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本论文通过2010年春季和2011年夏季对南海进行大面调查,利用反相高效液相色潽法对浮游植物特征光合色素进行分析,结合CHEMTAX化学分类软件估算浮游植物各类群对总生物量(Chlα)的贡献,研究了南海浮游植物现存生物量及群落结构的时空变化,探讨了中尺度过程(上升流、涡旋)对浮游植物生物量和群落结构的影响,取得如下研究结果:
南海浮游植物光合色素和类群组成的空间变化特征:春季平均水柱积分(至150m)的总Chlα浓度在近岸、陆架、陆坡和海盆分别为480.45±274.77、261.34±89.55、204.41±47.20和180.73±41.56ng/L。夏季平均水柱积分(至150m)的总Chlα浓度在近岸、陆架、陆坡和海盆分别为339.41±124.60、111.48±64.03、56.42±22.54和82.69±25.83ng/L。主要特征光合色素浓度存在区域差异,春季,近岸为岩藻黄素、玉米黄素和叶绿素b,陆架为叶绿素b、二乙烯基叶绿素a和19’-己酰基氧化岩藻黄素,而陆坡和海盆为二乙烯基叶绿素a、19’-己酰基氧化岩藻黄素和玉米黄素;夏季,近岸为岩藻黄素、玉米黄素和叶绿素b;而陆架、陆坡和海盆的主要特征光合色素均为玉米黄素、二乙烯基叶绿素a和19’-己酰基氧化岩藻黄素。CHEMTAX计算表明,春季近岸以聚球藻和硅藻为优势类群;陆架以定鞭金藻4型、青绿藻和聚球藻为优势类群;陆坡和海盆区以定鞭金藻4型、聚球藻和原绿球藻为优势类群。夏季近岸以聚球藻和硅藻为优势类群;陆架、陆坡和海盆以定鞭金藻4型、聚球藻和原绿球藻为优势类群。主要特征光合色素与环境因子的相关关系表现为:玉米黄素与温度呈显著正相关,与盐度呈显著负相关;19‘-丁酰基氧化岩藻黄素与温度呈显著负相关,与盐度呈显著正相关;二乙烯基叶绿素a与温度呈显著正相关,与盐度呈显著负相关,与营养盐呈负相关。
南海春夏两季浮游植物生物量和群落结构的比较:除近岸的岩藻黄素和玉米黄素以夏季高于春季外,调查的绝大部分区域主要特征光合色素浓度均呈春季高于夏季。两个季节海盆区的群落结构的垂直分布相近,贫营养的表层和25m以聚球藻占绝对优势;75m至150m以定鞭金藻4型占优势;DCM层的优势类群为定鞭金藻4型、聚球藻和原绿球藻。
南海浮游植物生物量和群落结构对上升流和中尺度涡的响应:春季南海西部上升流抬升了叶绿素最大层深度,增加了水柱总Chlα浓度和硅藻与青绿藻比例。在夏季南海西南部受中尺度涡影响的海域,优势类群为定鞭金藻、聚球藻和原绿球藻。中尺度涡影响了总Chlα的垂直分布,如暖涡加深了叶绿素最大层。中尺度涡改变了群落结构,暖涡区定鞭金藻贡献量增加,而原绿球藻和聚球藻贡献量降低;冷涡区聚球藻贡献量减少,硅藻贡献量增加。