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本研究应用荧光显微技术和荧光标记颗粒示踪法,分别于2009年夏季、2009/2010年冬季、2010年秋季和2011年春季开展了中国南海北部微型鞭毛虫的生态学研究,调查了南海北部微型鞭毛虫的时空分布、粒级结构和营养结构,并初步探讨微型鞭毛虫对微微型浮游生物的摄食率和摄食压。主要结果如下:
春、夏、秋、冬四个季节南海北部微型鞭毛虫的平均丰度和生物量分别为1.08×103、1.13×103、1.61×103、1.40×103cellsml-1和12.78、11.70、14.54、17.47μgCL-1。在水平分布上,微型鞭毛虫的丰度随离岸距离的增加逐渐降低;在垂直分布上,异养微型鞭毛虫(HNF)的丰度随深度的增加逐渐降低,但夏季HNF丰度的高值多出现在次表层叶绿素α极大值层(DCM层)。色素型微型鞭毛虫(PNF)的垂直分布与HNF有所不同,在春季和夏季,PNF丰度的最大值通常出现在50m至75m层;而在秋季和冬季,PNF的丰度也随深度的增加逐渐降低。从春季到冬季,PNF的丰度变化是先降低再升高,随后下降,HNF的丰度变化过程则与之相反。与HNF相比,PNF的季节变化较为明显。从近岸区到海盆区,微型鞭毛虫丰度的季节差异逐渐减弱。
四个季节的微型鞭毛虫数量均以2-5μm粒级的鞭毛虫为主,其所占比例超过65%,10-20μm粒级所占比例通常低于10%。从营养结构上看,春季、秋季和冬季微型鞭毛虫以色素型为主,其丰度分别占微型鞭毛虫丰度的58.48%、62.76%和53.00%;夏季微型鞭毛虫以异养型为主,其丰度占微型鞭毛虫丰度的67.21%。PNF和HNF在生物量上的差异小于丰度上的差异。南海北部微型鞭毛虫的分布受到多重因素的交互影响,在不考虑被捕食压力的情况下,营养盐浓度是影响PNF数量分布的主要因素,而食物浓度是影响HNF数量分布的主要因素。
现场摄食实验的结果显示,HNF对异养细菌的个体摄食率大约是对聚球藻摄食率的20-30倍,是对微微型真核藻摄食率的100倍,但对三者的清滤率相近。HNF对异养细菌现存量的日摄食压为1.92-49.31%(平均16.81%);对聚球藻现存量的日摄食压为2.02-51.95%(平均17.85%);对微微型真核藻现存量的日摄食压为1.61-75.86%(平均20.31%)。HNF对三种微微型浮游生物的摄食没有表现出明显的选择性,其摄食率主要与食物的现存量有关。对比各粒级HNF对异养细菌的摄食,异养细菌的被捕食压力主要来自2-5μm粒级的HNF,仅在夏季出现5-10μm粒级HNF的摄食压略高于2-5μm的HNF;HNF对聚球藻的摄食也主要由2-5μm粒级的HNF贡献;而对微微型真核藻的摄食主要由5μm以上粒级的HNF完成。
PNF对三种微微型浮游生物的摄食压明显低于HNF。PNF对异养细菌现存量的日摄食压为0.27-33.91%(平均11.29%);对聚球藻现存量的日摄食压为0-32.97%(平均6.78%);对微微型真核藻现存量的日摄食压为0-49.53%(平均4.90%)。PNF对异养细菌、聚球藻、微微型真核藻的摄食主要由5-20μm粒级完成,但各粒级间的摄食能力差异较大,尤其是对微微型真核藻的摄食,主要由10-20μm粒级的PNF实现,未观察到2-5μm粒级的PNF对微微型真核藻的摄食行为。