查看更多>>摘要:海洋浮游植物面临着与气候及环境变化相关的新挑战,种种迹象表明,海水营养盐浓度下降和失衡,以及海水升温、酸化会导致海洋浮游植物粒级结构趋向小型化,但在自然海域这一趋势缺乏直接的验证与深入研究.本文在黄海北部的鸭绿江口设置了 16 个采样点,2020 年 3-12 月期间,每月采集一次样品(包括浮游植物环境DNA样品和海水样品),对鸭绿江口海域浮游植物粒级结构和环境指标[包括氮、磷、硅营养盐,水温、溶解氧(DO)、pH以及化学需氧量(COD)等]进行了系统分析,利用非度量多维尺度分析(NMDS),筛选出各环境因子不同浓度梯度站位,结合高通量测序和实验室镜检手段对浮游植物粒级分级和定量,以验证鸭绿江口海域浮游植物粒级结构的环境差异响应.结果表明:鸭绿江口海域含氮营养盐平均浓度呈现出东西两侧河口区域较高、中部海域相对较低的分布特征,磷、硅营养盐的分布趋势与氮营养盐基本一致.同时,pH和DO浓度在西侧河口区域相对较低,而COD浓度在该区域相对较高.水温在 3—12 月期间呈倒U型变化趋势,7 月达到最高值.验证结果表明,海水中氮、磷、硅营养盐浓度与小粒级浮游植物生物量均呈负相关,即营养盐浓度越低,小粒级浮游植物生物量占比越高.同时,水温的上升也促进了小粒级浮游植物的生长,使其生物量占比增加.此外,发现小粒级浮游植物对有机物的利用效率高于大粒级浮游植物,且对低氧环境具有一定的耐受性.这表现为小粒级浮游植物生物量占比随着COD浓度的升高而升高,随DO浓度的升高而下降.研究显示,近岸海域氮、磷、硅营养盐浓度下降以及水温上升、缺氧加剧,均可导致浮游植物粒级结构趋于小型化,这可能会对生态系统的稳定和海水贝类养殖业的可持续发展构成潜在威胁.因此在全球气候变化的背景下,建议对河口区域陆源氮、磷等营养盐的调控政策进行实时调整,以利于海洋生态系统的健康和海洋经济可持续发展.