全 文 ：
摇 摇 摇 摇 摇 生 态 学 报
摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 (SHENGTAI XUEBAO)
摇 摇 第 33 卷 第 1 期摇 摇 2013 年 1 月摇 (半月刊)
目摇 摇 次
前沿理论与学科综述
生态整合与文明发展 王如松 ( 1 )…………………………………………………………………………………
干旱半干旱区坡面覆被格局的水土流失效应研究进展 高光耀,傅伯杰,吕一河,等 ( 12 )……………………
城市林木树冠覆盖研究进展 贾宝全,王摇 成,邱尔发,等 ( 23 )…………………………………………………
环境质量评价中的生物指示与生物监测 Bernd Markert,王美娥,Simone W俟nschmann,等 ( 33 )………………
水溶性有机物电子转移能力及其生态效应 毕摇 冉,周顺桂,袁摇 田,等 ( 45 )…………………………………
个体与基础生态
凋落物和增温联合作用对峨眉冷杉幼苗抗氧化特征的影响 杨摇 阳,杨摇 燕,王根绪,等 ( 53 )………………
不同浓度 5鄄氨基乙酰丙酸(ALA)浸种对 NaCl胁迫下番茄种子发芽率及芽苗生长的影响
赵艳艳,胡晓辉,邹志荣,等 ( 62 )
……………………
………………………………………………………………………………
缺镁胁迫对纽荷尔脐橙叶绿素荧光特性的影响 凌丽俐,彭良志,王男麒,等 ( 71 )……………………………
松嫩草地 66 种草本植物叶片性状特征 宋彦涛,周道玮,王摇 平,等 ( 79 )………………………………………
花蜜中酚类物质对群落中同花期植物传粉的影响 赵广印,李建军,高摇 洁 ( 89 )………………………………
桉树枝瘿姬小蜂连续世代种群生命表 朱方丽,邱宝利,任顺祥 ( 97 )……………………………………………
种群、群落和生态系统
蒙古栎地理分布的主导气候因子及其阈值 殷晓洁,周广胜,隋兴华,等 (103)…………………………………
河静黑叶猴果实性食物组成、选择及其对种子的扩散作用 阮海河,白摇 冰,李摇 宁,等 (110)…………………
2010 秋季东海今生颗石藻的空间分布 靳少非,孙摇 军,刘志亮 (120)…………………………………………
OPRK1 基因 SNP 与梅花鹿昼间行为性状的相关性 吕慎金,杨摇 燕,魏万红 (132)……………………………
鄱阳湖流域非繁殖期鸟类多样性 邵明勤,曾宾宾,徐贤柱,等 (140)……………………………………………
人工巢箱条件下两种山雀鸟类的同域共存机制 李摇 乐,张摇 雷,殷江霞,等 (150)……………………………
桉鄄桤不同混合比例凋落物分解过程中土壤动物群落动态 李艳红,杨万勤,罗承德,等 (159)…………………
三峡库区生态系统服务功能重要性评价 李月臣,刘春霞,闵摇 婕,等 (168)……………………………………
景观、区域和全球生态
黄土高原小流域不同地形下土壤有机碳分布特征 李林海,郜二虎,梦摇 梦,等 (179)…………………………
海岸带地理特征对沉水植被丰度的影响 吴明丽,李叙勇,陈年来 (188)…………………………………………
玛纳斯河流域扇缘带不同植被类型下土壤物理性质 曹国栋,陈接华,夏摇 军,等 (195)………………………
资源与产业生态
农田开垦对三江平原湿地土壤种子库影响及湿地恢复潜力 王国栋,Beth A Middleton,吕宪国,等 (205)……
漫溢干扰过程中微地形对幼苗定居的影响 安红燕,徐海量,叶摇 茂,等 (214)…………………………………
黑龙港流域夏玉米产量提升限制因素 徐丽娜,陶洪斌,黄收兵,等 (222)………………………………………
黑龙江省药用植物根际土壤真菌多样性 慕东艳,吕国忠,孙晓东,等 (229)……………………………………
桑沟湾养殖生态系统健康综合评价 傅明珠,蒲新明,王宗灵,等 (238)…………………………………………
城乡与社会生态
基于“OOAO原则冶的罗源湾生态质量状况综合评价 吴海燕,吴耀建,陈克亮,等 (249)………………………
四十里湾营养状况与浮游植物生态特征 李摇 斌,白艳艳,邢红艳,等 (260)……………………………………
生态足迹深度和广度:构建三维模型的新指标 方摇 恺 (267)……………………………………………………
中国东西部中小城市景观格局及其驱动力 齐摇 杨,邬建国,李建龙,等 (275)…………………………………
研究简报
南海陆坡沉积物细菌丰度预测 李摇 涛,王摇 鹏 (286)……………………………………………………………
浑善达克沙地榆树疏林幼苗更新空间格局 刘摇 振,董摇 智,李红丽,等 (294)…………………………………
光和不同打破种子休眠方法对紫茎泽兰种子萌发及幼苗状态的影响 姜摇 勇,李艳红,王文杰,等 (302)……
学术争鸣
关于植物群丛划分的探讨 邢韶华,于梦凡,杨立娟,等 (310)……………………………………………………
期刊基本参数:CN 11鄄2031 / Q*1981*m*16*316*zh*P* ￥ 90郾 00*1510*35*
室室室室室室室室室室室室室室
2013鄄01
封面图说: 外来入侵物种紫茎泽兰———紫茎泽兰约于 20 世纪 40 年代由缅甸传入中国云南南部后迅速蔓延,现已在云南、贵
州、四川、广西、重庆、湖北、西藏等省区广泛分布和危害,并仍以每年大约 30 km的速度扩散。 紫茎泽兰为多年生草
本或亚灌木,号称“植物界杀手冶。 其对环境的适应性极强,疯长蔓延,能极大耗损土壤肥力。 它的植株能释放多种
化感物质,排挤其他植物生长而形成单优种群,它破坏生物多样性,威胁到农作物、畜牧草甚至林木,且花粉能引起
人类过敏性疾病等,目前尚无有效治理对策。
彩图提供: 陈建伟教授摇 北京林业大学摇 E鄄mail: cites. chenjw@ 163. com
第 33 卷第 1 期
2013 年 1 月
生 态 学 报
ACTA ECOLOGICA SINICA
Vol. 33,No. 1
Jan. ,2013
http: / / www. ecologica. cn
基金项目:国家重点基础研究发展规划项目(2009CB421202,2011CB409804); 自然科学基金(41176136,41050110436)
收稿日期:2011鄄11鄄02; 摇 摇 修订日期:2012鄄02鄄22
*通讯作者 Corresponding author. E鄄mail: phytoplankton@ 163. com
DOI: 10. 5846 / stxb201111031656
靳少非,孙军,刘志亮. 2010 秋季东海今生颗石藻的空间分布.生态学报,2013,33(1):0120鄄0131.
Jin S F, Sun J, Liu Z L. The distribution of living coccolithophore in East China Sea in autumn, 2010. Acta Ecologica Sinica,2013,33(1):0120鄄0131.
2010 秋季东海今生颗石藻的空间分布
靳少非1,3,4,孙摇 军2,*,刘志亮1
(1. 中国科学院海洋研究所,青岛摇 266071; 2. 天津科技大学海洋科学与工程学院,天津摇 300457;
3. 中国水产科学院东海水产研究所,上海摇 200090; 4. 中国科学院研究生院,北京摇 100049)
摘要:根据 2010 年 11 月东海 29 站位所采集 108 个样品偏光镜检分析结果显示:调查区共发现 26 种今生颗石藻,优势种为赫氏
艾密里藻 ( Emiliania huxleyi)、大洋桥石藻 ( Gephyrocapsa oceanica)、卡特螺旋球藻 ( Helicosphaera carteri) 和粗壮环翼球
(Algirosphaera robusta)等。 水体中今生颗石藻丰度为 0—76. 562 个 / mL,平均值为 18. 641 个 / mL;颗石粒丰度 0—4506. 47 个 /
mL,平均值为 613. 44 个 / mL,今生颗石藻在表层和底层均呈斑块状分布,海盆区站位丰度较近岸站位下降明显,但物种丰富度
明显增多;颗石球丰度最大值站位发生在硅藻水华站位。 将研究区域划分为 3 个断面进行分析:PN断面、沿岸流断面和黑潮断
面。 比较显示,PN断面的空间分布差异性较大,赫氏艾密里藻具有最高丰度的颗石粒和颗石球。 沿岸流断面颗石粒 /颗石球、
黑潮断面中颗石粒(除底层外),自表至底随水深增加有轻微增加趋势,黑潮断面颗石球丰度高值区集中于 25—80 m之间。 结
合历史环境资料,分析得出东海调查期水体混合、泥沙再悬浮以及硝酸盐浓度是控制今生颗石藻物种丰富度与物种特异分布的
主要因子;今生颗石藻在不同环境中具有不同的生活策略,其空间分布特征随取样季节和海区不同有较大变化。
关键词:今生颗石藻;空间分布;东海;PN断面;沿岸流;黑潮
The distribution of living coccolithophore in East China Sea in autumn, 2010
JIN Shaofei1,2,3, SUN Jun4,*, LIU Zhiliang1
1 Institute of Oceanology, Chinese Academy of Sciences, Qingdao 266071, China
2 College of Marine Science and Engineering, Tianjin University of Science and Technology, Tianjin 300457, China
3 East China Sea Fisheries Research Institute, Chinese Academy of Fishery Sciences, Shanghai 200090, China
4 Graduate University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China
Abstract: Living coccolithophores ( LC) are important in marine ecology, biogeochemistry, and especially the carbon
cycle. Our chief aim in investigating the geographic distribution of LCs has been to provide data to help understand their
roles. We investigated LCs in the East China Sea (ECS) from 7 October to 5 November 2010. Seawater samples from CTD
arrays were filtered through 25 mm cellulose mixed鄄ester membrane filters on board as soon as possible, and dried. Then a
piece of the membrane was cut out and, using neutral balsam, mounted beneath a cover glass. The samples were observed
with a polarizing microscope at 1000伊 magnification. Twenty鄄six taxa were identified at different depths from 108 samples in
ECS, the dominant species being Emiliana huxleyi, Gephyrocapsa oceanica, Helicosphaera carteri and Algirosphaera
robusta. The abundance of coccoliths and cells ranged from 0—76 cells / mL and 0—4500 coccoliths / mL, the average being
18 cells / mL, 613 coccoliths / mL, respectively. The distributed pattern of LCs and coccoliths in surface and bottom layers
were patchy. The outer areas of the sea basin had more species but showed less abundance than the inner area. The highest
abundance was found at a station supporting a diatom bloom. We further observed the distribution of: total coccoliths; total
cells; coccoliths and cells of E. huxleyi and G. oceanica; and compared these distributions among PN sections (PNs, starts
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from the Changjiang River estuary (121. 5毅E, 31. 5毅N) to the south鄄east corner of Ryukyu (128. 23毅E, 27. 45毅N)),
Coastal Current sections (CCs) and the Kuroshio Current sections (KCs). PNs supoorted the highest abundance except for
the cells of E. huxleyi. The distributions of coccoliths and cells between CCs and KCs (except in the bottom鄄most layer)
showed slightly higher abundances in deep than in surface water. At the KC stations, however, coccolithophorids thrived
between 25m and 80m. Our observations suggest that water鄄column mixing, sediment resuspension and nitrate concentration
affect the distribution patterns of both species numbers and individual species.
Key Words: living coccolithophore; geographic distribution; East China Sea; PN section; coastal current; Kuroshio
东海作为西北太平洋中最大的边缘海,具有广阔的大陆架,既受到携带大量营养盐输入的长江径流影响,
又有高盐的黑潮流经。 复杂的生态环境、较大的渔业压力,使得东海成为全球变化研究典型性海域[1鄄3]。
今生颗石藻(living coccolithophore)是当今海洋中重要的一类单细胞、具有碳酸钙钙化外壳的浮游植物类
群。 其独特的碳酸盐反向泵机制对于研究某一特定海区生物碳通量具有决定意义[4],同时,今生颗石藻通过
产生碳酸钙外壳———称之为颗石粒(coccolith)———沉降作为重要的海洋碳汇来源[5]。 结合今生颗石藻群集
样品镜检或自动化识别系统辨识,可由丰度转化计算今生颗石藻所产生的碳酸钙量[6鄄7]。
虽然 Furuya[8鄄9]报道过东海 PN断面垂直水层今生颗石藻,但由于所采取的观测手段,并不能完全真实地
反映今生颗石藻丰度、分布等相关生态学信息,故东海今生颗石藻研究仍处于表层海水物种基本信息摸索阶
段[3,10鄄12]。 东海复杂的流系以及多变生物生存环境(长江冲淡水注入、赤潮多发等),使得仅通过表层海水研
究远不能全面了解今生颗石藻生态学特性。
本研究目的在于了解不同断面(PN断面、沿岸流断面、黑潮区断面)、不同水层东海今生颗石藻空间分布
特征,研究其生态动力学机制,并为下一步研究今生颗石藻生理生态及其元素地球化学循环等相关研究提供
基础的生态学数据。
1摇 材料和方法
摇 图 1摇 2010 年秋季东海今生颗石藻采样站位图
Fig. 1 摇 Sampling stations of living coccolithophores in the East
China Sea in autumn 2010
A: PN断面; B: 沿岸流断面; C: 黑潮断面
1. 1摇 航次调查和样品采集
本次调查区域位于东海(120毅—128毅 E,25毅—32毅
N),调查时间为 2010 年 11 月 27 至 12 月 5 日,详细调
查站位见图 1,其中根据研究需要将调查海域划分为
PN 断面、沿岸流断面以及黑潮断面(图 1)。 今生颗石
藻取样方法为:从 CTD 采水系统中按照不同采样层次
采集 300 mL—1 L体积不等的海水现场过滤至直径 25
mm,0. 22 滋m 聚碳酸酯滤膜上,过滤压力 < 300 伊
133郾 322Pa。 过滤后,将滤膜放入事先编好号码的培养
皿中,风干或烘箱中 40 益下烘干。 干燥后,剪取一定面
积滤膜,中性树胶将其固定至载玻片上并封片,烘箱中
60 益下烘干或长时间将其阴干均可。 所调查水层温
度、盐度用 SeaBird CTD现场测定。
1. 2摇 今生颗石藻样品分析及丰度计算
实验室内,今生颗石藻镜检工作采用 Motic 偏光显
微镜(BA300 型)1000伊放大倍率下进行。 由于偏光显
微镜的工作原理以及制片、观察过程中一些非人为的失误(如剪取的滤膜在载玻片上的位置、一次放入中性
树胶的量、海雪粪球等在视野中出现等)都可能影响镜检工作,因此不可能记录所有的视野,所以镜检过程中
121摇 1 期 摇 摇 摇 靳少非摇 等:2010 秋季东海今生颗石藻的空间分布 摇
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要记录所观察的视野数。 每次镜检视野数由所观察站位颗石球丰度决定,但每样品至少检测 300 个颗石粒或
100 个颗石球,关于镜检过程中其他注意事项参照 Bollmann等[13]。 样品镜检过程中,颗石粒、细胞分别计数,
各自进行丰度计算。
颗石粒 /颗石球丰度计算公式参照孙军等[14]所给出的公式。
颗石粒 /细胞优势度指数(Y)、相对丰度(P)计算公式分别为:
Y =
ni
N
fi
P =
ni
N
式中,Y为物种的优势度,N为采集样品中所有物种的总个体数,ni 为第 i种的总个体数,P为该种在样品
中的颗石球丰度概率,fi 则为该种在各样品中出现频率。
2摇 结果
2. 1摇 调查区水文环境资料
本次调查区域内表层温度、盐度分布如图 2A、B,调查区域水温介于 16. 9—25. 8 益,盐度为 25. 3—34郾 7
之间,表层温度由近岸至外海增加趋势明显,盐度近岸处变化较为剧烈;PN 断面(图 2C、D)温度与盐度变化
显示调查时陆架区有强烈的垂直混合。
图 2摇 调查区域表层温度、盐度以及 PN断面温度、盐度剖面
Fig. 2摇 Distribution of temperature, salinity in the surface layer and PN Section
A: 表层温度; B: 表层盐度; C: PN断面温度; D: PN断面盐度; 标尺颜色按照数值高低依次为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫;PN断面站位如图
1 标示
2. 2摇 今生颗石藻物种组成
本调查航次共鉴定今生颗石藻 26 种(不包括未定种),常见物种为大洋桥石藻(Gephyrocapsa oceanica)、
221 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 33 卷摇
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赫氏艾密里藻(Emiliania huxleyi)、卡特螺旋球藻(Helicosphaera carteri)、粗壮环翼球藻(Algirosphaera robusta)、
希布格脐球藻(Umbilicosphaera sibogae)、细孔钙盘藻(Calcidiscus leptoporus)、条结藻属( Syracosphaera spp. )
(见表 1)。 颗石粒与颗石球出现频率最高的两种均为大洋桥石藻(95. 37%与 87. 04% )和赫氏艾密里藻
(94郾 44%与 80. 56% ),此两物种颗石粒及颗石球相对丰度之和分别可达 96. 0%和 88. 6% ,在东海今生颗石
藻中占据绝对优势。 此外,卡特螺旋球藻和粗壮环翼球藻颗石粒与颗石球中也具有较高的出现频率
(83郾 33%与 25. 00%和 49. 07%与 32. 41% ),但其相对丰度较低(1. 13%与 3. 89%和 1. 01%与 1. 01% )。
表 1摇 2010 年秋季东海今生颗石藻常见物种*
Table 1摇 Common living coccolithophores of the East China Sea in autumn, 2010
物种 Taxton 出现频率 fi / % 相对丰度 P / % 优势度 Y
颗石粒优势种 coccolith dominant species
摇 大洋桥石藻 Gephyrocapsa oceanica Kamptner 1943 95. 370 53. 9818 0. 514827
摇 赫氏艾密里藻 Emiliania huxleyi (Lohmann 1902) Hay et Mohler ex Hay et al. 1967 94. 444 42. 0560 0. 397195
摇 卡特螺旋球藻 Helicosphaera carteri (Wallich 1877) Kamptner 1954 83. 333 1. 1299 0. 009416
摇 粗壮环翼球藻 Algirosphaera robusta (Lohmann 1902) Norris 1984 49. 074 1. 0985 0. 005391
摇 细孔钙盘藻 Calcidiscus leptoporus (Murray et Blackman 1898) Loeblich et Tappan 1978 40. 741 0. 1201 0. 000489
摇 希布格脐球藻 Umbilicosphaera sibogae (Weber鄄van Bosse 1901) Gaarder 1970 30. 556 0. 1261 0. 000385
摇 条结藻属 Syracosphaera spp. 26. 852 0. 1163 0. 000312
摇 美丽条结藻 Syracosphaera pulchra Lohmann 1902 23. 148 0. 1405 0. 000325
摇 艾氏桥石藻 Gephyrocapsa ericsonii McIntyre et B佴 1967 20. 370 0. 2142 0. 000436
颗石球优势种 coccolithophore dominant species
摇 大洋桥石藻 Gephyrocapsa oceanica Kamptner 1943 87. 037 59. 3456 0. 516526
摇 赫氏艾密里藻 Emiliania huxleyi (Lohmann 1902) Hay et Mohler ex Hay et al. 1967 80. 556 29. 3567 0. 236485
摇 粗壮环翼球藻 Algirosphaera robusta (Lohmann 1902) Norris 1984 32. 407 3. 8930 0. 012616
摇 卡特螺旋球藻 Helicosphaera carteri (Wallich 1877) Kamptner 1954 25. 000 1. 8094 0. 004523
摇 条结藻属 Syracosphaera spp. 18. 519 0. 9842 0. 001823
摇 希布格脐球藻 Umbilicosphaera sibogae (Weber鄄van Bosse 1901) Gaarder 1970 12. 037 0. 5799 0. 000698
摇 摇 *今生颗石藻物种中文名参照孙军和靳少非[15]
2. 3摇 颗石球丰度分布
2. 3. 1摇 不同水层颗石粒以及颗石球丰度分布
本次调查中颗石粒总丰度介于 0—4506. 47 个 / mL,平均值为 613. 44 个 / mL,颗石球丰度介于 0—76. 562
个 / mL,平均值为 18. 641 个 / mL。 不同水层颗石粒:赫氏艾密里藻丰度在 0—2205. 00 个 / mL 之间,平均值为
257. 84 个 / mL,大洋桥石藻丰度介于 0—2232. 56 个 / mL,平均值为 331. 31 个 / mL,出现频率达 83. 3%的卡特
螺旋球藻丰度介于 0—49. 13 个 / mL,平均为 6. 92 个 / mL。 不同水层颗石球:赫氏艾密里藻丰度在 0—19. 17
个 / mL之间,平均值为 5. 33 个 / mL,大洋桥石藻丰度介于 0—76. 56 个 / mL,平均值为 11. 20 个 / mL,出现频率
为 32. 4%的粗壮环翼球藻丰度介于 0—6郾 06 个 / L,平均为 0. 74 个 / L。 0 m水层颗石粒与颗石藻细胞呈现不
均匀“斑块冶状,卡特螺旋球藻颗石球高值区有两个分别出现在近岸处以及外海黑潮区,而中间陆架区丰度较
低;粗壮环翼球颗石球高值区则只出现在外海黑潮区(图 3);底层颗石粒与颗石球呈明显的两个“斑状冶,卡
特螺旋球藻颗石粒在东海陆架区存在高值区,但颗石球丰度最大值区集中于外海(DH3 断面),粗壮环翼球藻
细胞高值区依然处于外海黑潮区(图 4)。 水层整体而言,底层颗石粒丰度普遍高于表层水体颗石粒丰度,颗
石球并无显著规律性变化,且两者绝对丰度由近岸向外海有减少的趋势,由南向北有增多的趋势。
2. 4摇 不同剖面颗石粒以及颗石球丰度
将此次调查分为 3 个断面进行分析,分别是具有河口区、陆架区、外海综合特征的 PN 断面、生态环境复
杂多变的沿岸流断面以及受高温高盐黑潮影响的黑潮断面。
321摇 1 期 摇 摇 摇 靳少非摇 等:2010 秋季东海今生颗石藻的空间分布 摇
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图 3摇 今生颗石藻 0m水层水平分布图
Fig. 3摇 Distribution of living coccolithophores at 0m depth
图 3 中标尺代表镜检丰度,单位为个 / mL; A为颗石粒总丰度,B为细胞总丰度,C—E分别为赫氏艾密里藻颗石粒丰度、大洋桥石藻颗石粒
丰度、卡特螺旋球藻颗石粒丰度,F—I分别为赫氏艾密里藻颗石球丰度、大洋桥石藻颗石球丰度、卡特螺旋球藻颗石球丰度、粗壮环翼球藻
颗石球丰度
2. 4. 1摇 PN断面今生颗石藻空间分布
PN断面中,今生颗石藻颗石粒丰度在 169. 97—4506. 47 个 / mL,平均值为 1042. 94 个 / mL,颗石球丰度介
于 0—76. 56 个 / mL之间,平均值为 21. 01 个 / mL。 图 5 所示,颗石粒由表层至底层增加趋势明显;但颗石球
丰度在水柱分布中变化趋势不明显,高值区主要集中于 PN断面陆架区(PN09、PN08 站位及其附近),且调查
过程中此两站位发生柔弱角毛藻(Chaetoceros debilis)水华。 赫氏艾密里藻的颗石粒丰度介于 0—2205 个 /
mL,平均值为 420. 42 个 / mL,颗石球丰度在 0—16. 21 个 / mL之间,平均值为 4. 00 个 / mL;大洋桥石藻颗石粒
丰度介于 22. 05—2232. 56 个 / mL,平均值为 578. 19 个 / mL,颗石球丰度为 0—76. 56 个 / mL,平均值为 15. 61
个 / mL。 水华发生站,大洋桥石藻丰度明显增加形成高值区。 颗石粒与颗石球丰度占据绝对优势的赫氏艾密
里藻和大洋桥石藻由近岸至外海减少趋势明显。 PN断面物种由近岸站位水层的 3 种上升至外海站位水层的
13 种,总体呈现由近岸到外海增加的趋势。
2. 4. 2摇 近岸剖面
选取沿岸流断面主要为了来探讨近岸多变的环境因素对以今生颗石藻分布的影响,该断面在东海沿岸流
流以及北部与长江径流交汇区。
沿岸流断面水层中,今生颗石藻颗石粒丰度在 0—1178. 1 个 / mL,平均值为 550. 74 个 / mL,颗石球丰度为
0—34. 65 个 / mL,平均值为 16. 91 个 / mL。 赫氏艾密里藻的颗石粒丰度介于 0—407. 70 个 / mL,平均值为
240. 25 个 / mL,颗石球丰度为 0—17. 15 个 / mL,平均值为 7. 03 个 / mL;大洋桥石藻颗石粒丰度介于 0—
421 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 33 卷摇
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图 4摇 底层水今生颗石藻分布图
Fig. 4摇 Distribution of living coccolithophores at the bottom layer
图 5摇 PN剖面今生颗石藻垂直分布图
Fig. 5摇 Distribution of living coccolithophores in the PN section
A:颗石粒丰度; B:细胞丰度; C: 赫氏艾密里藻颗石粒丰度; D: 赫氏艾密里藻颗石球丰度; E: 大洋桥石藻颗石粒丰度; F: 大洋桥石藻颗
石球丰度(图 5—图 7 中 A—F具有相同意义)
521摇 1 期 摇 摇 摇 靳少非摇 等:2010 秋季东海今生颗石藻的空间分布 摇
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771郾 75 个 / mL,平均值为 299. 50 个 / mL,颗石球丰度为 0—28. 35 个 / mL,平均值为 9. 02 个 / mL。 图 6 显示,
今生颗石藻颗石粒以及细胞在沿岸流系中分布相对 PN 断面较为均匀,但由表层至底层有轻微的增加趋势,
两者均并没有显著的高值区。
图 6摇 沿岸流断面今生颗石藻垂直分布图(图例解释见图 5)
Fig. 6摇 Distribution of living coccolithophores at the Coastal Current Section(see fig. 5 for the label meaning)
2. 4. 3摇 黑潮区今生颗石藻分布特征
黑潮流经站位中,今生颗石藻颗石粒丰度为 0—563. 76 个 / mL,平均值为 180. 01 个 / mL,颗石球丰度介于
0—36. 10 个 / mL,平均值为 16. 57 个 / mL。 赫氏艾密里藻的颗石粒丰度介于 0—333. 51 个 / mL,平均值为
87郾 70 个 / mL,颗石球丰度介于 0—10. 48 个 / mL,平均值为 5. 07 个 / mL;大洋桥石藻颗石粒丰度介于 0—
294郾 92 个 / mL,平均值为 78. 74 个 / mL,颗石球丰度为 0—19. 80 个 / mL,平均值为 7. 60 个 / mL。 图 7 所示,水
深超过 200 m及水深小于 200 m(除底层)的水柱中颗石粒有轻微的增多趋势,底层丰度为其它层次丰度数
倍;今生颗石藻细胞则主要分布在 25—80 m 水层内。 纬度方向上,颗石粒与细胞水层内(除表层外)分布较
为均匀,表层水(0—5 m)由南至北出现不均匀的高值区。 水层物种分布上,物种丰富度相对于近岸站位增加
不少,仅 DH13 站位表层中就发现了 13 物种(包括未定种),该区域今生颗石藻物种丰富度明显增多,但物种
丰度却明显小于近岸处。
2. 5摇 三断面综合比较
图 8 表示的为本文所选取 3 个断面颗石球、颗石粒以及颗石粒与颗石球比值。 由图 8 可得,除赫氏艾密
里藻颗石球丰度为沿岸流区>黑潮区>PN 断面外,均为 PN 断面>沿岸流区>黑潮区。 颗石球丰度中,沿岸流
断面总平均丰度只是略高于黑潮区平均丰度,而赫氏艾密里藻、大洋桥石藻均明显高于黑潮区平均丰度。
3摇 讨论和结论
本次调查过程中,除两种绝对优势种与前人所做调查一致(表 2)外,卡特螺旋球藻、粗壮环翼球藻、条结
藻属等物种也具有较高的出现频率。 此现象的出现表明东海今生颗石藻物种具有其独特的地域特征,这是因
为:赫氏艾密里藻为世界性物种,具有广温性[16];大洋桥石藻为一热带性或暖水性物种[17];而粗壮环翼球藻
为一生活在下真光层物种[18],卡特螺旋球藻为一具有复杂生活习性的广温性物种[19鄄20]。 生活特性差异较大
的几个物种较高的出现频率表明,东海较强的水体混合(图 2)以及底层泥沙悬浮所导致的综合环境效应对此
海区的今生颗石藻种类分布有直接的影响。
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图 7摇 黑潮流经断面今生颗石藻垂直分布图(图例解释见图 5)
Fig. 7摇 Distribution of living coccolithophores at the Kuroshio section(see fig. 5 for the label meaning)
图 8摇 三断面总颗石粒、细胞平均丰度、赫氏艾密里藻、大洋桥石藻颗石粒、细胞平均丰度比较
Fig. 8摇 Comparative among total coccoliths, total cells, coccoliths and cells between E. huxleyi and G. oceanica
PN: PN断面 PN Section; CC:沿岸流断面 Coastal Current Section; KC: 黑潮断面 Kuroshio Section; Eh: 赫氏艾密里藻 Emiliania huxleyi; Go:
大洋桥石藻 Gephyrocapsa oceanica
汪品先[11]、Okada[10]、Furuya[8]在东海发现的今生颗石藻水体中样品物种丰富度均没有超过 4 种,
Yang[3]于夏、冬季东海发现 10 种,Yang[12]在台湾东北部共发现 41 种。 此次镜检共计 26 种,站位物种丰富度
分布如图 9 所示,物种丰富度从海岸到外海有明显的增加趋势,这与东海表层沉积物分布相吻合[11],同时与
Yang[3]在东海夏冬季表层水物种分布一致。 东海近岸处今生颗石藻物种丰富度较少可能与调查区域较高的
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硝酸盐浓度有关[21鄄22]。
表 2摇 水样中今生颗石藻历史资料对照*
Table 2摇 Historical data of living coccolithophores assemblage in East China Sea
采样时间(年鄄月)
Sampling time
观测方法
Method
优势种
Dominant species
丰度 / (个 / mL)
Abundance
调查区域
Region
参考文献
References
2009鄄11 PM E. huxleyi, G. oceanic 18. 64 东海 本文 This study
1997鄄12 SEM E. huxleyi, G. oceanica 0—56. 4 东海表层 [3]
1996鄄07 SEM 不定* 11. 5—19. 7 台湾东北部表层 [12]
1996鄄04 HPLC 未知 — PN断面水柱 [9]
1994鄄7—8 HPLC 未知 — 东海 PN断面水柱 [9]
1993鄄01—3 IM / SEM E. huxleyi, G. oceanic — PN断面水柱 [8]
1992鄄07 SEM E. huxleyi, G. oceanic 0—64. 5 东海表层 [3]
1981鄄08 SEM / PM E. huxleyi, G. oceanic — PN断面水柱 [11]
1969鄄10—12 PM 未知 — 东海 2 个站位 T [10]
摇 摇 * IM:倒置显微镜 Invert microscope; PM:偏光显微镜; ** 指不同站位优势种不同
图 9摇 水柱物种丰富度分布图
摇 Fig. 9摇 Water column integrated distribution of species richness
颗石藻与细胞在 0 m水层的“斑状分布冶以及底层
“双斑状冶分别与 Yang[3]年夏季、冬季东海表层分布情
形一致,表明颗石藻颗石粒及细胞在水层水平方向上分
布存在极大的空间异质性。 关于今生颗石藻的空间分
布原因有不同的解释:Yang[3]推测温度、盐度是决定今
生颗石藻不均匀分布的主要因素而非营养盐浓度;
Okada[10]认为在东海表层水中仅两个站位发现颗石藻
以及全部以畸形颗石粒存在可能是由于海水缺氮引起;
Andruleit[23]在北部阿拉伯海调查时则认为决定颗石藻
丰度的原因是混合层深度以及营养盐而不是温度盐度,
同时硅藻的竞争也是制约今生颗石藻丰度的原因之一;
Winter[24]在研究加勒比海研究发现今生颗石藻高值区
分布在表层以及硝酸盐跃层上、DCM(叶绿素最大层)
下方的下真光层区域;Mohan[22]研究南大洋 45毅E剖面时发现今生颗石藻丰度、物种丰富度与硅酸盐浓度呈反
比。 东海复杂的生态环境以及调查取样时环境区域特异性等不定因素,我们无法确切得到东海今生颗石藻分
布与环境因子之间的相互关系,解释今生颗石藻分布空间差异性还需要结合更多的环境、生物参数以及长期
调查分析。 但是结合今生颗石藻的生活策略选择(富营养区域为 r 选择策略;寡营养区域为 K 选择策
略) [25鄄26],可以结合调查时得到的颗石粒 /颗石球丰度反演该区域环境因素,为此,推测今生颗石藻细胞出现
“斑块状冶现象可能原因为以下解释。 近岸海域:营养盐较为丰富,有利于今生颗石藻细胞生长,伴随着与其
他藻类竞争生存,加之生存环境多变,r生活策略的选择使得“斑块状冶现象出现为一随机事件;外海区域:营
养盐为其主要限制因素,今生颗石藻水层内变化较为平稳(25—80 m),K 生活策略选择使得颗石藻有高的竞
争力[26],从而出现水柱内细胞变化平稳的现象,不同物种高值区分布区域不同则可能由于不同生活史过程及
其种间竞争所引起[20,27]。 另外一个重要原因是取样的时间与地点,由于调查航次和分析难度等限制,获取和
分析的样品量还较少,这会造成作图时空间和时间分布上不连续现象。
发生水华的两个站位中,颗石球丰度出现本次调查海域最大值(PN09鄄25 m水层为 76. 56 个 / mL)。 尤其
大洋桥石藻几乎占到全部水层细胞颗石球丰度的 94% 。 此现象验证了营养盐丰富的环境有助于颗石藻细胞
生长[26],但在外海营养盐浓度相对较低(尤其是磷酸盐浓度较低)的环境中,会有颗石藻丰度的绝对值低但
在浮游植物群集中比例相对高的现象[8鄄9,21,26]。
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东海 PN断面研究已经有大量浮游植物历史资料,但涉及今生颗石藻研究依然处于起步阶段[8鄄9,28]。
Furuya等[8]利用倒置显微镜镜检得出颗石球丰度在 PN 断面相对丰度从岸边的 20%上升至外海的 60% ,其
绝对丰度由河口区、陆架区、海盆区逐渐下降,虽然 Furuya等[9]通过 HPLC 得出与上述一致的趋势,但相对丰
度值却有所不同,这可能与不同调查方法精度以及采样时间不同有直接的关系。 由于没有其他物种的信息的
支持,无法得到今生颗石藻细胞在本次 PN断面浮游植物群集中所占的份额,但绝对丰度得到了与 Furuya 等
相同的研究趋势(图 5),且物种丰富度在具有大洋性质的外海有了明显增加与 Yang[3]研究一致(图 9)。
东海沿岸流系中,温度、盐度以及其他环境参数具有较高的复杂性,研究今生颗石藻在变化迅速、多样的
环境下的分布特征对了解今生颗石藻的生理生态作用有重要的作用[29]。 图 6 中显示,今生颗石藻颗石粒以
及细胞在沿岸流系中分布较均匀,并没有显著的高值区,且丰度小于 PN 断面丰度。 世界其他近岸区域亦有
许多相关的研究,但结果却相差很大,下加利福尼亚(Baja California)西海岸发现不同季节、不同物理环境下
今生颗石藻丰度有相当大的不同[30];东地中海的多个航次调查研究中发现了较高生物多样性的今生颗石藻
群集[31],此外,利用遥感卫星监测,该区域今生颗石藻遥感图像有较大的差别[32鄄33],遥感卫星图像所显示的差
别应该与所监测时间序列长度不同有直接的关系,由此可以推断本区域中今生颗石藻有着较大的时间序列变
异性。 另外,本次调查中,区域内 26. 5—28毅N没有发现颗石藻,也没有发现颗石粒,出现这样的原因是由于采
样季节、采样站位较少以及过多泥沙影响镜检而引起的偶然事件,本次调查中,由于泥沙的影响而无法进行进
行镜检的还有:YTE鄄35m层、DH21、DH51 全部水层,此 3 站位均为水深较浅站位(水深分别为 39、16、19 m),
过多的泥沙搅动干扰对于>150 mL水样体积的过滤会有很大的影响。 因此对该区域的今生颗石藻研究应该
在不同季节、不同环境下进行长时间连续观测,类似的观测在葡萄牙里斯本外上升流区已有报道[34鄄35]。
东海黑潮区是西太平区域今生颗石藻研究热点区域之一[3,10鄄12,17,36]。 此次调查中,该剖面水深小于 200
m的站位中,底层颗石粒突然增多的现象与孙军等[14]在南海水深<200 m 所研究一致,源自于底部沉积颗石
粒再悬浮以及颗石藻细胞死亡后沉降至底部颗石粒脱落而致。 与之相反的是,整个黑潮区剖面中(除底层
外),颗石粒与细胞在纬度方向上分布相对于 PN断面比较均匀;推断这可能与黑潮影响水域中,营养盐下行
控制起主导作用外,黑潮中段均匀流速以及相应发生的颗石粒 /细胞侧向输送相互影响有一定的关
联[2,21,26,37],但由于没有以往颗石粒以及细胞水柱分布的相关历史资料对比,无法确定导致大范围内颗石球
丰度分布较为均匀的现象发生的必然性。 Yang[12]在台湾东北区表层海水中利用 SEM鉴定出 41 种今生颗石
藻,此次利用偏光显微镜鉴定出 15 种(未包括未定种),相对于近岸处 2—3种,黑潮流经区今生颗石藻物种
多样性明显增多,今生颗石藻相对丰度增多[9],并且有数据显示非钙化定鞭金藻门(今生颗石藻为定鞭金藻
门钙化浮游植物类群)物种在大洋中为生态优势种以及具有较高的生物多样性[38]。 目前还没有关于定鞭金
藻门钙化类群与非钙化类群之间相互转化关系确切的解释[27],因此该区域为研究今生颗石藻复杂生理生态
作用提供良好的地理资源。
长江径流所带来营养盐的大量输入、高盐高温黑潮水流经以及此次调查过程中赤潮发生影响使得 PN断
面颗石粒、细胞分布相比于其他两断面具有独特的区域层次性。 颗石粒分布中,陆架沿岸流剖面大于外海黑
潮区剖面,这与沉积物记录结果较为一致[11,39],而这两个断面的颗石球丰度则相差无几,物种丰富度相差较
大,出现这样的情形与两断面硝酸盐浓度不同以及今生颗石藻不同环境中不同生活策略的选择有一定的
关系[21鄄22,26]。
通过调查研究初步分析了东海今生颗石藻独特的分布特征以及不同生境下今生颗石藻所表现出特异群
集发生的原因,为以后东海今生颗石藻研究及其他相关学科研究提供了基础研究数据。 基于基础分布特征,
后续的研究应该集中于全面解决今生颗石藻“斑状冶等分布特性产生原因、年际分布特征、不同环境下今生颗
石藻形态学特征以及赤潮发生时今生颗石藻的相对响应等相关方向,继而为研究今生颗石藻面对全球变化响
应及反馈提供基础资料。
致谢:航次由厦门大学 973 项目“中国近海碳收支、调控机理及生态效应研究冶支持,宋书群、田伟、马威和郭
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术津现场协助取水样,东方红 II号船长和船员提供航次技术支持,Dr. Ian Jenkinson 帮助润色英文摘要,特此
致谢。
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131摇 1 期 摇 摇 摇 靳少非摇 等:2010 秋季东海今生颗石藻的空间分布 摇
ACTA ECOLOGICA SINICA Vol. 33,No. 1 January,2013(Semimonthly)
CONTENTS
Frontiers and Comprehensive Review
Integrating ecological civilization into social鄄economic development WANG Rusong ( 1 )……………………………………………
The effect of land cover pattern on hillslope soil and water loss in the arid and semi鄄arid region: a review
GAO Guangyao, FU Bojie, L譈 Yihe, et al ( 12 )
……………………………
…………………………………………………………………………………
The status and trend on the urban tree canopy research JIA Baoquan, WANG Cheng, QIU Erfa,et al ( 23 )…………………………
Bioindicators and Biomonitors in Environmental Quality Assessment
Bernd Markert, WANG Mei忆e,Simone W俟nschmann,et al ( 33 )
……………………………………………………………………
…………………………………………………………………
Electron transfer capacities of dissolved organic matter and its ecological effects BI Ran,ZHOU Shungui, YUAN Tian,et al ( 45 )…
Autecology & Fundamentals
Antioxidative responses of Abies fabri seedlings to litter addition and temperature elevation
YANG Yang, YANG Yan, WANG Genxu,et al ( 53 )
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Effects of seed soaking with different concentrations of 5鄄aminolevulinic acid on the germination of tomato (Solanum lycopersicum)
seeds under NaCl stress ZHAO Yanyan, HU Xiaohui, ZOU Zhirong, et al ( 62 )………………………………………………
Influence of magnesium deficiency on chlorophyll fluorescence characteristic in leaves of Newhall navel orange
LING Lili, PENG Liangzhi, WANG Nanqi, et al ( 71 )
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Leaf traits of 66 herbaceous species in Songnen grassland in Northeast China
SONG Yantao, ZHOU Daowei, WANG Ping, et al ( 79 )
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Effects of nectar secondary compounds on pollination of co鄄flowering species in a natural community
ZHAO Guangyin, LI Jianjun, GAO Jie ( 89 )
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The continuous life鄄table of Leptocybe invasa ZHU Fangli, QIU Baoli, REN Shunxiang ( 97 )…………………………………………
Population, Community and Ecosystem
Dominant climatic factors of Quercus mongolica geographical distribution and their thresholds
YIN Xiaojie, ZHOU Guangsheng, SUI Xinghua,et al (103)
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Fruit diet, Selectivity and Seed dispersal of Hatinh langur (Trachypithecus francoisi hatinhensis)
Nguyen Haiha, BAI Bing, LI Ning,et al (110)
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The distribution of living coccolithophore in East China Sea in autumn, 2010 JIN Shaofei, SUN Jun, LIU Zhiliang (120)…………
The association of OPRK1 gene SNP with sika deer (Cervus nippon) diurnal behavior traits
L譈 Shenjin, YANG Yan,WEI Wanhong (132)
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Preliminary study on bird composition and diversity in Poyang Lake watershed during non鄄breeding period
SHAO Mingqin, ZENG Binbin, XU Xianzhu,et al (140)
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Coexistence mechanism of two species passerines in man鄄made nest boxes LI Le, ZHANG Lei, YIN Jiangxia, et al (150)…………
Dynamics on soil faunal community during the decomposition of mixed eucalypt and alder litters
LI Yanhong, YANG Wanqin, LUO Chengde, et al (159)
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RS / GIS鄄based integrated evaluation of the ecosystem services of the Three Gorges Reservoir area (Chongqing section)
LI Yuechen,LIU Chunxia,MIN Jie,et al (168)
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Landscape, Regional and Global Ecology
The distribution of soil organic carbon as affected by landforms in a small watershed of gully region of the Loess Plateau
LI Linhai,GAO Erhu, MENG Meng, et al (179)
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Effects of coastal geographical characteristics on the abundance of submerged aquatic vegetation
WU Mingli, LI Xuyong,CHEN Nianlai (188)
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Analysis of soil physical properties under different vegetation types in the alluvial fan area of Manas River watershed
CAO Guodong, CHEN Jiehua, XIA Jun, et al (195)
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Resource and Industrial Ecology
Effects of farming on wetland soil seed banks in the Sanjing Plain and wetland restoration potential
WANG Guodong, Beth A Middleton, L譈 Xianguo, et al (205)
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Effects of the microhabitats on the seedling emergence during the flooding disturbance
AN Hongyan, XU Hailiang, YE Mao, et al (214)
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Analysis on the limiting factors to further improve yield of summer maize in Heilonggang River Valley
XU Lina, TAO Hongbin, HUANG Shoubing, et al (222)
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Fungal diversity in rhizosphere soil of medicinal plants in Heilongjiang Province
MU Dongyan, L譈 Guozhong, SUN Xiaodong, et al (229)
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Integrated assessment of mariculture ecosystem health in Sanggou Bay FU Mingzhu,PU Xinming, WANG Zongling,et al (238)……
Urban, Rural and Social Ecology
The integrative assessment on ecological quality status of Luoyuan Bay based on ‘OOAO principle爷
WU Haiyan, WU Yaojian, CHEN Keliang, et al (249)
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Trophic state of seawater and ecological characteristics of phytoplankton in Sishili Bay
LI Bin, BAI Yanyan, XING Hongyan, et al (260)
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Ecological footprint depth and size: new indicators for a 3D model FANG Kai (267)…………………………………………………
Landscape dynamics of medium鄄 and small鄄sized cities in eastern and western China: a comparative study of pattern and driving
forces QI Yang, WU Jianguo, LI Jianlong, et al (275)……………………………………………………………………………
Research Notes
Prediction of bacterial species richness in the South China Sea slope sediments LI Tao, WANG Peng (286)…………………………
Spatial pattern of seedling regeneration of Ulmus pumila woodland in the Otindag Sandland
LIU Zhen, DONG Zhi, LI Hongli, et al (294)
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Impacts on seed germination features of Eupatorium adenophorum from variable light stimulation and traditional dormancy鄄broken
methods JIANG Yong, LI Yanhong, WANG Wenjie,et al (302)…………………………………………………………………
Opinions
Discus for classification of plant association XING Shaohua,YU Mengfan,YANG Lijuan,et al (310)…………………………………
613 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 33 卷摇
《生态学报》2013 年征订启事
《生态学报》是中国生态学学会主办的生态学专业性高级学术期刊,创刊于 1981 年。 主要报道生态学研
究原始创新性科研成果,特别欢迎能反映现代生态学发展方向的优秀综述性文章;研究简报;生态学新理论、
新方法、新技术介绍;新书评介和学术、科研动态及开放实验室介绍等。
《生态学报》为半月刊,大 16 开本,300 页,国内定价 90 元 /册,全年定价 2160 元。
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标准刊号:ISSN 1000鄄0933摇 摇 CN 11鄄2031 / Q
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生摇 态摇 学摇 报
(SHENGTAI摇 XUEBAO)
(半月刊摇 1981 年 3 月创刊)
第 33 卷摇 第 1 期摇 (2013 年 1 月)
ACTA ECOLOGICA SINICA
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Vol郾 33摇 No郾 1 (January, 2013)
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