引言
全球海上石油运输和离岸开采活动通过碳氢化合物污染对海洋生态系统构成了持续威胁。像埃克森瓦尔迪兹号（美国，1989年）、普雷斯蒂奇号（西班牙，2002年）和深水地平线号（美国，2010年）这样的大型泄漏事件，释放了大量碳氢化合物，对海洋野生动物和生态系统服务造成了严重的急性及慢性影响（Perhar和Arhonditsis，2014年；Beyer等人，2016年；Brussaard等人，2016年）。虽然过去几十年里，防止重大泄漏事件的努力显著降低了大型油轮泄漏的频率（Lee等人，2015年；Brussaard等人，2016年），但小型泄漏事件仍然频繁发生，并且需要特别注意，因为它们通常发生在敏感的沿海生态系统中（国家研究委员会，2003年），而且往往未被及时发现。尽管慢性碳氢化合物污染可能源自自然渗漏（约3%），但大部分污染与人类活动有关，如工业排放和航运活动。这些来源虽然每次排放的量较少，但频率较高（GENIVAR，2013年），导致海洋生物长期暴露在低水平的污染中。
精炼石油产品，例如柴油，在海上运输中广泛应用，其中含有多种有毒化合物，包括多环芳烃（PAHs；Ramadass等人，2017年）。泄漏发生后，这些碳氢化合物的水溶性部分会迅速进入水柱（González等人，2006年；Ryther等人，2022年），而疏水性化合物可能在大流行生物的脂质组织和细胞膜中积累（Jiang等人，2010年；Dos Anjos等人，2024年）。鉴于浮游植物在海洋生态系统动态和大气碳循环调节中的关键作用（Ozhan等人，2014年），了解浮游植物对精炼石油污染的反应至关重要。
石油污染对浮游植物的影响是复杂的，取决于碳氢化合物的物理化学性质以及暴露群落的组成（González等人，2009年；Ozhan等人，2014年）。在细胞层面，碳氢化合物的暴露可以改变细胞形态，降低细胞分裂速率，并通过干扰PSI和PSII中的电子传输链来损害光合作用（Jiang等人，2010年；Othman等人，2023年）。然而，在群落层面，反应差异很大：高浓度的碳氢化合物通常具有抑制作用，而低浓度有时通过激素效应刺激生长，这已在实验室培养和自然群落中得到证实（Lewis和Pryor，2013年；Perhar和Arhonditsis，2014年）。不同分类群和大小类型的浮游植物对碳氢化合物的敏感性也不同。由于表面积与体积比较大，小型浮游植物往往对PAHs更敏感（Fan和Reinfelder，2003年；Echeveste等人，2010a），这表明群落层面的反应取决于暴露时存在的优势物种的相对敏感性（González等人，2013年）。
除了直接的细胞效应外，石油污染还可能通过营养级相互作用间接影响浮游植物的动态。石油暴露会影响浮游生物的捕食者，从而可能改变对浮游植物群落的自上而下的控制（González等人，2009年；Ozhan等人，2014年；Klotz等人，2018年）。因此，区分直接的毒性效应和间接的营养效应对于解释自然浮游植物群落对碳氢化合物暴露的反应是必要的。
尽管关于石油对海洋浮游生物影响的知识不断增长，但仍存在重要空白。大多数研究集中在石油产品对单一种类培养或小规模实验室微宇宙的影响上（Pérez等人，2010年；Othman等人，2023年）。虽然一些现场和中规模研究报道了石油泄漏后浮游植物组成的变化（Varela等人，2006年；Putzeys等人，2022年），但反复低浓度暴露于精炼石油的影响仍不如大型原油泄漏的影响那么清楚（Lewis和Pryor，2013年；Ryther等人，2022年）。因此，需要开展实验研究，以评估自然浮游植物群落在控制但生态相关的条件下对实际柴油暴露情况的反应。
圣劳伦斯河口（加拿大魁北克）是一个大型寒冷温带/亚北极沿海系统，也是连接五大湖和大西洋的主要海上通道。它与圣劳伦斯湾一起，支持着一个高度生产性的河口和海洋生态系统，其中一些区域因其生态和生物重要性而受到认可（MPO，2010年；Plourde和McQuinn，2010年）。圣劳伦斯湾日益增加的航运活动和潜在的碳氢化合物开采活动给这个敏感的生态系统带来了急性或慢性石油污染的重大风险（Lemarchand和Desbiens，2015年）。
在这项研究中，我们使用中规模实验方法，评估了下圣劳伦斯河口（LSLE）一个自然浮游植物群落（<300 μm）对模拟的低浓度海上柴油暴露的响应。柴油的添加旨在模拟与环境现实情况相符的薄层油膜。为了区分直接的抑制效应和自上而下的控制或自下而上的控制，我们结合了群落层面的浮游植物分析、稀释实验以估计捕食压力、病毒颗粒密度测量来表征病毒动态并评估潜在的病毒相关信号，以及营养补充生长测定来评估自下而上的控制。由于碳氢化合物的敏感性可能取决于分类学身份、细胞大小、形态和群落的生理状态，因此我们在浮游植物演替的不同阶段评估了反应。因此，我们的目标是评估群落层面的影响，并确定反复柴油暴露是否在不同浮游植物分类群和大小类型之间产生了不同的反应。对溶解碳氢化合物部分的详细化学表征，包括PAH组成，超出了本研究的范围。
章节摘要
实验设置
2016年夏季（6月21日至7月6日），在加拿大魁北克的Pointe-au-Père海洋站（Institut des sciences de la mer de Rimouski – ISMER）进行了为期16天的中规模实验（图S1）。实验系统由六个圆柱形中规模容器（Aquabiotech）组成，每个容器的体积为3立方米，放置在一个温度可控的容器内。每个中规模容器都覆盖有有机玻璃盖，可以允许大约90%的太阳辐射透过
与柴油相关的荧光信号
在添加柴油后，+DSL处理组的荧光信号明显增强，而对照组在同一时期内的荧光信号几乎没有增加（图S2）。第3天的第一次柴油添加后，荧光信号立即增加，在第6天的第二次添加后继续上升，在实验结束时达到最大值。+DSL处理组相对于对照组的额外信号平均值
名义柴油暴露情景的生态相关性和局限性
本实验旨在评估来自LSLE的自然寒冷温带/亚北极浮游植物群落对重复低浓度海上柴油添加的生态响应。
本实验中使用的柴油浓度处于轻微石油泄漏附近以及长期受污染的沿海水域报告的浓度范围内，包括海洋（Prouse等人，1976年；Brussaard等人，2016年）和热带河口环境（Nayar等人，
结论
本研究表明，反复的低浓度海上柴油暴露与自然寒冷温带/亚北极浮游植物群落在藻类爆发后生物量的显著减少和组成变化有关。微真核生物部分受到的影响最大，特别是形成水华的硅藻，而较小的浮游植物群落相对变得更加重要。补充的微型浮游动物捕食、病毒颗粒和营养补充
CRediT作者贡献声明
Andreana M. Cadaillon：写作——审阅与编辑，撰写——初稿，可视化，调查，正式分析，概念化。Irene R. Schloss：写作——审阅与编辑，正式分析，概念化。O. Magalí Olmedo-Masat：写作——审阅与编辑，调查。Michel Starr：写作——审阅与编辑，调查，概念化。Francesca Vidussi：写作——审阅与编辑，概念化。Behzad Mostajir：写作——审阅与编辑。Daniel Pech：写作
写作过程中使用生成式AI和AI辅助技术的声明
在准备这项工作时，一些作者仅使用ChatGPT（OpenAI）来协助英语语言编辑、语法、可读性和手稿流畅性。该工具未用于生成数据、进行分析或得出科学结论。使用该工具后，作者根据需要审查和编辑了内容，并对发表文章的内容负全责。
资金支持
本研究是由阿根廷教育部提供的奖学金资助的硕士研究生项目（BEC. AR）。我们衷心感谢国际关系部长和魁北克法语区、南边境学院（ECOSUR，墨西哥；项目编号：15.304）、魁北克大学里穆斯基分校/里穆斯基海洋科学研究所（UQAR/ISMER）以及加拿大国家科学与工程研究委员会（NSERC，项目编号：RGPIN-2015-05482）的资助
利益冲突声明
作者声明他们没有已知的利益冲突或个人关系可能会影响本文报告的工作。
致谢
我们衷心感谢墨西哥南边境学院（ECOSUR）、魁北克大学里穆斯基分校/里穆斯基海洋科学研究所（UQAR/ISMER）、魁北克省国际关系和法语区部门对这项项目的资助。实验是在UQAR/ISMER与ECOSUR之间协议框架下进行的。阿根廷的BEC.AR项目为A.C.提供了硕士学位奖学金。我们真诚感谢C. Belzile和M. Simard的帮助
Andreana M. Cadaillon|Irene R. Schloss|O. Magalí Olmedo-Masat|Michel Starr|Francesca Vidussi|Behzad Mostajir|Daniel Pech|Gustavo Ferreyra
