大亚湾浮游群落代谢对温排水的综合响应

发布时间：2020-04-12 01:53

【摘要】：大亚湾邻近海域的生态系统受核电站温排水升温效应的影响日益突出,本研究通过现场温排水调查和室内模拟实验相结合,分别于2016和2017年研究了夏季和冬季大亚湾海域沿温排水温度梯度的浮游生物群落代谢和初级生产者粒级结构等参数的响应特征,并探讨了营养物质输入对其可能产生的影响,以期深入了解浮游生物对升温和富营养化作用的综合响应机制。1.现场温排水实验结果表明:夏冬两季温排水影响区的适温水域环境下,总初级生产力(Gross primary production,GPP)、群落呼吸率(Community respiration,CR)、群落净生产力(Net community production,NCP)、初级生产力(Primary production,PP)、细菌生产力(Bacterial prodciton,BP)和叶绿素a含量(Chlorophyll-a,Chl-a)等相关参数均呈较高水平,浮游生物初级生产和呼吸代谢过程整体起促进作用,水体呈自养代谢平衡状态。而在极高温(36.0℃)或高温(31.4℃)条件下,GPP、CR、NCP、PP、BP和叶绿素a含量等均呈明显下降趋势,核电站温排水的高温抑制作用明显,水样整体呈异养代谢平衡状态。2.模拟升温实验结果表明:夏季浮游生物GPP、CR、NCP、PP、BP和叶绿素a含量等相关参数整体随升温呈显著的先增后减的变化趋势,尤其在极高温(38℃)环境条件下,浮游生物群落代谢过程受到明显的抑制作用。随培养时间的延长,升温能促进浮游生物初级生产和呼吸代谢过程,培养水体均呈自养代谢平衡状态。冬季GPP、CR、NCP、PP、BP和叶绿素a含量等参数整体随温度梯度的增加和培养时间的延长呈逐级递增的变化规律,温度的升高能明显促进浮游生物群落代谢和初级生产过程,培养水体呈自养代谢状态。3.温度、营养盐交互模拟实验结果表明:夏冬季升温和营养盐加富均对浮游生物GPP、CR、NCP、PP、BP和叶绿素a含量起到明显的促进作用,随培养时间延长,整个培养阶段浮游生物群落代谢整体呈自养代谢平衡状态。同时,温度和营养盐输入对于浮游生物群落代谢和初级生产等相关参数存在明显的季节性差异,如夏季除前期阶段(24h)浮游生物GPP、NCP、PP和BP主要受到极高温的抑制作用外,叶绿素a含量、后期阶段(72h)GPP和NCP均受营养盐输入的显著影响,营养盐温度。而冬季GPP、CR、NCP、BP和叶绿素a含量等相关参数对于温度响应的敏感性营养盐。总体上,升温效应和营养盐输入均对浮游生物群落代谢与初级生产均起促进或抑制作用,引起浮游植物粒级结构组成整体趋于小型化的变化趋势,并以小粒级浮游植物(20μm)为优势粒级。进而影响浮游生物群落碳代谢平衡和食物网能量流动与物质循环,导致海洋生态系统的稳定性降低,影响海洋生物多样性以及渔业资源产出的数量和质量。因此,研究大亚湾温排水的升温效应和营养盐输入对浮游生物群落代谢和初级生产者粒级结构的影响,对于理解海洋生态系统碳代谢平衡和分布具有重要意义,并对海洋生态系统管理、水生生态灾害防控也具有指示作用。
【图文】：

分别于 2016 年 8 月 1-10 日，2017 年 1 月 3-18 日和 2017 年 8 月 25-30 日在大亚湾海域进行夏季和冬季大面站监测调查（图 2-1）、现场温排水实验和室内模拟升温实验（图 2-2），研究大亚湾海域浮游生物群落代谢平衡基本特征及其季节变化规律，，尤其是温排水影响区与其它性质水域碳代谢结构特征的区别、初级生产者的粒级结构和主要相关环境参数的监测。实验设计如下：2.1.1 大面站监测调查分别于夏季和冬季，对大亚湾不同性质水域如湾口外海区域、网箱养殖水域、核电站温排水影响区等区域的温度、盐度和营养盐相关参数等主要环境参数进行监测；

上海海洋大学硕士学位论文响应；表 2-2 夏冬两季室内模拟实验设计Tab.2-2 Indoor simulation experiments design during summer and winter单因素模拟实验（M1） 交互模拟实验（M2）夏季 设置（38℃、36℃、34℃、32℃、30℃、28℃）6 个温度3 个温度梯度（36℃、32℃、28℃）和3 个营养盐加富梯度冬季 设置（28℃、26℃、24℃、22℃、20℃、18℃）6 个温度3 个温度梯度（28℃、24℃、20℃）和3 个营养盐加富梯度备注：营养盐加富梯度(低浓度组：不添加营养盐；中浓度组：添加终浓度为 10μmol·L-1的硝酸盐及0.6μmol·L-1的磷酸盐；高浓度组：添加终浓度为 100μmol·L-1的硝酸盐及 6μmol·L-1的磷酸盐）
【学位授予单位】：上海海洋大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：X171;TM623

【参考文献】

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本文编号：2624123