【摘 要】
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本论文根据基于基金委东印度洋共享航次与2014-2015、2017-2019、2021的3-5月和2020年的9-11月的七个科考航次,对七年的浮游植物群落结构进行了调查,于2019年和2020年对浮游植物直接沉降进行了现场实验,于2019年对浮游动物粪便颗粒的丰度以及浮游动物粪便颗粒的生产率与生产量进行了研究。这些研究对寡营养海域群落的年际变化以及浮游植物碳沉降和浮游动物粪便的碳沉降提供参考。赤
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本论文根据基于基金委东印度洋共享航次与2014-2015、2017-2019、2021的3-5月和2020年的9-11月的七个科考航次,对七年的浮游植物群落结构进行了调查,于2019年和2020年对浮游植物直接沉降进行了现场实验,于2019年对浮游动物粪便颗粒的丰度以及浮游动物粪便颗粒的生产率与生产量进行了研究。这些研究对寡营养海域群落的年际变化以及浮游植物碳沉降和浮游动物粪便的碳沉降提供参考。赤道东印度洋的浮游植物群落年际变化和季节变化的表明调查海域浮游植物各主要类群随年际波动变化。在七个调查航次中,2017年和2021年的浮游植物细胞丰度较高,这两年均在孟加拉湾的检测到束毛藻的丰度显著偏高。细胞的垂直分布显示蓝藻和甲藻主要分布在水体上层,硅藻主要分布在中下层。2020年9～11月与2019年和2021年3～5月的调查对比表明,在春季主要以甲藻和蓝藻为主,秋季则以硅藻为主。基于广义加性模型（GAMs Generalized additive models）对浮游植物各主要类群的细胞丰度与温度和氮磷比的拟合结果表明,温度的升高会促进蓝藻和甲藻的生长,硅藻在26℃出现转折,由增长转化为降低。氮磷比的拟合结果显示在磷限制的情况下,蓝藻和甲藻具有更好的适应性。调查区域的浮游植物多样性指数呈斑块分布,主要受到蓝藻的影响。2019年春季和2020年秋季浮游植物沉降速率的研究结果表明2020年秋季的沉降速率高于2019年春季的沉降速率(2019年-0.095～1.277 md-1,2020年-0.051～1.823md-1)。浮游植物沉降速率的垂直分布相似在两个航次均呈现上层较低,真光层底层的的沉降速率迅速增大。分区域比较的结果显示,孟加拉湾和赤道区域2020年的沉降速率均大于2019年,结合浮游植物群落的结果显示群落中硅藻多沉降速率大,甲藻蓝藻多沉降速率小。2019年春季的碳通量大于2020年的碳通量,分别比较了孟加拉湾和赤道区域的碳通量,我们发现赤道区域2020年的碳通量大于2019年的碳通量,这主要是因为在2020年调查区域的主要类群是硅藻,在孟加拉湾则是2019年碳通量显著大于2020年的碳通量,这主要是因为2019年的孟加拉湾的E87-26站位有大量的束毛藻。对东印度洋海域浮游动物的粪便颗粒的浓度做了调查,现场实验后于实验室计算了浮游动物粪便的生产率。不同水层粪便颗粒的差异较小,但是站位之间的差异明显。相关性分析结果显示浮游动物粪便颗粒的分布与环境因子的关系不大。浮游动物粪便颗粒的生产速率是0.015～0.521 pellets ind-1h-1,结果显示粪便颗粒生产率高的站位浮游植物丰度高。浮游动物的生产速率差异显著在不同站位,200-500μm的浮游动物粪便颗粒的生产速率的范围是0.015～0.169 pellets ind-1h-1,平均值为0.067 pellets ind-1h-1,＞500μm的浮游动物的粪便生产0.079～0.521 pellets ind-1h-1之间,平均值为0.226pellets ind-1h-1,＞500μm这一粒级的浮游动物的粪便颗粒生产率均大于200～500μm这一粒级的浮游动物。碳生产量为4.033～68.191 mg C m-2d-1,各站位之间的平均值为59.334 mg C m-2d-1;总的来说EQ-11的粪便颗粒生产量是最大的,而且＞500μm这个粒径范围的浮游动物生产的粪便颗粒较多,作为主要的贡献者可以达到70%以上。本研究表明,在东印度洋这一寡营养盐海域,温度是控制浮游植物群落的结构的重要因素,而随着全球气温的增加群落结构会转为甲藻和蓝藻为主。浮游植物自然沉降与浮游动物粪便颗粒的向下沉降是碳汇的重要途径。
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