香港科技大學劉紅斌研究團隊揭示中國邊緣海小型浮遊動物生物量...

2021-01-09 中國網

近日，香港科技大學劉紅斌研究團隊與英國思克萊德大學(University of Strathclyde)陳炳章博士合作，在國際海洋學頂級期刊湖泊與海洋（Limnology and Oceanography）在線發表了題為「What controls microzooplankton biomass and herbivory rate across marginal seas of China?」的研究論文，揭示了調控中國邊緣海小型浮遊動物生物量及其攝食的主要因子及內在規律。

小型浮遊動物（microzooplankton）是指大小介於20-200微米的浮遊動物，包括很多單細胞原生動物如纖毛蟲（ciliate）和異養腰鞭毛蟲（heterotrophic dinoflagellate）以及一些小的後生動物如橈足類的無節幼體等。在海洋中，小型浮遊動物是浮遊植物的主要攝食者，是連接海洋食物網中初級生產者和更高級消費者的重要環節，在海洋碳、氮、磷等重要化學元素的生物地球化學循環中起到重要作用。然而，相對於浮遊植物，小型浮遊動物的研究相對較少，人們對於影響其生物量分布及其攝食率的主要因子及其調控機制的認識仍不足，使得很多主流海洋生地化模型忽略了小型浮遊動物在浮遊生物食物網中的重要作用。

為了探究影響小型浮遊動物生物量分布和攝食率的主控因子，量化主控因子的調控機制，該研究集成了中國邊緣海包括南海北部，東海和黃海四個季節累計9個現場航次（2009-2012年）的基於大量顯微鏡觀測和現場培養實驗的小型浮遊動物生物量及其攝食率的數據。研究發現中國邊緣海小型浮遊動物攝食率主要受控於溫度，浮遊植物（食物）生物量以及自身的生物量。每單位碳生物量小型浮遊動物攝食率隨溫度的增加而增加，符合生態學代謝理論(Metabolic Theory of Ecology) 中生物速率隨溫度變化的規律。同時，每單位碳生物量小型浮遊動物攝食率隨浮遊植物濃度的變化符合捕食者功能反應規律 (Functional response Holling III)。基於這兩個生態學普適規律，該研究團隊建立模型很好地模擬和預測了中國邊緣海微型浮遊動物攝食率變化規律。該模型可為生物地球化學模型提供重要的參數參考和實證依據。

此外，該研究發現小型浮遊動物生物量與浮遊植物生物量的關係符合捕食者和被捕食者生物量的3/4 定律，說明小型浮遊動物生物量主要受控於食物即浮遊植物的下行控制。中型浮遊動物的攝食和競爭也影響著小型浮遊動物的生物量分布，但其影響較為複雜需要進一步研究和量化。

在複雜的表象中尋求普適規律是生態學研究的重要目標。該研究秉持這種思想，研究並量化了溫度和浮遊植物濃度對中國邊緣海小型浮遊動物攝食率以及生物量的調控機制，為海洋生物地球化學以及生態系統模型提供了重要的參數參考，有助於提高模型對於氣候變化影響的預測能力。

該研究團隊博士後劉凱琳為論文第一作者，劉紅斌教授為通訊作者，英國思克萊德大學(University of Strathclyde)陳炳章博士、中國科學院深海研究所鄭麗平、漳州市海洋環境監測與預報中心蘇素紅、廈門大學黃邦欽教授、國家海洋局南海規劃與環境研究院陳綿潤博士為共同作者。該研究工作得到了南方海洋科學與工程廣東省海洋實驗室香港分部 (SMSEGL20SC02)，國家重點基礎研究發展規劃973計劃(2015CB954003),以及香港研究資助局 (16101917 and 16101318) 的資助。

論文來源

Liu Kailin, Bingzhang Chen, Liping Zheng, Suhong Su, Bangqin Huang, Mianrun Chen, Hongbin Liu* What controls microzooplankton biomass and herbivory rate across marginal seas of China? Limnology and Oceanography. 2020. doi: 10.1002/lno.11588

論文連結

https://aslopubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/lno.11588

信息來源:香港科技大學劉紅斌課題組

編排：海洋知圈


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