俄勒岡上升流區(qū)浮游植物及其與橈足類產(chǎn)卵率和太平洋磷蝦攝食關(guān)系的研究.pdf

1、在北加利福尼亞流系上升流生態(tài)系統(tǒng)，季節(jié)性的上升流驅(qū)使水文地理、化學(xué)及生物特征發(fā)生季節(jié)性變化。據(jù)對(duì)此近海上升流系統(tǒng)的已有研究，3、4月開始盛行的北風(fēng)引起近岸表層水的Ekman離岸輸送，而底層富含營養(yǎng)鹽的冷水則起補(bǔ)償作用上升至表層。上升流持續(xù)地輸送營養(yǎng)鹽到表層，加上適宜的光照條件，能刺激浮游植物生物量的顯著增長并有浮游動(dòng)物和魚類等的高生物量產(chǎn)出。然而至今未見在一年尺度上關(guān)于浮游植物群落組成季節(jié)變化的報(bào)道；浮游植物生物量及物種組成對(duì)橈足類太平

2、洋哲水蚤(Calanus pacificus)和馬歇爾哲水蚤(Calanusmarshallae)產(chǎn)卵活動(dòng)的影響仍需探究；太平洋磷蝦(Euphausia pacifica)在加利福尼亞流系統(tǒng)的現(xiàn)場攝食研究尚未開展；上升流過程影響低營養(yǎng)級(jí)間的相互作用一直備受關(guān)注。本研究針對(duì)上述生物海洋學(xué)領(lǐng)域的科學(xué)問題進(jìn)行了探討。
　　 在2009-2010年期間對(duì)北加利福尼亞流系統(tǒng)的典型海區(qū)-俄勒岡中部近海上升流區(qū)進(jìn)行了時(shí)間序列的浮游生物調(diào)查及現(xiàn)

3、場實(shí)驗(yàn)。研究內(nèi)容包括：浮游植物群落組成的季節(jié)變化；浮游植物生物量及物種組成對(duì)橈足類產(chǎn)卵率的影響；成體太平洋磷蝦對(duì)小型浮游生物群集的攝食。主要結(jié)果如下：
　　 (1)多元統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果表明，2009年俄勒岡上升流區(qū)的浮游植物可分為冬季低溫、強(qiáng)勢(shì)上升流低溫、上升流季節(jié)后期和秋季高溫4個(gè)組群。硅藻主導(dǎo)強(qiáng)勢(shì)上升流低溫組群，對(duì)應(yīng)4-7月上升流季節(jié)及10月上升流的再次興起；甲藻主導(dǎo)秋季高溫組群，對(duì)應(yīng)秋季下降流；冬季低溫組群和上升流季節(jié)后期組群

4、是硅藻、甲藻等的混合群集，分別對(duì)應(yīng)上升流季節(jié)之前及其松弛期。溫度、鹽度及銨鹽組合影響群落結(jié)構(gòu)較為顯著。浮游植物生物量與各環(huán)境因子的相關(guān)性均不顯著，這可能是上升流生態(tài)系統(tǒng)中物理化學(xué)過程與生物過程復(fù)雜關(guān)系的體現(xiàn)。
　　 (2)與2009年浮游植物同步調(diào)查期間，橈足類C.marshallae在下降流季節(jié)(1～3月)和在上升流季節(jié)(4～10月)均出現(xiàn)產(chǎn)卵，而C.pacificus的產(chǎn)卵則在下降流季節(jié)(1～3月，12月)和上升流季節(jié)后期(

5、9，10月)。C.marshallae產(chǎn)卵率與總Chla濃度、粒徑>5μm的Chlα濃度和浮游植物及其主要類群硅藻、甲藻、優(yōu)勢(shì)種屬的碳生物量相關(guān)性不顯著，但兩種橈足類都在冬末藻華期間有最高產(chǎn)卵率，C.marshallae在上升流硅藻藻華期間有較高而穩(wěn)定的產(chǎn)卵率，說明食物條件對(duì)產(chǎn)卵的積極效應(yīng)。C.marshallae產(chǎn)卵率變異可能受到上升流/下降流交替和餌料種更替的影響，當(dāng)浮游植物群集由硅藻型轉(zhuǎn)變?yōu)榧自逍秃?，其產(chǎn)卵停止或產(chǎn)卵率降低。

6、>　　 (3)在2010年2～8月，首次對(duì)研究海域的E.pacifica開展了9次攝食小型浮游生物群集的現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)。食物條件-小型浮游生物碳生物量和總Chlα濃度，季節(jié)變動(dòng)幅度大：上升流季節(jié)之前，碳生物量和總Chlα濃度分別是16.2～49.8μgC L-1和0.41～0.87μg L-1；上升流季節(jié)期間，受事件尺度的強(qiáng)勢(shì)上升流及其松弛期交替發(fā)生的影響，8月末有最高碳生物量698.5μg C L-1及總Chlα濃度21.75μgL-1，

7、而6月末及8月初的碳生物量和總Chlα濃度分別是69.4和93.3μg C L-1，0.79和2.91μg L-1。
　　 碳生物量依賴的濾水率介于6.9～202.8 ml euphausiid-1 h-1，而Chlα濃度依賴的介于8.0～167.9 ml euphausiid-1 h-1。攝食率的變化幅度大(0.1～46.3μg Ceuphausiid-1 h-1)，高值正相關(guān)于上升流季節(jié)較高的食物濃度，而負(fù)值和低值對(duì)應(yīng)上升流

8、季節(jié)之前的低食物濃度(<50μg C L-1)。日糧高值(2.4％～23.3％)是在上升流季節(jié)期間，而低值(0.04％～1.8％)是在上升流季節(jié)之前，按每日2～4％的低限能量需求，上升流季節(jié)的藻華期間(>5％)和非藻華期間(>2％，低限水平)，攝食滿足需求，而上升流季節(jié)之前，則不能滿足(<2％)，推測磷蝦有其它食物來源或降低了自身代謝需求。
　　 Ivlev曲線較好地?cái)M合濾水率與碳生物量、纖毛蟲及總Chlα的變化關(guān)系。攝食率與碳

9、生物量之間顯著適配linear或sigmoidal模型，對(duì)自養(yǎng)浮游植物(Chlα)與異養(yǎng)纖毛蟲則分別顯著適配Holling typeⅡ和sigmoidal模型，隱含了物種特異性、機(jī)會(huì)主義及適應(yīng)性攝食等行為。本文擬合的攝食功能曲線與已報(bào)道的不完全一致，這歸因于以小型浮游生物群集和以有限培養(yǎng)餌料作為攝食對(duì)象的差異。
　　 根據(jù)選擇性指數(shù)Ei*，在上升流季節(jié)早期(6月)，E.pacifica對(duì)硅藻(Pseudo-nitzschia s

10、pp.，Leptocylindrus spp.，Chaetoceros spp.，Astererionellopsisglacialis，Thalassiosira spp.)有積極選擇，即使甲藻和纖毛蟲也很豐富。強(qiáng)勢(shì)上升流期間(7、8月)，對(duì)部分優(yōu)勢(shì)硅藻，如Chaetoceros spp.，并不積極選擇，對(duì)次優(yōu)勢(shì)硅藻(Eucampiazodiacus和Lauderia annulata)也有積極攝食。纖毛蟲在硅藻等其它食物缺乏且其生物