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细菌降解有机物又由小型浮游动物摄食回到主食物链的微食物循环被认为是海洋生态系统稳定的重要因素,是主食物链的必要补充,而对该作用的认识需要模型量化。本研究在已有黄海浮游生态系统模型基础上,增加微食物环过程(打开已有模型中营养物质转化的隐形参数关系,建立异养细菌与有机物和浮游动物之间的能量流动联系),考虑黄海营养状况,建立了1个基于磷、硅循环,包括细菌、浮游植物(小型和大型)、浮游动物(小型、大型和捕食性)生物量、磷营养盐浓度(磷酸盐、溶解态有机磷和颗粒态有机磷)及硅营养盐浓度(硅酸和生物硅)共11个生态变量的二维微食物环生态模型。在普林斯顿海洋模型模拟的黄海气候态天平均二维温度场和流场的驱动下,以该模型模拟了生态系统各营养级生物量分布的季节变化,分析了食物网能量流动关系,其结果符合黄海生态系统变化规律;模拟的溶解有机磷浓度、颗粒有机磷浓度、细菌生物量等与相关文献观测中结果相比在合理范围内或变化一致,证明模型是可信的,可为进一步研究陆架海微食物环作用提供依据。 相似文献
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根据2006年夏季与冬季南黄海真光层内浮游植物初级生产速率的实测数据,对比研究了两种差异显著的水动力条件下,不同粒级浮游植物初级生产力水平、时空分布特征及其环境调控机制,并探讨了真光层生源碳可能的碳流途径。研究结果表明,南黄海夏季总初级生产力(碳)平均为30.69 mg/(m2·h),高值区位于调查海域南部长江冲淡水影响区,冬季总初级生产力低于夏季,平均水平为21.73 mg/(m2·h),高值区北迁至海州湾附近;夏季不同粒径浮游植物对总初级生产的贡献率由高到低的顺序为小型(42.8%)、微型(29.6%)、微微型(27.6%),冬季的为微微型(41.2%)、微型(36.5%)、小型(22.3%);真光层初级生产力与环境因子的相关分析表明,水动力条件(混合与层化)引起的营养盐来源和光照的变化是初级生产力分布的主要控制因素;用生态比值法对南黄海碳流途径的分析表明,微食物环在冬夏两季碳流途径中均占有重要地位,从总体上看,南黄海浮游生态系统的碳输出潜力较弱。 相似文献
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浮游植物是海洋生态系统中的主要初级生产者，构建海洋食物网、生物泵和元素循环（包括碳循环、氮循环和硅循环等）的基石。因此，海洋生态系统中的元素循环和能量流动均与浮游植物的生长和代谢息息相关。海洋碳循环是全球碳循环的关键环节，也是全球生态系统中生物地化循环的重要组成部分。尽管浮游植物在海洋碳循环中起着至关重要的作用，但是直接测定浮游植物的初级生产力和碳生物量依旧受到传统技术和方法的限制。本文详细介绍了有关浮游植物初级生产力和碳生物量检测的各种技术和方法，列举了其各自的优缺点。目前，测定海洋浮游植物初级生产力的主要方法有黑白瓶法、遥感估算法、碳同位素测定、快速重复率荧光法；测定海洋浮游植物碳生物量的主要方法有细胞体积转换法、流式细胞术、电子探针X射线显微分析、分位数回归模型估算法。通过对比分析发现碳同位素与快速重复率荧光法相结合可以更高效测定出初级生产力，而最具优势与应用前景的碳生物量检测方法是基于分位数回归模型估算法。其中，基于分位数回归模型估算法具有拟合异常值、测定结果准确等优势，能够实现现场浮游植物群落以及各个功能群碳生物量的估算，并能够与卫星遥感技术手段相结合，可以应用于大尺度和长时间序列的海洋浮游植物碳生物量估算。通过本文的综述，一方面为海洋浮游植物初级生产力和碳含量的研究提供一个基本和系统的认识，另一方面为深入研究浮游植物在海洋碳循环以及全球碳循环中的作用提供参考。 相似文献
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黄海氮磷营养盐的循环和收支研究 总被引：16，自引：0，他引：16
建立了一个生物-物理耦合的三维营养盐动力学模型,模拟了黄海无机氮、活性磷酸盐和叶绿素a的年循环规律,估算了黄海营养盐的收支情况和季节差异,并将数值结果与实测资料进行比较。结果表明:黄海无机氮和无机磷经历了春、夏的消耗及秋、冬的补充,维持了黄海全年较高的生产力,年平均初级生产力达508mgC·m-2·d-1。黄海水文环境在很大程度上影响着营养盐的分布和生态功能:黄海中部深水区季节性热层化在春季萌发、秋末消衰,使夏季表层水营养盐匮乏,底层冷水团营养盐大量蓄集,因此初级生产力在5-6月和11月出现双峰特征,而近岸海水几乎全年混合均匀,初级生产力单峰出现在6-8月。河流每年为黄海输送225.4×103t无机氮和6.82×103t无机磷,使北黄海及近岸营养盐丰富,尤其朝鲜沿岸径流注入大量的营养盐,使其新生生产力较高,f比平均达55%。光合作用和呼吸作用是营养盐最大的汇和源,黄海中部沉积物-水界面交换向水体提供大量的硝酸氮,为新生产贡献56%的氮。大气沉降补充的营养盐占年初级生产所需氮、磷的6%和1.5%,为河流输入营养盐的3～5倍。 相似文献
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南黄海秋季叶绿素a的分布特征与浮游植物的固碳强度 总被引：19，自引：5，他引：19
依据2005年10月中下旬对南黄海的调查结果,系统阐述了2005年秋季南黄海叶绿素a的分布特征,并估算了南黄海和东中国近海初级生产力水平及浮游植物固碳强度,分析了控制其变化的生物地球化学机制.结果表明,南黄海表层叶绿素a含量的变化范围为0.11~2.38 mg/m3,平均浓度为0.66 mg/m3,明显高于50 m层的含量.南黄海表层和次表层叶绿素a分布趋势基本一致,均显现出西北高、东南低的趋势,在近岸海域出现显著的高值带,这主要是由于受到陆源输入和沿岸流带来的高营养盐的影响;中部海域的低值区则主要受控于来自东海低营养盐海流的“冲淡”作用.在垂直分布上,叶绿素a最高值基本出现在次表层,与以往发现的该海域次表层溶解氧最大值一致,这显然与南黄海浮游植物及区域水团特性有关.2005年秋季南黄海初级生产力(C)变化在95~1 634 mg/(m2·d),平均为586 mg/(m2·d),其分布趋势显示了海洋初级生产力与海水磷浓度以及水团、海流的关系.应用初级生产力估算的浮游植物固碳强度的结果表明,我国东部近海浮游植物年总固碳量约为222Mt,约占全球近海浮游植物的年固碳量的2.0%,为我国东部近海通过海-气界面总表观碳汇强度每年1 369万t的16.2倍,在不同的海域,浮游植物固碳量是其通过海-气界面总表观碳汇强度的倍数不同(渤海为3.0倍,黄海为6.7倍,东海为81.6倍). 相似文献
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胶州湾水温和营养盐硅限制初级生产力的时空变化 总被引：6，自引：2，他引：6
根据作者近年来对胶州湾水域的主要研究结果,分析和探讨了营养盐硅和水温对浮游植物生长的变化和其集群结构的改变影响,研究了胶州湾初级生产力的年变化过程是如何受到营养盐硅和水温的限制和提高,其时间阶段和空间区域又如何划分,营养盐硅和水温如何控制不同阶段和不同区域的初级生产力。同时,揭示了营养盐硅或水温在时间和空间的尺度上如何控制浮游植物生长的变化过程,而且在时空的变化中,2种因子营养盐硅和水温在时间和空间的尺度上又如何有顺序的控制,产生出各种类型的生产力。研究结果展示了在初级生产力的时间和空间的变化过程中,营养盐硅和水温控制初级生产力的不同时间阶段,尤其用增殖能力展示了水温对浮游植物生长的控制时间阶段;营养盐硅控制初级生产力的不同空间区域。从而阐明了营养盐硅和水温控制初级生产力的变化过程。从陆地到海洋界面的硅输送量决定了初级生产力的时间变化过程;硅的生物地球化学过程决定了初级生产力的空间变化过程。因而,营养盐硅和水温是浮游植物生长的“发动机”,营养盐硅是主要的,而水温是次要的。 相似文献
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长江口海区理化环境对初级生产力的影响 总被引：31，自引：1，他引：31
本文主要根据1985年10月长江口水文、水化学和初级生产力的同步调查资料,探讨了海水透明度、温、盐度和营养盐与初级生产力的关系,表明透明度是近河口水域初级生产力的主要限制因素,对叶绿素α含量没有明显影响,营养盐浓度对叶绿素α含量的影响大于对初级生产力的影响,营养盐对初级生产力没有明显的限制作用;过高的氮磷比不利于浮游植物进行光合作用。 相似文献
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胶州湾浮游植物初级生产力粒级结构及固碳能力研究 总被引：2，自引：0，他引：2
根据2006年3月-2007年2月逐月对胶州湾浮游植物分粒级初级生产力的调查研究,分析了该海湾初级生产力的季节变化和空间分布、粒级结构特征以及碳流途径,计算了胶州湾浮游植物光合作用固碳量以及其对富营养化物质氮、磷的净化能力.结果表明:胶州湾的初级生产力平均为408.8 mgC*m-2d-1,存在明显的季节差异和空间分布的不均匀性;微微型浮游植物(Picophytoplankton)对总初级生产的贡献率最高(42.14%),小型浮游植物(Microphytoplankton)和微型浮游植物(Nanophytoplankton)贡献率相当(分别为27.81%和30.03%);浮游植物光合作用固定的碳超过50%通过微食物环再向高营养级传递并入经典食物链,微食物环在胶州湾生态系统碳循环中具有重要作用;胶州湾海域每年通过浮游植物光合作用固碳量为52 809.1 tC,按照Redfield比值(C∶N∶P=106∶16∶1)每年吸收N和P的量值分别为9 299.7 t和1 287.0 t,浮游植物对大气CO2的吸收及对富营养化物质的净化均具有重要作用. 相似文献
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通过对目前生态动力学模型的总结和综合，以生态系统中氮、磷营养盐循环为主线，建立了适用于海洋围隔浮游生态系统的多变量的营养盐迁移-转化动力学模型。该模型包括浮游植物、浮游动物、溶解无机态营养盐、溶解有机态营养盐和生物碎屑5个模块，涉及溶解无机氮、磷酸盐、溶解有机氮、溶解有机磷、浮游植物、浮游动物和生物碎屑7个状态变量。利用2002年8月末莱州湾围隔生态实验数据进行了模型的验证工作，成功地模拟了富加营养盐条件下围隔浮游生态系统中氮、磷营养盐生物化学迁移-转化过程，并通过灵敏度分析探讨了模型主要状态变量对参数改变的灵敏程度。 相似文献
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β-二甲基巯基丙酸内盐(DMSP)是一种在海洋中普遍存在的重要生源有机硫化物,其降解产物二甲基硫(DMS)挥发到大气中会形成云凝结核,进而对大气温度产生负反馈效应。DMSP主要由浮游植物和部分细菌生物合成,在浮游食物链和微食物环中进行传递和转化,并进一步通过食物网进入更高营养级。浮游生物是驱动全球碳、硫循环的关键环节,在DMSP生物地球化学循环中的作用越来越受到人们的重视。本文针对DMSP的来源、归宿及在浮游食物链中的传递和转移等方面进行综述,介绍了浮游食物链和微食物环在DMSP传递、转化中的作用。DMSP在海洋食物链中仍有不少传递和降解途径为研究空白,今后应针对目前的研究不足深入开展DMSP的产生、传递和转化机制研究,进一步完善DMSP的生物地球化学循环机制。 相似文献
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H.A. Kehrig E.F.A. Palermo T.G. Seixas C.W.C. Branco I. Moreira O. Malm 《Estuarine, Coastal and Shelf Science》2009
Methylmercury (MeHg) and trace elements (TE), mercury, selenium, cadmium, lead and copper, were determined in a microbial loop composed by three size classes of autotrophic and heterotrophic microorganism samples, 1.2–70 μm (seston, SPM), 70–290 μm (microplankton) and ≥290 μm (mesoplankton) from five sampling stations within a polluted eutrophic estuary in the Brazilian Southeast coast and one external point under the influence of the bay. TE concentrations were within the range reported for marine microorganisms from uncontaminated locations. Microplankton was primarily composed of proto-zooplankton and diatoms (>90%) while approximately 50% of mesoplankton was composed mainly of copepods. MeHg and TE in samples did not differ among the five sampling stations within the bay. Cd, Pb and Cu in seston were higher in the stations sampled inside Guanabara Bay (0.67 μg Cd g−1, 9.26 μg Pb g−1, 8.03 μg Cu g−1) than in the external one (0.17 μg Cd g−1, 3.98 μg Pb g−1 and 2.09 μg Cu g−1). Hg, MeHg and Se did not differ among the five points within the more eutrophic waters of the estuary and the external sampling station. The trophic transfer of MeHg and Se was observed between trophic levels from prey (seston and microplankton) to predator (mesoplankton). The successive amplification of the ratios of MeHg to Hg with increasing trophic levels from seston (43%), to microplankton (59%) and mesoplankton (77%) indicate that biomagnification may be occurring along the microbial food web. Selenium, that is efficiently accumulated by organisms through trophic transference, was biomagnified along the microbial food web, while Hg, Cd, Pb, Cu did not present the same behavior. Concentrations differed between the three size classes, indicating that MeHg and TE accumulation were size-dependent. MeHg and TE concentrations were not related to the taxonomic groups' composition of the planktonic microorganisms. Results suggest the importance of the role of the trophic level and microorganism size in regulating element transfers. Eutrophication dilution may provide a process-oriented explanation for lower MeHg and TE accumulation by the three size classes of microorganisms collected at the five sampling stations within the bay. 相似文献
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Microbial Biomass Dynamics Along a Trophic Gradient at the Atlantic Barrier Reef off Belize (Central America) 总被引：2，自引：0，他引：2
Abstract. Recent findings indicate that heterotrophic bacteria and not phytoplankton are the most numerous biomass components even in the euphotic zone of oligotrophic, open oceans. In this study it was hypothesized that the microbial biomass components change within a few hundred meters as oligotrophic water flows across the reef and becomes enriched with nutrients. Along a trophic gradient, four stations at the Atlantic Barrier Reef off Belize (Central America) were sampled for microbial biomass components. Phytoplankton biomass (measured as chlorophyll a) ranged from the most oligotrophic station (St. 1) to the most eutrophic station (St. 4) from 6.9–415.5 μg CI"' (assuming a C:chl a ratio of 30): heterotrophic bacterial biomass increased 4-fold (from 10.1–46.4μg C 1-1 ), heterotrophic nanoflagellate (HNAN) biomass increased from 4.6-19ug C 1-1 , and cyanobacteria from 0.9-4.5 μg C-1-1 . Production estimates derived from seawater cultures revealed a 5-fold increase in bacterial production from the oligotrophic station (3.7 ug C 1-1 d-1 ) to the eutrophic St. 4 (17.8ug C-1-d1-1 )- Cyanobacterial production rose from 1.1–3.5ug C-1–d-1 and HNAN production from 0.65-1.13 μg C-1-1 -d-1 . While cyanobacteria contributed between 13 and 20% to the autotrophic plankton component in the oligotrophic waters, their contribution dropped to about 1 % at the eutrophic stations. 相似文献
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寄生性甲藻阿米巴藻Amoebophrya是一类广泛寄生于纤毛虫类、放射虫类、甲藻类等海水浮游生物的原生生物,在北大西洋、北太平洋和地中海等营养盐丰富、宿主密度较高的河口和近海水环境中普遍存在,是海洋浮游食物网的重要组成部分。这类寄生性甲藻能够特异性感染海洋浮游甲藻,在有害藻华(harmful algal bloom,HAB)的发生过程中起下行控制作用,将逃脱了浮游动物摄食的浮游植物补充到微食物环(microbial loop)中去。Amoebophrya在近海海洋生态系统中的独特作用日益受到国际上越来越多研究者的关注和重视,并逐渐成为国际上海洋微型生物研究的新热点之一。近年来,已有初步调查研究表明这类寄生性甲藻在我国近海海域广泛存在;然而,目前我国尚缺乏该类寄生性甲藻的相关研究。本文系统综述了国际上该类寄生性甲藻的研究进展,针对目前研究中存在的问题并结合我国有害藻华发生机制相关研究的现状做出了分析和展望,以期推动我国该类寄生性甲藻的相关研究,为进一步阐释寄生性甲藻等海洋微型生物在有害藻华消长过程和海洋微食物环中的作用奠定基础。 相似文献
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采用海域大规模调查和模拟现场流水法测定了桑沟湾海域微食物环主要组分生物(微微型浮游生物、微型鞭毛虫和纤毛虫)在桑沟湾的季节分布和对长牡蛎食物来源的贡献。对桑沟湾海域浮游生物现存量的调查结果显示:微食物环生物丰度和生物量以冬季最低(P0.05)。微食物环组成生物的生物量以微型鞭毛虫最大,占51.69%(无色素体微型鞭毛虫HNF贡献37.31%,有色素体微型鞭毛虫PNF贡献14.38%),其次是异养细菌(39.03%),纤毛虫和微微型真核浮游生物贡献较小,分别为2.31%和0.66%。使用模拟现场流水法,测定了长牡蛎对浮游生物的摄食,其清滤率变化范围为0.26—3.50L/(g·h),随着粒径的增大,长牡蛎对浮游生物的清滤率增加。长牡蛎对不同浮游生物的清滤率由大到小依次为:2μm以上有色素体浮游生物纤毛虫2μm以下有色素体浮游生物无色素体微型鞭毛虫异养细菌,长牡蛎对2μm以上有色素体浮游生物碳截留最大(289.20±62.36μg/(g·h)),其次是无色素体微型鞭毛虫,异养细菌和纤毛虫。传统的对于贝类食物来源的测定忽略了异养细菌、HNF以及纤毛虫,对微食物环框架的研究得出三种生物对长牡蛎的碳贡献为1563.58μg/(g·d)(17.94%),指示原生动物(异养鞭毛虫和纤毛虫)在长牡蛎的食谱组成中的地位不可忽视。异养细菌除了参与微食物环,还能被长牡蛎直接或者间接的摄食,成为长牡蛎的食物来源之一。本文结果为长牡蛎的养殖容量评估和微食物环生物对养殖生态系统的贡献分析提供了重要的数据支撑。 相似文献
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海草场的生态功能 总被引：5，自引：0，他引：5
海草场作为特殊的海洋生态系统之一,尽管其面积占海洋总面积的比例很小,但其具有极高的初级生产力,在地球系统碳循环中起着不可忽视的作用。海草本身还可以作为其他附着生物的附着基,进一步提高了海草场的初级生产力,并为许多海洋动物提供了适宜的食物。海草场的存在,改变了海草场内的流体动力过程,加速了悬浮颗粒的沉降,对稳定海底底质和净化水质有着积极的作用,因此被称为"生态系统工程师"。海草本身可以作为一些海洋动物的食物,同时其复杂的地下和地上结构还为一些海洋动物提供了庇护和栖息场所。而海草植物体的大部分,将最终被微生物分解利用,所产生的营养盐可以满足其它初级生产者生长所需。本文通过总结世界范围内海草场生态学研究成果,旨在阐述海草场生态系统的特征及功能,以提高人们对海草场生态功能的认识,唤起人们对海草场的重视与保护意识。 相似文献
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利用荧光显微镜技术研究了东海 ( 2 7°— 32°N ,1 2 2°— 1 30°E)中聚球蓝细菌 (Syne chococcus)的数量。结果表明 ,冬季 ( 1 997年 2— 3月 )聚球蓝细菌生物量是 7.2 1— 0 0 1 1mgC/m3(平均为 0 82mgC/m3) ,夏季 ( 1 998年 7月 )聚球蓝细菌生物量是 5 78— 0 1 9mgC/m3(平均为1 43mgC/m3)。夏季聚球蓝细菌的平均值是冬季的 1 7倍。冬季受黑潮水的影响 2 0m层和表层中的聚球蓝细菌数量自东南向西北递减。聚球蓝细菌生物量在总浮游植物生物量 (CB/PB)中占的比例冬季平均是 1 0 % ( 0 5 %— 91 8% ) ,夏季平均是 3% ( 0 6%— 1 0 6% ) ,冬季是夏季的 3 3倍。微型浮游动物 (nanozooplankton)是东海聚球蓝细菌的主要捕食者 ,对聚球蓝细菌捕食率为 0 2 1 8— 0 75 9/d。 相似文献
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从红树植物红海榄叶片中分离一株对芘具有较好降解作用的海洋细菌,命名为B11,并对其菌体特征、生长条件及降解效能等进行了系统研究。结果发现该菌株为革兰氏阴性菌,结合其生理生化特征和16S rDNA序列比对,表明此菌株属于交替单胞菌属(Alteromonas sp.)。菌株在芘的起始浓度为100 mg/L,pH为中性或偏碱性条件下,盐度35时对芘的降解作用最强。外加碳源对B11对芘的降解效果都具有一定的抑制作用,其中水杨酸的抑制作用更为显著。综合菌株B11的生长特性和降解效能,初步认为B11菌株较适合用于降解多环芳烃芘,可用于红树植物多环芳烃生态污染的原位修复。 相似文献
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采用聚合酶链式反应限制性片段长度多态性分析(PCR-RFLP)技术对劳盆地热液区TVG9站位沉积物中细菌、古菌多样性进行了调查,并构建其细菌、古菌种群的16S rRNA基因文库.研究结果表明,该站位细菌包含变形杆菌(Proteobacteria)、硝化螺旋菌(Nitrospira),疣微菌(Verrucomicrobia)等3个类群,其中变形杆菌占据优势地位,由Alphaproteobactria,Gamaproteobactria,Deltaproteobactria等3个亚群组成.古菌包含泉古菌(Crenarchaeota)和广古菌(Euryarchaeota),其中泉古菌占优势,由MG Ⅰ (Marine Group Ⅰ)和MCG(Miscellaneous Crenarchaeotal Group)两类群组成,而广古菌主要由MBGE(Marine Benthic Group E)组成.旨在揭示深海热液区的微生物多样性,为生态环境的研究提供理论支持. 相似文献