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本研究在环北部湾沿海7个港湾设置了48个采样点,其中包括广东湛江港,海南西北部海口港、新海港、洋浦港和八所港,以及广西防城港和北海港海域。采集了表层沉积物样品,对沉积物环境中总有机碳(TOC)、总氮(TN)、总磷(TP)和生物硅(BSi)等生源要素含量和空间分布特征进行研究,分析其有机质的主要来源,并根据其含量进行污染评价,以揭示环北部湾海域沉积物污染现状。同时在不同条件下对沉积物中浮游植物休眠体进行了直接萌发实验,对萌发的浮游植物进行了显微镜分析,并对其18S rDNA V4区进行了高通量测序,探讨萌发的浮游植物群落结构,以揭示沉积物中浮游植物休眠体对营养细胞种群动态的影响及赤潮发生潜势,研究结果为环北部湾海洋环境保护和赤潮防治提供科学依据。主要研究结果如下:1)环北部湾7个港湾48个站位表层沉积物中生源要素含量:TOC含量为0.27%1.64%,TN为0.09%0.25%,TP为0.02%0.05%,BSi为0.55%4.56%。其中湛江港生源要素含量较高,其次为广西沿海的北海港和防城港,海南西部的4个港湾生源要素含量较为接近。生源要素在各港湾中的空间分布具有明显差异,其中在海口港中呈现出近岸低、远岸高的分布特征;在新海港中生源要素空间分布受航运影响,靠近航道的站位含量较高;而在防城港中,则呈现出外湾高、内湾低的特征。2)根据TOC/TN摩尔比,得出沉积物中的有机碳主要来源于海洋浮游植物,某些站位同时受到陆源影响;各生源要素之间具有显著相关性,表明生源要素之间具有较高的同源性。沉积物中TN污染比较严重,全部样品均达到II类污染标准;大部分站位TOC含量达到II类污染标准,可能会对底栖生物造成一定潜在危害;而TP则属于安全级别。在本研究的7个港湾中,以湛江港、北海港和八所港污染较为严重。3)在显微镜观察下,萌发出浮游植物共52属74种(含变种、变型),其中硅藻门33种,占总种数的45%;甲藻门30种,占总种数的40%;金藻门3种,绿藻门3种以及定鞭藻门、蓝细菌、针孢藻等共5种。在五种不同处理下各个港湾表层沉积物萌发的浮游植物种类数相差不大,普遍在25℃+Si处理下种类数目较多,以硅藻和甲藻为主;而25℃+GeO2处理下浮游植物种类数较少,硅藻种类减少,甲藻和其他藻类种类增加。通过对表层沉积物的直接萌发,发现了一些该海域尚未报道的种类,丰富了海域浮游植物信息。4)环北部湾各港湾萌发的浮游植物细胞密度为3.69×1043.31×106cells/cm3,整体而言,25℃下萌发浮游植物细胞密度较高,且湛江港和新海港萌发出来的浮游植物细胞密度较高。同时可以发现+Si下硅藻细胞密度较高,而加入GeO2时,硅藻生长受到抑制,甲藻、金藻和绿藻细胞密度呈上升趋势。萌发的浮游植物物种多样性偏低,Shannon-Wiener物种多样性指数为0.022.38;同时优势种优势度明显,表明萌发的浮游植物群落结构不够稳定。5)对25℃+Si和25℃+GeO2两种处理下的萌发浮游植物进行18S rDNA V4区高通量测序,并对所得的OTUs序列进行物种注释后发现,共鉴定7门36属46种真核藻类,其中包括硅藻门、甲藻门、金藻门、绿藻门等。广东西部、海南西北部以及广西沿海这三个海域共有物种较多,为18种。当加入硅时,金藻和硅藻为优势类群;当去硅加GeO2处理时,硅藻比例下降,而定鞭藻、绿藻、甲藻成了优势类群。结果同样说明GeO2能有效地抑制硅藻和金藻的生长,并有利于非硅藻类的生长。6)对比显微镜分析与基因组测序的结果可发现,显微镜分析中硅藻和甲藻所占比例较大,大部分浮游植物只能鉴定到属水平。而基因组测序大部分能注释到种水平,定鞭藻和绿藻所占比例上升,同时发现该海域含有数目众多的微微型藻,如共球藻纲的Picochlorum eukaryotum和小豆藻纲的细小微胞藻以及金藻纲中的Paraphysomonas butcheri和Pedospumella encystans。结果说明基因组测序能够获得更多的物种信息,丰富了该海域浮游植物信息,并提高了对真核浮游藻类,尤其是对微微型藻类的监测能力。