南海北部微微型浮游生物结构及叶绿素α最大值的形成机制

【摘要】： 2000年7月，样品采自珠江口到东沙岛西南部海域的一个断面，并增加台湾浅滩上升流站位一个，主要分析了叶绿素。生物量和初级生产力的粒级组成与时空分布、微微型浮游生物的丰度、碳生物量及类群组成的垂向结构，并探讨了该海区亚表层叶绿素最大值(SCM)的形成机制，结果表明： 叶绿素a生物量在水平分布上表现出从珠江口到近岸水并到外海的梯度变化趋势，SCS1站位的生物量介于近岸水与外海之间。SCS6测站以东具有明显的低生物量特征，表层平均叶绿素a浓度仅0.086±0.031mg.m~(-3)，而平均光合作用速率也仅1.565±0.347mg.m~(-3)．d~(-1)；海区初级生产力介于306.29-130.9mgC.m~(-2)．d~(-1)之间，真光层厚度对初级生产力的分布具有显著的影响；垂向分布上极值现象明显，都在亚表层形成生物量与初级生产力的最大值；在粒级结构方面，微微型浮游植物在其中占有主导地位，其在外海站位对水柱叶绿素。生物量和初级生产力的平均贡献分别为75.0±7.1％和52.2±14.6％；日变化方面表现出海区的全日波动特征。 用流式细胞仪与荧光显微镜技术分析微微型浮游生物(聚球藻、原绿球藻、真核类群和异养细菌)的丰度，并进行了碳生物量的估算，结果表明：在水平方向上，聚球藻(SYN)和真核微微型浮游类群(PEUK)都在珠江口达到峰值并占有自养类群的优势，外海丰度明显下降；相反，原绿球藻(PRO)占有外海各站自养类群的丰度优势，但低于异养细菌(BAC)的值；而BAC的分布与自养类群存在相互关系，并受控于海区的初级生产力水平；在剖面分布上，各类群都不同程度地在SCM层出现峰值，尤以PRO与PEUK最为明显，它们在SCM层的聚集与SCM的形成密切相关，这可能山它们在低光下的适应能力以及它们的营养动力学决定；依碳生物量类群组成上的差异，把我们的研究海区分成三种水域：由SYN和PEUK共同占有优势的河口区、由PRO占有优势的外海寡营养区以及由PRO和PEUK共同占有优势的冷涡区；日变化中，SYN和BAC波动不明显，但PRO与PEUK都在夜晚出现峰值，这种现象可能是潮流、细胞分裂与摄食共同作用的结果。 关于南海北部SCM的特征，研究结果表明：SCM的深度和厚度分别介于24-90m与7-38m之间，都位于真光层以内，该处的平均温度为23.82℃，平均光强为3.3％的表面光强，而且SCM层初级后产力对整个水柱的贡献比率可 摘 要 达到35．45－63．530之l司，三个粒级各自的贡献平均达到64．67o、43．96O和 30．89％。探讨SCM形成机制的结果如下：南海北部SCM的形成与温跃层及营 养跃层的存在密切相关，但该深度处的营养盐浓度与叶绿素a的浓度大小没有 直接的相关，从而推测营养盐通量可能对SCM的强度（或叶绿素口浓度）具有 更重要的影响。另一方面，SCM 的形成还归因于水层特定的浮游植物类群组成 （微微型浮游植物占优势，其中尤以PRO与PEUK最为明显）及其它们的光适 应性和特殊的营养动力学机制相关。关于摄食的作用，我们只观测到它对SCM 强度的影响；最后还推论，SCM 的形成一定程度卜是新生产的结果，再生生产 在其中只起次要地位，因而SCM与生物泵密切相关。