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    研究人员证实:氮是调控大亚湾浮游植物生长的关键因子

    发表日期:2019-08-04 05:33:57    阅读次数:811   来源:海湾生态环境973项目

            受工业化、海水养殖及人口增长等的影响,大亚湾海域的生态环境正发生着极为剧烈的变化,富营养化趋势日益严重。但近年来,多数原位调查结果证实,大亚湾海域水体氮磷比(N/P)升高,在夏季该比值通常>30,由此推测大亚湾海域浮游植物的生长已由N限制转变为P限制。一直以来,N/P比的高低能否指示浮游植物的生长受到P或N的限制,是一个值得商榷的科学问题,尤其是在近岸海域。目前,大亚湾海域浮游植物的生长是受N限制还是P限制,限制程度如何?该海域浮游植物生理生态现状和富营养化加剧背景下的生理响应如何?针对这些科学问题,研究人员分别在夏季和冬季在大亚湾海域开展了营养盐NP加富的围隔实验。

            研究结果表明(图1),无论是在夏季还是冬季,在为期8天的培养过程中,P添加对浮游植物生长无显著影响,而添加N会显著加速其生长,NP同时添加还能进一步加速浮游植物的生长;与此同时,N或NP添加会提高微微型浮游植物(3-20 µm)的比例,但降低微型浮游植物(>20 µm)的比例。同时发现,NP添加对浮游植物光合生理影响的结果与其对生长影响的结果一致(图2),如P添加对浮游植物最大光化学效率(Fv/Fm)、光系统II截面积(σPSII)及非光化学淬灭(NPQ)的影响不显著,N添加显著提高Fv/Fm和σPSII,并相应地降低NPQ,同时添加NP后对这些光合参数的影响更为显著。

            本研究证实了N而非P是调控大亚湾海域浮游植物生长的关键因子,认识了该海域浮游植物生理生态现状,为合理地预测大亚湾日益加剧的富营养化环境下浮游植物的响应提供了理论和数据支持。该成果发表在Ecotoxicology上。(Song Xingyu et al., Is phosphorus a limiting factor to regulate the growth of phytoplankton in Daya Bay, northern South China Sea: A mesocosm experiment. Ecotoxicology,2019, doi:org/10.1007/s10646-019-02049-7.)


    图1 夏季和冬季NP添加对大亚湾浮游植物的生物量和种群结构的影响


    图2 夏季和冬季NP添加对大亚湾浮游植物的光合生理参数的影响



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