黄河口近岸海湾泾海湾河流通量与海水入侵对浮游植物群落的差异化调控机制

【字体: 时间:2025年06月17日 来源:Marine Environmental Research 3.0

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  本研究针对河口生态系统浮游植物群落受河流输入与海水入侵双重影响的机制不明问题,通过2023年春夏季泾海湾环境监测,揭示了河流通量区(RIZ)与海水入侵区(SIZ)的差异化调控规律。研究发现RIZ以低盐高营养驱动物种丰度,SIZ以盐度梯度主导多样性,为海岸带生态管理提供了理论依据。

  

泾海湾作为黄河口典型的半封闭海湾,正面临河流输入与海水入侵的双重胁迫。随着沿海城市化加速,工业废水与农业径流携带过量氮磷入海,引发赤潮频发、低氧区扩张等生态危机。更棘手的是,海水入侵改变了传统河口盐度格局,但这两股力量如何塑造浮游植物——这个维系海洋食物网基础的关键生物群体,仍是悬而未决的科学难题。

中国水产科学研究院黄海水产研究所的Sun Jun团队在《Marine Environmental Research》发表的研究,首次系统解析了泾海湾浮游植物群落的季节性响应机制。通过2023年5月(春季)和8月(夏季)的9个站位网格化采样,结合溶解无机氮(DIN)、溶解无机磷(DIP)等环境参数测定,运用冗余分析(RDA)等统计方法,揭示了河流通量区(RIZ)与海水入侵区(SIZ)的差异化调控规律。

关键实验技术
研究采用CTD剖面仪获取温度、盐度、溶解氧(DO)等水文参数,通过分光光度法测定Chl-a
(叶绿素a)浓度,应用流式细胞术进行浮游植物计数。17个站位的样本覆盖春夏两季,结合N/P比(氮磷比)等指标评估营养盐限制状况。

研究结果

Study area and sampling sites
9个采样站位沿盐度梯度布设,春季SIZ盐度(28.3±0.8)显著高于RIZ(22.4±1.2),夏季盐度差异扩大至12.7个单位,形成明显的环境分异带。

Variations in environmental factors and pollution levels
RIZ呈现典型陆源特征:夏季DIN达56.7 μmol/L,为SIZ的3.2倍;而SIZ的N/P比(18.6)更接近Redfield比值(16),显示更均衡的营养结构。

Discussion
春季SIZ浮游植物均匀度指数(J')比RIZ高37%,但RIZ物种数多15%。夏季RIZ优势种简化为中肋骨条藻(Skeletonema costatum
)等3种,而SIZ保持12种优势种共存。RDA分析显示RIZ群落受温度(λ=0.42)和DIP(λ=0.38)驱动,SIZ则主要响应盐度变化(λ=0.51)。

该研究创新性提出"双通道调控"模型:河流输入通过营养盐富集促进浮游植物生物量积累,但导致群落简化;海水入侵则通过盐度筛效应维持高多样性。这一发现为预测气候变化下河口生态响应提供了新视角——当暴雨事件增加陆源输入时可能引发赤潮风险,而海平面上升加剧的海水入侵或将重塑生物多样性格局。研究结果对制定泾海湾生态红线管控策略具有直接指导价值,特别是为协调流域污染控制与海洋保护提供了量化依据。

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