,他们是高营养层次的主要食物资源。毛颚类和水母类是两类胶质性的肉食性浮游动物功能群,他们与高营养层次竞争摄食饵料浮游动物;海樽类与其他浮游动物种类竞争摄食浮游植物,而本身的物质和能量却不能有效的传递到高营养层次。本文研究报道了浮游动物各功能群的时空分布、基于浮游动物动能群的黄海生态区划分、饵料浮游动物功能群的生产力、毛颚类对浮游动物的摄食压力以及中华哲水蚤(Calanus sinicus)的摄食生态学。 春季,浮游动物生物量为2.1 g m–2,GC、LC和SC对生物量的贡献率分别为19, 44和26%。高生物量的LC和SC功能群主要分布于山东半岛南岸的近岸海域,而GC主要分布在远岸站位。夏季,浮游动物的生物量为3.1 g m–2,GC贡献了73%。GC、LC和SC主要分布在黄海的中部海域。秋季,浮游动物生物量为1.8 g m–2,GC、LC和SC的贡献率相似,分别为36, 33和23%,高生物量的GC和LC分布在黄海中部,而SC主要分布在远岸站位。GC和LC是冬季浮游动物生物量(2.9 g m–2)的优势功能群,分别贡献率了57%和27%,高生物量的GC、LC和SC都分布在黄海的中部海域。与GC、LC和SC相比,毛颚类生物量较低,主要分布于黄海的中北部海域。水母类(本文中指小型水母类)和海樽类斑块分布明显,主要分布于黄海沿岸和北部海域。属于不同功能群的约10个种类为浮游动物的优势种,控制着浮游动物群落的动态。 春季,黄海可以被分成4个浮游动物生态区,浮游动物生物量的分布中心位于山东半岛南岸近岸海域,与第一个生态区相对应,LC和SC在分布中心起主要的控制作用;夏、秋和冬季,黄海分别被分成3、4和3个生态区,浮游动物生物量的分布中心均位于黄海的中部海域,均与各季节的第一个生态区相对应,GC和LC是分布中心生态区的优势功能群,对分布中心起主要的控制作用。黄海冷水团(YSCBW)在GC、LC和SC的空间分布模式中起着重要的作用。黄海不同季节浮游动物生态区的空间分布模式及生态区中起控制作用的优势功能群类别有着重要的生态学意义。 我们将饵料浮游动物功能群细化为0.16–0.25 mm、0.25–0.5 mm、0.5–1 mm、1–2 mm和2 mm5个粒径组。应用生物能量学的方法研究了不同粒径浮游动物的生产力。结果表明:浮游动物次级生产力5月份最高,为91.9 mg C m–2 d–1,其次是6月和9月,分别为75.6 mg C m–2 d–1和65.5 mg C m–2 d–1,8月、3月和12月较低,仅为42.3 mg C m–2 d–1、35.9 mg C m–2 d–1和27.9 mg C m–2 d–1。根据这些结果,黄海浮游动物年次级生产力为18.9 g C m–2 year–1。0.16–0.25 mm和0.25–0.5 mm两个粒径组对浮游动物次级生产力的贡献率为58–79%,即相对应的SC功能群的周转率(P/B, 0.091–0.193 d–1)要高于GC和LC。 黄海毛颚类功能群的优势种类为强壮箭虫(Sagitta crassa)、纳嘎箭虫(S. nagae)、肥胖箭虫(S. enflata)和百陶箭虫(S. bedoti)。我们对这四种箭虫的生产力和对浮游动物生物量和生产力的摄食压力进行了研究。结果表明:黄海毛颚类总的生物量为98–217 mg m–2,总的生产力为1.22–2.36 mg C m–2 d–1。黄海毛颚类的生物量占浮游动物总生物量的6.35–14.47%,而生产力仅占浮游动物总生产力的2.54–6.04%。强壮箭虫和纳嘎箭虫是黄海毛颚类功能群的绝对优势种,控制着黄海毛颚类群落的动态。黄海毛颚类总的摄食率为4.24–8.18 mg C m–2d–1,对浮游动物现存量和生产力总的摄食压力分别为为0.94%和12.56%。黄海冬季,浮游动物的现存量和生产力为0.4 g C m–2和0.026 g C m–2d–1,而毛颚类的摄食压力却达到了全年的最大值,为1.4%和20.94%。因此,毛颚类的摄食可能对冬季浮游动物群落结构造成重要的影响。通过不同体长组箭虫的摄食率可以推断,黄海毛颚类全年主要摄食小型桡足类,对SC功能群的摄食压力最大。但是在夏季黄海冷水团形成的月份,毛颚类对前体长为2 mm的LC功能群中的种类摄食压力也较大,但此时,由于优势种中华哲水蚤进入滞育阶段,因此毛颚类的摄食会对其种群数量造成严重的影响。 中华哲水蚤在春、秋季的摄食率分别为2.08–11.46和0.26–3.70μg C female–1 day–1,与微型浮游生物的现存量呈显著的正相关。春季,在黄海的北部,中华哲水蚤通过摄食微型浮游生物吸收的碳量能够满足其代谢和繁殖需求,而在黄海的南部和秋季黄海冷水团锋区附近,中华哲水蚤必须通过摄食其他类型的食物资源来维持其代谢和生殖需求。较低的摄食率、无产卵以及种群中CV期桡足幼体占优势表明,秋季中华哲水蚤在黄海冷水团区域内处于滞育状态。中华哲水蚤优先摄食微型原生动物,并且春季中华哲水蚤总的生长效率(GGE, 3–39%)与食物中微型原生动物的比例呈显著的正相关,表明微型原生动物具有较高的营养价值。但是,因较低的产卵率(0.16–12.6 eggs female–1 day–1)而导致的中华哲水蚤较低的总生长效率(13.4%),可能就是由于其食物中的必需营养成分含量不足(或缺乏)造成的。 本文从生物量的角度,对黄海浮游动物各功能群的时空分布、生态区划分进行了研究报道,对GC、LC和SC功能群的生产力、毛颚类对浮游动物的摄食压力和中华哲水蚤的摄食生态学进行了较为深入的研究,这些结果为黄海食物产出的关键过程的模拟提供了基础资料。今后的研究重点应搞清楚黄海水母类对浮游动物次级生产力的摄食压力和海樽类在食物产出模型中产生的负效应的程度,浮游动物各功能群的组成、季节变化和空间分布模式的长期变化,尤其是在气候变化和人类活动的影响下,将是今后研究的重点。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 柳静;阮鹏飞;;陆地生态系统植物功能群研究进展[J];科技资讯;2011年11期
2 孙国钧,张荣,周立;植物功能多样性与功能群研究进展[J];生态学报;2003年07期
3 赵丽娅;杨湛;陈红兵;李兆华;赵哈林;赵学勇;;草地沙漠化过程中功能群组成与群落生产力关系研究[J];湖北大学学报(自然科学版);2009年01期
4 杨晓慧;鲍雅静;韩国栋;李政海;王建安;;植物功能群及其在生态学研究中的应用[J];大连民族学院学报;2009年05期
5 鲍雅静;李政海;;基于能量属性的植物功能群划分方法探索——以内蒙古锡林河流域草原植物群落为例[J];生态学报;2008年09期
6 董静;李艳晖;李根保;李耀迪;刘永定;宋立荣;;东江水系浮游植物功能群季节动态特征及影响因子[J];水生生物学报;2013年05期
7 白永飞,陈佐忠;锡林河流域羊草草原植物种群和功能群的长期变异性及其对群落稳定性的影响[J];植物生态学报;2000年06期
8 王正文,邢福,祝廷成,李宪长;松嫩平原羊草草地植物功能群组成及多样性特征对水淹干扰的响应[J];植物生态学报;2002年06期
9 王长庭,龙瑞军,丁路明;高寒草甸不同草地类型功能群多样性及组成对植物群落生产力的影响[J];生物多样性;2004年04期
10 胡楠;范玉龙;丁圣彦;,廖秉华;;陆地生态系统植物功能群研究进展[J];生态学报;2008年07期
11 陈颖;李肖肖;应娇妍;梁存柱;白永飞;;内蒙草原不同植物功能群及物种对土壤微生物组成的影响[J];生物多样性;2012年01期
12 谭丽萍;周广胜;;内蒙古羊草群落、功能群、物种变化及其与气候的关系[J];生态学报;2013年02期
13 姜亚洲;林楠;袁兴伟;焦海峰;李圣法;;象山港游泳动物群落功能群组成与功能群多样性[J];海洋与湖沼;2014年01期
14 焦树英;韩国栋;赵萌莉;刘清泉;杨文斌;;荒漠草原地区不同载畜率对功能群特征及其多样性的影响[J];干旱区资源与环境;2006年01期
15 肖卫平;喻理飞;;贵州茅台水源功能区植物叶片形态与持水特征及其功能群划分[J];植物研究;2012年05期
16 焦树英;韩国栋;李永强;窦红举;;不同载畜率对荒漠草原群落结构和功能群生产力的影响[J];西北植物学报;2006年03期
17 胡楠;范玉龙;丁圣彦;;伏牛山森林生态系统灌木植物功能群分类[J];生态学报;2009年08期
18 高伟;鲍雅静;李政海;梁存柱;王海梅;;不同保护和利用方式下羊草草原群落生物量及能量功能群构成的比较[J];干旱区资源与环境;2010年06期
19 李维立;鲍雅静;孙丽;睢晓光;覃名茗;;基于植物能量功能群的草原植物光合作用研究[J];草业科学;2011年04期
20 梁铭忠;蒋忠诚;沈利娜;徐淑庆;;广西龙虎山植物功能群物种多样性垂直格局[J];中国岩溶;2011年03期
中国重要会议论文全文数据库 前5条
1 王凯;章守宇;;马鞍列岛岩礁生境中鱼类群落功能群[A];2012年中国水产学会学术年会论文摘要集[C];2012年
2 党承林;;生态系统稳定性的维持[A];新世纪 新机遇 新挑战——知识创新和高新技术产业发展(下册)[C];2001年
3 范静;陈伏生;周怀林;冯雪;裘利洪;;中亚热带次生混交林不同功能群植物叶片可提取态碳水化合物的组成及动态[A];生态文明建设中的植物学:现在与未来——中国植物学会第十五届会员代表大会暨八十周年学术年会论文集——第2分会场:植物生态与环境保护[C];2013年
4 童春富;陆健健;;草坪无脊椎动物功能群物种多样性及其管理[A];野生动物生态与管理学术讨论会论文摘要集[C];2001年
5 于明坚;胡正华;余志良;钱海源;丁炳扬;方腾;陈声文;;古田山自然保护区常绿阔叶林的种类组成和功能群结构[A];中国植物学会七十周年年会论文摘要汇编(1933—2003)[C];2003年
中国博士学位论文全文数据库 前8条
1 张志东;景观水平上的海南岛热带天然林功能群的研究[D];中国林业科学研究院;2007年
2 杨利民;中国东北样带草原段关键种——羊草茎、叶显微结构的生态可塑性及群落功能群组成和多样性研究[D];中国科学院研究生院(植物研究所);2003年
3 宋书群;黄、东海浮游植物功能群研究[D];中国科学院研究生院(海洋研究所);2010年
4 胡楠;伏牛山自然保护区森林生态系统植物功能群及其动态研究[D];河南大学;2008年
5 霍元子;黄海浮游动物功能群的研究[D];中国科学院研究生院(海洋研究所);2008年
6 陈世苹;内蒙古锡林河流域主要植物种、功能群和群落水分利用效率的研究[D];中国科学院研究生院(植物研究所);2003年
7 毛培利;海南岛热带山地雨林不同演替阶段植物功能群光生态适应性研究[D];中国林业科学研究院;2007年
8 谷保静;人类—自然耦合系统氮循环研究—中国案例[D];浙江大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 孙丽;草原退化进程中植物能量功能群对水分资源梯度的响应[D];内蒙古大学;2011年
2 杨晓慧;内蒙古三种草原不同退化阶段植物能量功能群动态研究[D];内蒙古农业大学;2007年
3 范玉龙;伏牛山自然保护区森林生态系统植物功能群分类研究[D];河南大学;2008年
4 张继勇;帽儿地区不同植物功能群叶片性状的比较研究[D];东北林业大学;2008年
5 贾亚娟;羊草草原不同放牧强度植物功能群多样性和生产力的研究[D];内蒙古农业大学;2007年
6 林丽;石羊河上游退化草地植物功能群特征分析[D];甘肃农业大学;2007年
7 陈颖;典型草原植物功能群及物种对土壤微生物多样性的影响[D];内蒙古大学;2012年
8 贾舒征;松嫩平原退化放牧地恢复演替过程中的物种多样性—生产力关系[D];东北师范大学;2011年
9 刘士辉;植物功能群多样性对实验群落生产力的影响[D];兰州大学;2008年
10 辛小娟;氮、磷添加对亚高山草甸地上/地下生物量分配及植物功能群组成的影响[D];兰州大学;2011年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978