海洋浮游植物细胞体积和表面积模型及其转换生物量

【摘要】：浮游植物细胞体积和表面积是其重要的生态学参数之一。本文用几何体积拟合方法，建立了中国海域284属浮游植物的细胞体积和表面积估算模型。研究结果表明31种简单和复合几何模型可以较好地估算出中国海域浮游植物细胞体积和表面积。与以往的研究相比，本研究在方法的实用性上进行了改进，对各属的拟合几何模型和显微镜下测量的几何参数进行了统一化，对数据格式的输入和计算的软件模型进行了标准化。编制了VBA软件——BiovolumeTool，其中包含常见的863个微藻属，使本模型的使用效率和可操作性大大提高，为海洋浮游植物的细胞体积和表面积等参数的计算奠定基础。 本文以渤海为例，对模型进行了应用。通过对渤海浮游植物细胞体积转换碳浓度的计算，对其平面分布模式进行了描述，同时在硅、甲藻功能群的层次和关键物种的层次上描述了渤海浮游植物群落碳浓度的结构。与细胞丰度和叶绿素a浓度这两个经典生物量表示方法的比较表明，浮游植物细胞体积转换生物量在物种的水平上对浮游植物生物量有一合理的表达。 此外还应用浮游植物细胞体积转换生物量建立了浮游植物群落关键种的测度方法，同时改进了Shannon-Wiener多样性指数和Pielou均匀度指数。应用浮游植物细胞体积转换生物量进行了渤海浮游植物群落生长过程、香港和东海水域微型浮游动物摄食和胶州湾浮游植物群落沉降通量的研究。以上研究结果表明浮游植物细胞体积转换生物量还有很广阔的应用前景。