海洋石灰化对东地中海浮游生物生长与摄食的微影响：浮游生物群落的结构与功能响应

这篇研究通过中宇宙实验（mesocosm）探讨了海洋碱度增强（OAE）技术中石灰化（liming）对东地中海浮游生物群落的影响。研究发现，添加氢氧化钙（Ca(OH)2）虽轻微改变了部分类群（如硅藻减少、聚球藻增加），但整体生长率与摄食率未受显著影响，微浮游动物（microzooplankton）的食性选择仍以体型为主导。研究为评估海洋碳移除（CDR）技术的生态风险提供了关键数据。

　　

浮游生物群落结构与功能响应
在超贫营养的东地中海海域，浮游生物群落以小型类群（<2 μm）为主导，包括聚球藻（Synechococcus）、色素性微鞭毛藻（pigmented picoflagellates）和异养细菌，而硅藻、甲藻和纤毛虫等较大类群占比不足1%。通过稀释培养实验发现，石灰化处理（低浓度0.00074 g L^?1和高浓度0.0067 g L^?1 Ca(OH)₂）虽使pH升至8.7，但未显著改变总生物量或功能结构。

关键类群的差异化响应
硅藻在石灰化处理下丰度降低（Exp3高浓度组减少52%），而聚球藻和色素性微鞭毛藻分别因竞争减弱和混合营养（mixotrophy）策略而增长。甲藻（如裸甲藻目Gymnodiniales）和纤毛虫（以无鞘类为主）的生理速率（生长率0–0.42 d^?1和摄食率0.08–0.51 d^?1）未受显著影响，但体型缩小可能源于营养限制或捕食压力。

微浮游动物的摄食选择机制
微浮游动物（<200 μm）的食性呈现明显的体型选择：尽管环境中聚球藻和微鞭毛藻占比超99%，但其摄食偏好中等体型（10–35 μm）的硅藻、甲藻和纤毛虫（选择指数E>0）。石灰化未改变这一模式，但高浓度处理下纤毛虫（尤其鞘类）摄食比例增加，可能与矿物沉淀导致的营养可得性变化有关。

营养级联与间接效应
实验后期（Exp3），桡足类无节幼体（copepod nauplii）的爆发引发营养级联效应：其捕食压力导致纤毛虫减少，间接释放了色素性微鞭毛藻的竞争压力。同时，混合营养类群通过摄食细菌（如HNA和LNA细菌）适应了磷酸盐（PO₄^3?）和硝酸盐（NO₃^?）的短缺，凸显了生态位可塑性在维持群落稳定性中的作用。

环境因子的主导作用
冗余分析（RDA）显示，温度（p=0.025）和营养盐（NO₃^?, p=0.001）是驱动浮游生物生长与摄食的关键因子，而碱度（ΔTA）的影响不显著（p>0.05）。白色沉淀物的出现提示石灰化可能通过矿物共沉淀降低生物可利用营养，但未引发急性毒性效应。

研究意义与局限
该研究为海洋碱度增强（OAE）的生态风险评估提供了实证：在pH≤8.7的温和条件下，石灰化对浮游生物群落的直接影响有限，但长期效应需结合更大尺度的中宇宙实验验证。未来研究应关注钙沉淀物对营养循环的潜在干扰，以及浮游动物行为回避（如垂直迁移）对暴露剂量的调节作用。