东海赤潮高发区春季浮游植物优势种生长和演替的光照效应研究
近年来，由于受人类活动的影响，长江口、杭州湾、舟山渔场附近是我国赤潮危害最为严重的海域之一，被称为东海有害赤潮高发区。该赤潮区每年4-5月发生以东海原甲藻为主要优势种的甲藻赤潮，因此许多学者提出了一些关于特定藻种在自然条件下能形成赤潮的机理问题，其中一部分是关于藻种的光照适应性。本文在总结已有实验结果的基础上，通过现场受控培养实验研究了在东海赤潮高发区的赤潮前、中、后阶段，光照对春季浮游植物生长、营养盐吸收动力学、以及优势种的生长和演替的影响，为进一步了解东海赤潮的发生机理提供科学基础。主要有以下研究成果：
1．光照对春季浮游植物生长的影响
本文通过现场受控光照实验的方法，研究东海赤潮高发区不同的光照梯度下春季浮游植物生长的状况，结果表明，在合适的光照范围内，光照增强促进浮游植物的生长，当达到一定光照时，光照增强会对浮游植物的生长产生不同程度的抑制作用。同时光照的强弱影响浮游植物生长的迟滞期。进一步分析浮游植物的终止生物量与光照的关系，发现近岸站位浮游植物的最适生长光照低于外海海区。浮游植物的最适生长光照与培养温度有关，随温度的升高，外海站位浮游植物的最适生长光照逐渐增大，而近岸站位没有明显的规律，这可能是由于浮游植物的群落结构不同引起的。
2．春季浮游植物对无机溶解态营养盐吸收的光照效应影响
本文通过现场光照培养实验研究了光照与浮游植物对无机溶解态营养盐吸收的关系。在一定的光照范围内，光照增强促进浮游植物对无机氮、磷酸盐的吸收，当光照超过该阈值，光照继续增强对无机氮和磷酸盐的吸收有轻微的抑制作用。进一步分析光照与浮游植物营养盐吸收速率的关系可知，米氏方程可以较好的描述光照与浮游植物无机态营养盐吸收速率之间的关系。近岸站位浮游植物对无机氮、磷酸盐的最大吸收速率高于外海站位。外海站位营养盐吸收的光照半饱和常数明显高于近岸站位，浮游植物对无机氮吸收的光照半饱和常数高于磷酸盐。另外，温度升高，浮游植物对无机氮、磷酸盐的最大吸收速率增大，光照半饱和常数也逐渐增大。3．光照对春季浮游植物种群演替的影响
东海赤潮高发区，春季浮游植物的优势种组成以硅藻、甲藻为主，另外在近岸站位的培养中还有衣藻、裸藻等半咸水浮游植物。硅藻多为中肋骨条藻、拟菱形藻和角毛藻等，甲藻多为东海原甲藻、裸甲藻、米氏凯伦藻等。不同光照条件下，浮游植物优势种有明显的演替现象。
没有发生赤潮海水的培养，浮游植物优势种演替变化明显，一般在几种硅藻之间演替。中肋骨条藻和拟菱形藻等硅藻适合生长的光照范围较广，在自然光照下具有很强的竞争力。弱光照下，中肋骨条藻的竞争力较拟菱形藻强；高光照下，角毛藻的竞争力)中肋骨条藻)拟菱形藻。当光照逐渐增强，浮游植物优势种由中肋骨条藻演替为角毛藻。
发生赤潮的情况下，培养期间优势种多出现单一种类(东海原甲藻)占据优势或者两种优势种(东海原甲藻和中肋骨条藻)共存的情况，其他浮游植物种类很难快速生长并形成优势。东海原甲藻的最适生长光照在5.0 MJ·m<'-2>·d<'-1>左右。高光照下，中肋骨条藻的竞争力较强。
光照;优势种;原甲藻;中肋骨条藻;浮游植物;赤潮
中国海洋大学
硕士
海洋化学
王修林
2006
中文
Q949.2
79
2007-08-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）