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脉冲式营养盐输入是陆源输入营养盐的重要方式,可以改变营养物质的短期可利用性,影响海洋浮游生物的种群数量及群落结构。本文通过模拟脉冲式磷酸盐输入的方法,分别在10℃和25℃条件下,研究磷酸盐(两个浓度水平)三种脉冲输入方式对两种海水单胞藻(三角褐指藻Phaeodactylum tricornutumBohlin和裸甲藻Gymnodinium sp.)种群的生长所产生的影响,并且对自然海水水样模拟磷酸盐脉冲式输入,进一步探索磷酸盐脉冲对浮游植物群落结构所产生的影响。实验结果表明,不同磷酸盐脉冲输入方式会对海洋浮游植物种群的生长及群落结构产生影响,而且这种影响会因环境条件以及藻种的差异而表现出不同的效应。主要结果如下:
三角褐指藻和裸甲藻单独培养的脉冲实验中,可得出:①每天输入的脉冲方式(近似连续的输入模式)下藻的生长状况比每4天和每8天脉冲输入模式(脉冲式的输入模式)稳定,后两者生长曲线波动较为明显,这说明脉冲输入模式对藻类生长的干扰程度强于连续输入模式。②在10℃条件下,低浓度组中,两种藻在近似连续的脉冲方式下的藻密度优势明显,而高浓度组中,三角褐指藻在近似连续脉冲方式下藻密度占优势,裸甲藻藻密度在每8天输入一次的脉冲方式下占优势。③在25℃条件下,低浓度组中,随着磷酸盐脉冲周期的增加,三角褐指藻的平均密度显著升高,而裸甲藻在每天输入的脉冲方式下优势明显,高浓度组中,两种藻在每天输入的脉冲方式下藻密度占有较大优势。
自然海水样的磷酸盐脉冲实验中,根据不同脉冲方式对微藻群落生物量的影响结果,可得出:①近似连续的输入模式下藻的长势相对稳定,脉冲式的输入模式相比近似连续的输入模式而言,更容易促进藻类总生物量的增加。②在较高温度以及较低的磷酸盐浓度水平下,脉冲式的输入方式可能会导致硅藻的大量繁殖,进而可能引发赤潮。③随着输入间隔的增加,群落结构基本表现为由硅藻和金藻占优势变为硅藻、金藻和绿藻占优势,说明绿藻随着输入间隔的增加容易成为优势门类。根据不同脉冲方式对微藻群落结构和组成的影响结果,可得出:①随着输入间隔的增加,各组优势种的种类有所增加,等鞭金藻作为优势种的天数有降低的趋势,小球藻作为优势种的天数有升高的趋势;随着输入间隔的增加,优势种的更换频率在低浓度组中有所增加,在高浓度组中有所下降。②低浓度组中,脉冲式的输入方式下的多样性指数高于近似连续的输入方式,而高浓度中,脉冲式的输入方式下的多样性指数较低。③Margalef种类丰度指数在高浓度组所得到的实验结果基本与该组Shannon-Wiener多样性指数的结果相符;低浓度组中,三种脉冲方式下的种类丰度指数变化趋势区分度不明显。
根据以上实验结果可得出,海洋微藻的生长曲线在脉冲式的营养盐输入方式下波动较大,在1天输入一次的脉冲方式下生长较为稳定;在较高温度以及较低的磷酸盐浓度水平下,脉冲式的输入方式可能会导致硅藻的大量繁殖,进而可能引发赤潮;随着输入间隔的增加,绿藻容易成为优势门类,并且各组优势种的种类有所增加。藻类生物量以及多样性指数随输入间隔的增加在不同磷酸盐浓度或者不同实验条件下显示出不同的趋势,所以有必要进行更深入的研究。