[00133976]珠江口微型浮游动物摄食及其对磷限制的调控机制研究

1. 课题来源与背景 a.课题来源:广东省科学技术厅,课题立项编号：2017A030313251 b.课题背景：近年来随着经济的快速发展,珠江口海域无机营养盐浓度逐年升高,富营养化严重。特别是在径流量大的夏季,陆源输入中氮源及磷源物质的注入,造成海水中N：P比例发生变化,经常导致海水中氮元素过剩富集而磷元素相对限制,处于氮磷比失衡状态。大量研究表明,磷元素是珠江口水域初级生产力的主要限制因子。珠江口潜在的磷限制状况引起海洋浮游植物群落改变,导致有害藻华频繁爆发。由微型浮游动物摄食产生的再生磷可以补充水体中无机磷的含量,为浮游植物所重新吸收利用。有研究表明这些再生磷可满足一半以上甚至全部的浮游植物磷需求。微型浮游动物摄食产生的再生磷是支持海洋浮游生物生产的重要来源,对生态环境研究有重要意义。但是珠江口海区再生磷对初级生产的贡献及其对现有营养盐状况的调控机制尚不明确,需要深入的研究。 2. 研究目的与意义 a.研究目的：定量测定由微型浮游动物摄食引起的再生磷含量,结合微型浮游动物摄食压力结果,甄别影响磷再生的关键因子,并提出包括各因子（温度、盐度、光照、浮游植物种类等）在内的参数化模型,揭示微型浮游动物摄食引起的磷再生对珠江口氮磷比失衡的调控机制。 b.研究意义:在富营养的河口、海岸区域微型浮游动物可摄食40-50%的初级生产,是初级生产的主要消耗者。既然微型浮游动物摄食在海区中占有如此重要的作用,那么与微型浮游动物摄食相关的营养盐再生有多少、受哪些因素的影响及其对初级生产又有何种程度的贡献也便成为热点话题。迄今为止,对于珠江口内微型浮游动物摄食在珠江口的研究,尤其是摄食同磷再生的关系的研究未见报端。微型浮游动物的摄食活动必将对水体中溶解态磷的含量产生影响,探讨微型浮游动物的摄食压力及其对珠江口流域营养盐现状的调控作用,对深入了解珠江口生态系统的变化及提出应对措施有重要的指导意义。 3. 主要论点与论据 主要论点:珠江口近岸为磷限制区域,微型浮游动物产生的再生磷可以贡献一部分初级生产,在水体磷循环中起到重要作用。 主要论据：1.在富营养的河口、海岸区域（如长江口和珠江口等浮游植物经常发生水华的区域）微型浮游动物可摄食40-50%的初级生产,是初级生产的主要消耗者。2.海洋浮游动物虽然自身磷含量较低,但是其生长迅速,繁殖周期短,因此有研究发现,浮游动物在摄食时会将食物中70%的磷以溶解态形式直接释放到水体中,这种代谢行为推动水体中磷快速再生,尤其对一些低磷含量的水域,再生的磷甚至可完全满足浮游植物的生长需求。 4. 创见与创新：本项目定量阐述了微型浮游动物再生磷含量并估算其对珠江口初级生产的贡献,微型浮游动物再生磷的释放速率为0.05±0.1 mg P m-3 d-1,对初级生产的贡献为11.9%±10.4%。在近岸海域微型浮游动物再生磷是水体中磷循环的重要组成部分。该研究是首次对珠江口流域磷再生的研究,研究结果对进一步了解珠江口生态系统的变化有指导意义。 5. 社会经济效益,存在的问题：本研究的结果对深入了解珠江口生态系统的变化及提出应对措施有重要的指导意义。磷元素是珠江口的潜在限制因子,之前的研究主要关注珠江口营养盐的时空及年际差异,对于水体中磷循环的各个环节研究仍非常有限,尤其是微型浮游动物摄食产生的再生磷尚未报道。后续的研究建议厘清由微型浮游动物各种代谢活动产生的再生磷（摄食、体表分泌、粪便颗粒降解等）,定量各个环节在水体磷循环中所占的比重。 6. 历年获奖情况：无