全 文 ：2010 年夏季白令海小型浮游植物分布*
林更铭摇 杨清良**摇 王摇 雨
(国家海洋局第三海洋研究所, 福建厦门 361005)
摘摇 要摇 根据 2010 年 7 月 10—19 日我国第四次北极科学考察“雪龙冶号考察船在白令海
(52毅42. 29忆—65毅30. 23忆 N, 169毅20. 85忆 E—179毅30. 37忆 W)采集的 70 份水采样品,共鉴定小
型浮游植物 5 个门类 143 种(含变种和变型) .其中硅藻门 37 属 95 种,甲藻门 15 属 44 种,绿
藻门 2 属 2 种,裸藻门和金藻门各 1 属 1 种.聚类分析表明: 调查海区浮游植物可分为深水区
群落和浅水区群落.深水区群落分布于太平洋西北部和白令海海盆,种类组成主要以温带大
洋性种西氏新细齿状藻、大西洋角毛藻和广布种菱形海线藻、扁面角毛藻为主,浮游植物的丰
度较低,种间分配均匀,优势种不突出,种类多样性指数高;浅水区群落分布于白令海陆坡区
和北部陆架区,主要由近岸冷水种诺登海链藻、叉尖角毛藻和广温广盐种丹麦细柱藻、旋链角
毛藻等组成,浮游植物的丰度高,种间分配不均匀,优势种突出,种类多样性指数低.浮游植物
平均丰度为 58722 cells·L-1,变化范围在 950 ~ 192400 cells·L-1,站间差异显著.平面分布趋
势总体呈白令海陆架区>白令海陆坡区>白令海海盆>太平洋西北部海域.垂直分布均以表层
浮游植物丰度较低,至温跃层附近出现高值.不同水域温跃层的差异决定了其垂直分布格局.
关键词摇 浮游植物摇 群落结构摇 丰度分布摇 白令海摇 北极
文章编号摇 1001-9332(2013)09-2643-08摇 中图分类号摇 Q948. 8摇 文献标识码摇 A
Distribution pattern of microphytoplankton in the Bering Sea during the summer of 2010. LIN
Geng鄄ming, YANG Qing鄄liang, WANG Yu (Third Institute of Oceanography, State Oceanic Adminis鄄
tration, Xiamen 361005, Fujian, China) . 鄄Chin. J. Appl. Ecol. ,2013,24(9): 2643-2650.
Abstract: Based on the analysis of 70 water samples collected by the Chinese icebreaker Xuelong
in the areas of 52毅42. 29忆-65毅30. 23忆 N and 169毅20. 85忆 E-179毅30. 37忆 W in the Bering Sea dur鄄
ing the Chinese Arctic Research Expedition on July 10-19, 2010, a total of 143 phytoplankton spe鄄
cies were identified, including 95 diatom species belonging to 37 genera, 44 dinoflagellate species
belonging to 15 genera, 2 Chlorophyta species belonging to 2 genera, 1 Euglenophyta belonging to 1
genus, and 1 Chrysophyta species belonging to 1 genus. The cluster analysis revealed that the phy鄄
toplankton in the study areas could be divided as oceanic and shallow water groups. The oceanic
group found in the western North Pacific Ocean and the Bering Basin was dominated by the boreal
oceanic species such as Neodenticula seminae and Chaetoceros atlanticus and the cosmopolitan spe鄄
cies such as Thalassionema nitzschioides and Chaetoceros compressus, with the characteristics of low
abundance and high evenness of diversified species. The shallow water group found in the continen鄄
tal shelf and slope of Bering Sea was mostly composed of the pan鄄arctic neritic species such as
Thalassiosira nordenskioldi and Chaetoceros furcellatus and the cosmopolitan species such as Leptocy鄄
lindrus danicus and Chaetoceros curvisetus, with the characteristics of low species diversity and even鄄
ness index due to the high abundance in certain species. The phytoplankton abundance in the sur鄄
face water layer distributed unevenly among the stations, ranging from 950 to 192400 cells·L-1 and
with an average of 58722 cells·L-1 . Horizontally, the abundance distribution trend was decreased
in the order of the Bering Sea shelf, the Bering Sea slope, the Bering Sea basin, and the western
North Pacific Ocean. Vertically, the abundance was lower in surface layer and maximized in the
thermocline, suggesting that the phytoplankton abundance in vertical distribution varied with the re鄄
gional thermocline.
Key words: phytoplankton; species composition; community structure; Bering Sea; Arctic.
*国家海洋公益性行业项目(201305027,201105022)资助.
**通讯作者. E鄄mail: qly1888@ 163. com
2013鄄04鄄08 收稿,2013鄄07鄄01 接受.
应 用 生 态 学 报摇 2013 年 9 月摇 第 24 卷摇 第 9 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇
Chinese Journal of Applied Ecology, Sep. 2013,24(9): 2643-2650
摇 摇 极地海域对温度变化极为敏感,是全球气候变
化的放大镜,而北极又是全球气候变化的“窗口冶.
北极地区的海洋生态系统与全球变化密切相关. 北
冰洋气候快速变化已经对该地区的植物和动物生态
系统产生了深刻的影响,特别是物种分布、种群动态
及其在食物网中的相互作用[1] . 浮游植物是海洋食
物链金字塔的基座,支撑了庞大的海洋生态系统,直
接关系到极地海洋生态系统的物质循环和能量流
动.随着全球气候逐渐变暖,作为高纬度浮游生态系
统中最为脆弱环节之一的浮游植物可能更容易受到
冲击,其在碳循环及全球气候变化中的关键作用越
来越受到重视.
白令海属太平洋北端的边缘海,面积 230. 4 万
km2,平均水深 1598 m,南部广阔的水域与具有较高
温度和盐度的北太平洋相通,而北部仅通过宽约 80
km、深度约 50 m的白令海峡与楚科奇海相连.白令
海是世界上第三大边缘海,仅次于巴伦支海和南中
国海,是世界上生产力最高的海域之一,也是全球渔
业的主要产区之一[2-3] . 然而,作为北冰洋的 “门
户冶,白令海的生态系统从 20 世纪 90 年代中期经历
了显著的变化[4],这些变化与气候引起的一系列事
件有关[5] .全球气候变暖引起北极海冰大范围快速
融化,而白令海春季浮游植物水华与融冰的时段、时
长和位置直接相关.许多科学家认为,白令海是体现
全球气候变化最明显的海域,是研究北极海冰快速
变化机理以及海洋生态系统对气候变化响应的理想
地区.
国际上有关北极浮游植物的研究始于 1841 年,
直至现在,有关系统分类学和生物地理学的研究持
续不断,且更关注在全球气候变暖背景下快速融冰
对浮游植物群落结构的影响及其对极地生态系统的
贡献[6-12] .我国对浮游植物的物种组成及群落结构
等基础研究工作非常有限,虽然自 1999 年已进行 5
次北极科学考察,但主要关注的是冰藻和微微型浮
游植物.何剑锋等[13-14]对弗拉姆海峡附近海域、加
拿大海盆和拉普捷夫海东南部冰藻群落结构和生物
量进行分析,刘子琳等[15-16]和张芳等[17]分析了第 2
次和第 3 次科学考察期间微微型浮游植物粒级结
构、现存量和初级生产力,而小型浮游植物的研究仅
见第 1 次考察采集于楚科奇海至白令海网采样品的
报道[18-20],王鹏[21]利用美国 2008 年春季航次白令
海生态科考资料对该海域东部浮游植物生态特征与
遗传多样性进行了研究.本文根据 2010 年夏季白令
海 18 份表层和 52 份分层水采样品,分析浮游植物
种类组成与丰度分布现状,旨在为掌握北极浮游植
物对气候变化的响应奠定生物生态学基础.
1摇 研究区域与研究方法
1郾 1摇 样品的采集与分析
2010 年夏季 7 月 10—19 日,我国第四次北极
科学考察在白令海 18 个大面站和 10 个分层站(图
1)水采样品 70 份,采用 CTD 梅花式采水器取水样
1000 mL(采水层次一般按 5、10、20、30、50、75、100、
150、200 m,具体层次视跃层等水文因素而调整),
用终浓度为 2%中性甲醛固定,样品的镜检程序按
《海洋调查规范》 (GB / T 12763. 6—2007) [22]进行.
浮游植物水样经静置沉降和浓缩,随机抽取 0. 1 mL
浓缩的样品置于显微镜下镜检(每次镜检标本数不
少于 200 个),并按种类计算细胞丰度(cells·L-1).
盐度、水温、水深等环境参数由海鸟 911 Plus CTD系
统提供.
1郾 2摇 数据处理
多样性指数、聚类分析、多维排序和主成分分析
采用英国普利茅斯海洋实验室开发的软件包 Primer
5,以 18 个调查站位为分类单位,以各站浮游植物物
种和丰度为分类依据,采用 Bray鄄Curtis 距离系数建
立站位间的相似矩阵进行聚类分析. 为简化分析数
据,避免种类检出的偶然性等,挑选物种的出现率>
10% ,物种丰度经过平方根转换和标准化处理.
种类多样性指数(H忆)、均匀度(J忆)采用下式计
算:
H忆 = -移
S
i = 1
P i log2P i
J忆 = H忆log2 S
图 1摇 白令海采样站位图
Fig. 1摇 Sampling stations in the Bering Sea.
4462 应摇 用摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 24 卷
摇 摇 群落的聚类分析采用 Bray鄄Curtis相似性距离计
算:
B( j, k) =
移
S
i = 1
| X ij - X ik |
移
S
i = 1
| X ij + X ik |
式中:S为样品中的种类数;P i为第 i 种的个体数与
样品总个体数的比值;B( j,k)为第 j 和第 k 个样品
间的距离系数;X ij、X ik分别为第 j个种类和第 k 个种
类在第 i个样品中的丰度.
2摇 结果与分析
2郾 1摇 白令海小型浮游植物种类组成
本研究共鉴定浮游植物 5 个门类属 143 种(含
变种和变型,表 1). 其中,硅藻门 37 属 95 种,甲藻
门 15 属 44 种,绿藻门 2 属 2 种,裸藻门和金藻门各
1 属 1 种. 硅藻门是主体类别,不但种类较多,而且
丰度高,占浮游植物细胞总密度的 98. 7% ,其次为
甲藻门,占总量的 1. 3% . 主要的优势种为:诺登海
链藻(Thalassiosira nordenskioldi)、丹麦细柱藻(Lep鄄
tocylindrus danicus)、海洋拟桅杆藻 ( Fragilariopsis
oceanica)、旋链角毛藻(Chaetoceros curvisetus)和柔
弱伪菱形藻(Pseudonitzschia delicatissima),分别占浮
游植物细胞总量的 31. 6% 、20. 8% 、11. 2% 、6. 3%
和 6. 1% ,西氏新细齿状藻(Neodenticula seminae)、
纺锤环沟藻 (Gyrodinium fusiforme)和菱形海线藻
(Thalassionema nitzschioides)的丰度不高,但出现率
较高.其中,诺登海链藻也是春季白令海和楚科奇海
浮游植物的主要优势种[21],在楚科奇海陆架区的个
别站位,该种占表层浮游植物丰度的 88% ,在底层
甚至高达 97% [11 ] .
摇 摇 该区浮游植物根据其地理分布特点大体上可分
为 4 个生态类群:
1)亚北极北方类群(泛北极 Pan鄄Arctic commu鄄
nity):代表种有:诺登海链藻、连结脆杆藻(Fragil鄄
laria crotonensis)、圆柱拟脆杆藻(Fragilariopsis cylin鄄
drus)、叉尖角毛藻(Chaetoceros furcellatus)和弯顶角
藻(Ceratium longipes).这些种类主要分布于白令海
北部陆架区,如诺登海链藻在白令海与楚克奇海交
汇的 BS11 测站大量密集,叉尖角毛藻主要出现于
白令海陆坡区和陆架区,而深水区没有发现.
2)北方大洋类群(boreal oceanic community):代
表种有:西氏新细齿状藻、大西洋角毛藻(Chaetocer鄄
os atlanticus)、半棘钝根管藻(Rhizosolenia hebetata f.
semispina)、无刺鼻状藻(Proboscia inermis)和扭角毛
藻(Chaetoceros convolutus). 这些种类主要分布在西
南部深海区,如温带大洋性种西氏新细齿状藻主要
分布在白令海盆(B04鄄B07 测站),其次为白令海陆
坡区,而白令海陆架区仅少量出现于底层. 一般认
为,西氏新细齿状藻可作为北太平洋水的指示
种[23-24],本次调查该种在白令海的分布也与北太平
洋水的影响趋势基本吻合,在受北太平洋水影响较
直接的白令海盆数量最多,往东北部近岸区逐渐减
少(图 2).
摇 摇 3)广温性类群:代表种有:扁面角毛藻(Chaetoc鄄
eros compressus)、菱形海线藻、笔尖根管藻(Rhizosole鄄
nia styliformis)、旋链角毛藻和丹麦细柱藻.其分布范
围遍及整个调查海区,东部陆架区最多.
2郾 2摇 浮游植物群落结构
以各测站浮游植物物种和丰度组成的 Bray鄄
Curtis相似性系数进行聚类分析.结果表明,本海区
浮游植物在约 30% Bray鄄Curtis 相似性水平上可划
分为深水区群落和浅水区群落(图 3). 深水区群落
分布于太平洋西北部 ( B01 站位)和白令海海盆
(B04、B06、B07、B11 站位),前者水深在 5860 m,后
者水深在 2634 ~ 3873 m,其种类主要由温带大洋性
种西氏新细齿状藻、大西洋角毛藻、曲刺角毛藻
(Chaetoceros concavicornis)和广布种菱形海线藻、扁
面角毛藻等组成.该群落各测站物种丰富度均低于
2. 0,浮游植物丰度均低于 50000 cells·L-1,平均丰
度仅为浅水区群落的五分之一.然而,由于优势种不
突出,种间分配均匀,种类多样性指数反而高于浅水
区群落;浅水区群落分布于白令海陆坡区 ( B14、
BB 02、BB04、NB01站位)和北部陆架区( NB03、
图 2摇 西氏新细齿状藻丰度的空间分布
Fig. 2 摇 Spatial distribution of Neodenticula seminae abundance
(102 cells·L-1).
54629 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 林更铭等: 2010 年夏季白令海小型浮游植物分布摇 摇 摇
表 1摇 白令海小型浮游植物种名名录(2010 年 7 月)
Table 1摇 List of microplankton species in Bering Sea (July, 2010)
硅藻门 Bacillariophyta
长柄曲壳藻 Achnanthes longipes
带纹曲壳藻 Achnanthes taeniata
六幅辐裥藻 Actinoptychus senarius
北方茧形藻 Amphiprora hyperborean
透明星脐藻 Asteromphalus hyalinus
椭圆星脐藻 Asteromphalus heptactis
网纹盒形藻 Biddulphia reticulum
中华齿状藻 Odontella sinensis
大西洋角毛藻 Chaetoceros atlanticus
北方角毛藻 Chaetoceros borealis
短孢角毛藻 Chaetoceros brevis
须状角毛藻 Chaetoceros crinitus
扁面角毛藻 Chaetoceros compressus
曲刺角毛藻 Chaetoceros concavicornis
扭角毛藻 Chaetoceros convolutus
旋链角毛藻 Chaetoceros curvisetus
密连角毛藻 Chaetoceros densus
远距角毛藻 Chaetoceros distans
柔弱角毛藻 Chaetoceros debilis
并基角毛藻 Chaetoceros decipiens
皇冠角毛藻 Chaetoceros diadema
叉尖角毛藻 Chaetoceros furcellatus
垂缘角毛藻 Chaetoceros laciniosus
洛氏角毛藻 Chaetoceros lorenzianus
高孢角毛藻 Chaetoceros mitra
聚生角毛藻 Chaetoceros socialis
圆柱角毛藻 Chaetoceros teres
小环毛藻 Corethron criophilum
星脐圆筛藻 Coscinodiscus asteromphalus
弓束圆筛藻 Coscinodiscus curvatulus
多束圆筛藻 Coscinodiscus divisus
离心列圆筛藻 Coscinodiscus excentricus
格氏圆筛藻 Coscinodiscus grani
巨圆筛藻 Coscinodiscus gigas
结节心孔藻 Azpeitia nodulifer
虹彩圆筛藻 Coscinodiscus oculus鄄iridis
小眼圆筛藻 Coscinodiscus oculatus
辐射圆筛藻 Coscinodiscus radiatus
细弱圆筛藻 Coscinodiscus subtilis
威氏圆筛藻 Coscinodiscus wailesii
扭曲小环藻 Cyclotella comta
条纹小环藻 Cyclotella striata
微小小环藻 Cyclotella caspia
西氏新细齿状藻 Neodenticula seminae
丝状短棘藻 Detonula confervacea
布氏双尾藻 Ditylum brightwellii
短角弯角藻 Eucampia zoodiacus
格鲁弯角藻 Eucampia groenlandica
连结脆杆藻 Fragillaria crotonensis
柱状拟脆杆藻 Fragilariopsis cylindrus
海洋拟脆杆藻 Fragilariopsis oceanica
环纹劳德藻 Lauderia annulata
丹麦细柱藻 Leptocylindrus danicus
短纹楔形藻 Licmophora abbreviata
纤细楔形藻 Licmophora gracilis
具槽帕拉藻 Paralia sulcata
拟货币直链藻 Melosira nummuloides
变异直链藻 Melosira varians
尤氏直链藻 Melosira juergensi
远距舟形藻 Navicula distans
大洋舟形藻 Navicula pelagica
膜状缪氏藻 Meuniera membranacea
范氏舟形藻 Navicula vanhoeffenii
北方舟形藻 Navicula septentrionalis
新月筒柱藻 Cylindrotheca closterium
针形菱形藻 Nitzschia acicularis
寒冷菱形藻 Nitzschia frigida
长菱形藻 Nitzschia longissima
洛氏菱形藻 Nitzschia lorenziana
琴式菱形藻 Nitzschia panduriformis
普罗马勒菱形藻 Nitzschia promare
细条伪菱形藻 Pseudonitzschia lineola
尖刺伪菱形藻 Pseudonitzschia pungens
成列伪菱形藻 Pseudonitzschia seriata
柔弱伪菱形藻 Pseudonitzschia delicatissima
宽角斜纹藻 Pleurosigma angulatum
无刺鼻状藻 Proboscia inermis
翼鼻状藻 Proboscia alata
平截鼻状藻 Proboscia truncate
脆指管藻 Dactyliosolen fragilissimus
半棘钝根管藻 Rhizosolenia hebetata f.
semispina
刚毛根管藻 Rhizosolenia setigera
斯氏几内亚藻 Guinardia striata
笔尖根管藻 Rhizosolenia styliformis
中肋骨条藻 Skeletonema costatum
尖针杆藻 Synedra acus
肘针杆藻 Synedra ulna
平片针杆藻 Synedra tabulate
菱形海线藻 Thalassionema nitzschioides
伏氏海线藻 Thalassionema frauenfeldii
长海毛藻 Thalassiothrix longissima
角海链藻 Thalassiosira angulata
诺登海链藻 Thalassiosira nordenskioldi
圆海链藻 Thalassiosira rotula
细弱海链藻 Thalassiosira subtilis
甲藻门 Pyrrophyta
塔马亚历山大藻 Alexandrium tamarense
奥斯亚历山大藻 Alexandrium ostenfeldii
粗肥双甲藻 Amphidinium crassum
球形双甲藻 Amphidinium globosum
卡氏双甲藻 Amphidinium carterae
宽双甲藻 Amphidinium latum
纺锤角藻 Ceratium fusus
叉角藻 Ceratium furca
线形角藻 Ceratium lineatus
弯顶角藻 Ceratium longipes
蛹形旋沟藻 Cochlodinium pupa
尖锐鳍藻 Dinophysis acuta
诺维鳍藻 Dinophysis norvegica
透镜翼藻 Diplopsalis lenticula
圆形下沟藻 Katodinium rotundatum
链状膝沟藻 Gonyaulax catenata
耳蜗膝沟藻 Gonyaulax cochlea
格里膝沟藻 Gonyaulax grindleyi
多边膝沟藻 Gonyaulax polyedra
具刺膝沟藻 Gonyaulax spinifera
塔马膝沟藻 Gonyaulax tamarensis
短纹裸甲藻 Gymnodinium abbreviatum
北极裸甲藻 Gymnodinium arcticum
简单裸甲藻 Gymnodinium simplex
纺锤环沟藻 Gyrodinium fusiforme
伍氏环沟藻 Gyrodinium wulffii
侧头尖甲藻 Oxytoxum laticeps
长形尖甲藻 Oxytoxum longum
海洋原甲藻 Prorocentrum micans
盾原甲藻 Prorocentrum scutellum
锥形原多甲藻 Protoperidinium conicum
短足原多甲藻 Protoperidinium brevipes
扁平原多甲藻 Protoperidinium depressum
叉分原多甲藻 Protoperidinium divergens
格氏多甲藻 Protoperidinium granii
海洋原多甲藻 Protoperidinium oceanicum
卵形原多甲藻 Protoperidinium ovum
光甲原多甲藻 Protoperidinium pallidum
灰甲原多甲藻 Protoperidinium pellucidum
五角原多甲藻 Protoperidinium pentagonum
梨形原多甲藻 Protoperidinium pyriforme
斯氏原多甲藻 Protoperidinium steinii
锥状斯氏藻 Scrippsiella trochoidea
粗尾沟藻 Torodinium robustum
裸藻门 Euglenophyta
球形双鞭藻 Eutreptia globulifera
绿藻门 Chlorophyta
卷曲纤维藻 Ankistrodesmus convolutus
四尾栅藻 Scenedesmus quadricauda
金藻门 Chrysophyta
六等刺硅鞭藻 Dictyocha speculum
NB04、NB06、NB08、 BS02、 BS05、 BS08、 BS11、NB鄄A
站位), 前者水深在 84 ~ 129 m,后者水深在 24 ~ 58
m,其种类主要由近岸冷水种诺登海链藻、叉尖角毛
藻、聚生角毛藻和广温广盐种丹麦细柱藻、旋链角毛
藻等组成.该群落各测站物种丰富度除 NB鄄A 测站
外均高于2 . 0 ,浮游植物丰度除陆架区的NB03 、
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图 3摇 浮游植物群落相似性聚类树状图
Fig. 3 摇 Dendrogram of similarity clusters of phytoplankton as鄄
semblage.
NB04、NB06 和 NB08 测站外均在 50000 cells·L-1
以上,BS 断面在 100000 cells·L-1以上. 然而,由于
浮游植物种间分配不均匀,优势种突出,种类多样性
指数低(表 2).
摇 摇 白令海是一个半封闭海,南面是著名的阿留申
群岛,中部是 4000 m 以上的深海盆,虽然受阿留申
群岛的阻隔,与北太平洋水的交换仍然畅通无阻.而
北面通过白令海峡与楚科奇海相通,西部是位于俄
罗斯的宽广大陆架,受从西伯利亚和堪察加半岛南
下寒流的影响,东部受阿拉斯加沿岸流的影响.陆架
海和深海盆的环流有很大差别,水团变化很大,海水
的性质像两个不同的海. 浮游植物的生长繁殖与环
境因素密切相关,其种类组成及丰度变化直接受制
于海流(温度、盐度)和营养盐等外界环境因素. 南
部深水区受从科曼尔群岛附近进入的高温、高盐的
表 2摇 不同区域浮游植物群落的比较
Table 2 摇 Comparison of phytoplankton assemblage in dif鄄
ferent regions
指标
Index
深水区群落
Deep ocean community
范围
Range
平均
Mean
浅水区群落
Neritic community
范围
Range
平均
Mean
盐度
Salinity
34. 54 ~ 34. 67 34. 64 31. 72 ~ 32. 88 32. 32
水温
Temperature (益)
1. 57 ~ 2. 12 1. 71 -1. 38 ~ 2. 75 0. 3891
丰度
Abundance
(cells·L-1)
950 ~ 48075 13510 13700 ~ 192400 76110
物种丰富度
Species richness
1. 49 ~ 1. 95 1. 66 1. 89 ~ 3. 21 2. 55
均匀度
Pielou爷s evenness
0. 43 ~ 0. 89 0. 69 0. 33 ~ 0. 71 0. 50
多样性指数
Diversity index
1. 94 ~ 3. 18 2. 61 1. 63 ~ 3. 13 2. 39
北太平洋水的影响,浮游植物基本上属北方大洋群
落;而北部陆架区受从楚科奇海南下的低温、低盐的
北冰洋水的影响,浮游植物基本上属北极群落.
2郾 3摇 浮游植物丰度的分布
2郾 3郾 1 空间分布摇 调查海区表层浮游植物丰度平均
为 58722 cells · L-1,变化范围在 950 ~ 192400
cells·L-1 .北太平洋西部海域的丰度最低,密集区
位于浅水陆架区,由温带性近岸种柔弱角毛藻
(Chaetoceros debilis)、叉尖角毛藻和丹麦细柱藻等大
量繁殖所致.最高密集中心出现于白令海峡口 BS11
测站.该站除上述种类大量密集外,近岸冷水种诺登
海链藻高达 137850 cells·L-1,占总丰度的 71. 7 % .
本海区浮游植物丰度的区域性差异显著,白令陆架
区、白令陆坡区、白令海海盆、北太平洋西部海域平
均 丰 度 分 别 为 83581、 59300、 16650 和 950
cells·L-1,总的分布趋势呈现从西南向东北、从深
海向近岸递增的态势(图 4).
摇 摇 在深水区浮游植物的丰度普遍较低,平均为
13510 cells · L-1,而 B07 测站丰度高达 48075
cells·L-1,且从表层至 50 m 层的数量均非常高,主
要由带状或链状硅藻群体的西氏新细齿状藻和海洋
拟桅杆藻大量繁殖形成.这与阿留申低压区有关,白
令海以阿留申低压著称,如同一个力大无比的“大
水泵冶,不停地把白令海 4000 m 的深层海水抽到表
层,并形成强大的表层环流和大规模的上升流,从深
海水为浮游植物繁殖带来大量营养盐. 而白令海峡
口交汇区的数量为全区之冠,这与不同水系的耦合
有关,海峡口处于北太平洋暖水向北冰洋输送的通
道,又受白令海近岸流的影响,浮游植物丰度有时会
急剧增加,经常出现小型浮游植物水华[25-26] .
图 4摇 浮游植物丰度的空间分布
Fig. 4 摇 Spatial distribution of phytoplankton abundance (102
cells·L-1).
74629 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 林更铭等: 2010 年夏季白令海小型浮游植物分布摇 摇 摇
图 5摇 浮游植物丰度的垂直分布
Fig. 5摇 Vertical distribution of phytoplankton abundance in the Bering Sea.
玉:丰度 Abundance; 域:水温 Temperature; 芋:盐度 Salinity.
摇 摇 本海区夏季水采浮游植物丰度的空间分布趋势
与春季恰好相反. 王鹏[21]利用美国 2008 年春季航
次的资料研究发现,其最低值出现在北部圣马修岛
附近,最高值出现在南部开阔水域的站位.这显然与
8462 应摇 用摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 24 卷
调查季节有关,白令海浮游植物分布具有特殊的区
域性和时间性差异,浮游植物“水华冶取决于海冰融
化的位置和时间,其主要影响因子是海冰覆盖情况
和海水温度.春季,由于受高温、高盐的北太平洋水
的影响,海冰融化过程由西南向东北退缩,白令海南
部海域升温较早,且直接受太平洋水影响,海冰已完
全融化,水温高,透光率强,再加上冰藻的“播种冶作
用,浮游植物在消退的冰缘出现“水华冶,而北部还
被冰层覆盖,浮游植物未进入旺发期. 夏季,南部海
域因营养盐已被大量消耗,浮游植物的生长繁殖开
始下降,而北部海域温度的持续升高、充足的阳光及
陆地淡水输入增加而带来丰富营养盐,浮游植物正
处于“水华冶期爆发性繁殖.
2郾 3郾 2 垂直分布摇 根据各测站的水文环境,选取 10
个分层测站的水采样品分析浮游植物的垂直分布情
况.图 5 显示,表层浮游植物丰度普遍较低,丰度最
高值出现的水层具有区域性差异,深水区出现丰度
最高值的水深比浅水区深.在水深>5800 m 的太平
洋西北部 B01 测站,各水层的丰度都较低且变化幅
度不大,最高值 50 m 水层的数量也仅为 2250
cells·L-1;在水深>3700 m 的白令海海盆 B06 和
B07 测站,最高值出现于 30 ~ 40 m 水层;40 m 以下
则急剧下降;浅水区各测站丰度的最高值均在 10 ~
20 m水层,各层丰度变化幅度较小.这与热带、亚热
带海区浮游植物垂直分布趋势不同,东海陆架区和
闽粤近岸上升流区浮游植物丰度随着水深增加逐渐
减少,密集区主要集中在表层[27-28] . 白令海夏季水
温出现明显的分层现象,15 m 以浅为水温>7. 0 益
暖水层,15 ~ 40 m水层为强温跃层,水温迅速下降,
40 ~ 180 m为中层泠水层,水温低于 3郾 0 益 [29] .比较
各测站浮游植物丰度与盐度和水温的垂直分布趋
势,除 B01 测站外,其余各测站浮游植物丰度最高
值均出现于温跃层,而与盐度的关系不密切. Irina
等[11]也发现,浮游植物丰度和生物量最大值局限于
真光层中温跃层附近. B01 测站因直接受高温的北
太平洋水影响,至 200 m 水层水温仍高达 3. 62 益,
没有出现明显的温跃层,最大值出现于较深水层可
能与该站水深、透光率较强,浮游植物可在较深的水
层进行光合作用有关.就种类组成而言,表层以旋链
角毛藻、叉尖角毛藻、聚生角毛(Chaetoceros socialis)
和丹麦细柱藻等圆心硅藻为主,次表层以带纹曲壳
藻(Achnanthes taeniata)和海洋拟脆杆藻(Fragilari鄄
opsis oceanica)等羽纹硅藻为主体. 而深水层则以纺
锤环沟藻和原多甲藻(Protoperidinium spp. )等异养
型甲藻占优势.
3摇 结摇 摇 论
在白令海海域调查区共鉴定浮游植物 5 个门
51 属 143 种,硅藻是浮游植物的主体,种类较多,丰
度占浮游植物细胞总密度的 98郾 65% .
调查区浮游植物丰度平均为 58722 cells·L-1,变
化范围在 950 ~ 192400 cells·L-1 .白令海峡口交汇
区的数量为全区之冠,这与不同水系的耦合有关,而
丰度次中心位于白令海盆,与阿留申低压区产生的
强大上升流而带来丰富的营养盐有关.
浮游植物自表层直至近 200 m的底层均有一定
数量的分布,但表层水通常丰度最低.丰度最高值出
现的水层具有区域性差异,深水区出现丰度最高值
的水深比浅水区深,深水区最高值出现于 40 ~ 50
m,浅水区出现于 10 ~ 20 m.这一现象与透光率和温
跃层有关.
本海区浮游植物可划分为深水区群落和浅水区
群落.深水区群落分布于水深>2600 m 的太平洋西
北部和白令海海盆,浅水区群落分布于水深小于
130 m 的白令海陆坡区和北部陆架区. 深水区群落
浮游植物物种丰富度低,丰度仅为浅水区的五分之
一,然而由于优势种不突出,种间分配均匀,种类多
样性指数比浅水区群落高.
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作者简介摇 林更铭,男,1965 年生,副研究员.主要从事浮游
植物分类及生态研究. E鄄mail: lgm000888@ 163. com
责任编辑摇 肖摇 红
0562 应摇 用摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 24 卷