海洋微藻小粒级化趋势的环境驱动机制浅析
2022-09-21刘苏萱
刘 印,宋 伦,刘苏萱
( 1.大连海洋大学,辽宁 大连 116023;2.辽宁省海洋水产科学研究院,辽宁省海洋生物资源与生态学重点实验室,辽宁 大连 116023 )
海洋微藻作为海洋生态系统中主要的初级生产者,通过光合作用将二氧化碳转化为有机碳,增加海洋碳汇,对维持地球生态系统具有非常重要的作用[1-3];海洋微藻亦是浮游动物、鱼类、滤食性贝类等海洋动物的主要营养来源,而微藻细胞粒径的大小直接或间接影响这些动物的营养储备和健康生长,尤其对饵料质量选择型的滤食性贝类影响更大[4-5]。海洋微藻按照细胞的等效球径大小分为小型微藻(>20 μm)、微型微藻(2~20 μm)和微微型微藻(<2 μm)。相关研究表明,环境的变化会影响海洋微藻的群落组成和粒级结构[6-8],海洋微藻种群或群落正趋于小粒级化[9-10]。笔者统计了我国四大海区微藻优势种的演替规律(表1)[11-18],统计结果显示,海洋微藻群落经过20多年的演替,优势种的粒径有趋向小粒级化的趋势。

表1 中国近岸海域微藻优势种演替规律Tab.1 Succession of dominant species of microalgae in coastal waters in China
驱动海洋微藻小粒级化的因素主要为3个方面:(1)全球气候变暖和海洋酸化;(2)营养盐组成及含量失衡,如氮、磷、硅含量下降;(3)其他因素诱导,如微量元素和摄食压力等。笔者围绕这3个方面展开分析,以期为海洋生态保护和贝类增养殖业的健康发展提供参考。
1 气候变暖驱动海洋微藻小粒级化
温度是影响海洋生态系统的一个重要环境因子,可以直接或间接地影响海洋中的大部分生物、物理或化学过程。温度可以直接影响海洋微藻的新陈代谢和生长繁殖,是海洋生物时空分布的重要影响因素[19];温度可以影响海水的密度和盐度等环境因子,共同控制其垂直稳定性,进而影响海洋温跃层的形成与发展[20];温度可以影响海洋生态系统中的多种化学反应过程,如海洋有机物的降解、吸附等[21],进而影响海洋系统中碳、氮、氧等多种元素的地球化学物质循环;温……
