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浮游动物在海洋物质循环和能量传递中起着承上启下的作用,开展浮游动物摄食生态研究,对进一步了解浮游生物群落的营养结构及浮游动物在海洋生态系统中的作用有着重要意义。本研究于2011年5月份(春季)和8月份(夏季)在福建省东山湾海域,采用饵料差减法估算了桡足类对浮游植物和小型、微型浮游动物的摄食率,利用稀释法研究了小型、微型浮游动物对浮游植物的摄食率,运用放射性同位素标记法测定了微型浮游动物对异养细菌的摄食率。
主要结果如下:
1.东山湾叶绿素a、异养细菌以及小型、微型浮游动物数量分布
5月份,东山湾叶绿素a为1.24~8.44μg/L,以Pico+Nano级浮游植物为主;异养细菌菌落数为(1.4~97)×102 cfu/ml;小型、微型浮游动物丰度为315~2987ind./L以砂壳类纤毛虫为主要类群。整体分布上,叶绿素a、异养细菌以及小型、微型浮游动物均呈现湾内向湾外递减的趋势。
8月份,东山湾叶绿素a为0.92~11.7μg/L,以Nano+Micro级浮游植物为主;异养细菌菌落数为(3.5~88.0)×102 cfu/ml;小型、微型浮游动物丰度为2600~4216ind./L,砂壳类纤毛虫在数量占主要优势地位。整体分布上,叶绿素a呈现湾内向湾外递减的趋势,异养细菌则为湾内远低于湾外的分布特点,小型、微型浮游动物则呈现为湾中低,两边高的趋势。
2.东山湾5月份浮游动物摄食情况
5月份东山湾,桡足类对浮游植物的清滤率为14.4~15.7 ml/ind.·d,日摄食量为0.10~0.63μgC/ind.·d,分别相当于浮游植物现存量和初级生产力的0.57~1.02%和0.25~0.68%。桡足类对小型、微型浮游动物的清滤率为-0.15~0.25 L/ind.·d,日摄食量为-0.66~1.22μgC/ind.·d。小型、微型浮游动物对浮游植物的日摄食量为59.33~435.52μgC/L·d,为浮游植物现存量以及初级生产力的60.78~67.31%和76.30~415.88%。微型浮游动物对异养细菌的摄食量为-9.58~1.88μgC/L·d,对细菌生产力的摄食压力为1.00~7.58%。
3.东山湾8月份浮游动物摄食情况
8月份东山湾,桡足类对浮游植物的清滤率为14.2~42.2 ml/ind.·d,日摄食量为1.40~2.77μgC/ind.·d,分别相当于浮游植物现存量和初级生产力的11.24~75.33%和4.43~10.83%。桡足类对小型、微型浮游动物的清滤率为0.00~0.03 L/ind.·d,日摄食量为0.17~0.64μgC/ind.·d。小型、微型浮游动物对浮游植物的日摄食量为167.42~293.27μgC/L·d,占浮游植物现存量和初级生产力的71.50~79.59%和102.05~107.16%。微型浮游动物对异养细菌的日摄食量为4.27~18.28μgC/L·d,对细菌生产力的摄食压力为5.72~22.31%。
4.桡足类对小型、微型浮游动物不同类群的摄食具有差异性
5月份,桡足类对桡足类幼体的摄食量相对较高,其次为砂壳类纤毛虫,无壳类纤毛虫相对最低,分别为0.98μgC/ind.·d、0.06~0.24μgC//ind.·d和0.01μgC/ind.·d。8月份,桡足类对小型、微型浮游动物的摄食选择性与5月份不同,为砂壳类纤毛虫>无壳类纤毛虫>桡足类幼体,日摄食量分别为0.32~1.15μgC/ind.d、0.49μgC/ind.·d和0.09μgC/ind.·d。
5.小型、微型浮游动物对浮游植物摄食选择性
5月份,小型、微型浮游动物对0.7~20μm粒径浮游植物现存量和初级生产力的摄食压力分别为49.43~79.73%和60.21~87.37%;对20~200μm粒径浮游植物的其现存量和初级生产力的64.08%和67.99%。8月份,小型、微型浮游动物对Pico、Nano以及Micro级浮游植物的摄食并未出现明显选择性,其对Pico级浮游植物现存量和初级生产力的摄食压力分别为59.0~79.1%和64.06~119.50%,而对Nano级浮游植物则为59.6~68.5%和73.70~89.20%,对Micro级浮游植物的摄食压力为60.7~82.0%和89.60~92.80%。
6.东山湾以浮游动物为中介的碳流途径
每天异养细菌利用1416.5μgC/L的DOC进行二次生产,产生60.47μgC/L碳,仅8.57%的细菌生产力通过摄食作用进入微型浮游动物;浮游植物通过光合作用生产了568.66μgC/L的DOC,其中46.39%通过小型、微型浮游动物摄食进入微食物环,另外3.69%通过桡足类摄食作用直接进入经典食物链;此外,小型、微型浮游动物通过被摄食作用将微食物环中固定的6.62μgC/L碳进入经典食物链。总体来说,微食物环是东山湾生态系统碳流途径的主要环节;东山湾微食物环对碳的摄取呈现高摄入,低输出的特点,说明微食物环在东山湾生态系统碳的转移和输出方面具有非常重要的作用。