西太平洋深海海山对大、中型浮游动物群落结构的影响

Seamount areas, always with remarkably characteristic ecosystems, are considered as a biodiversity hotspot in the world ocean. Currently, the mechanism for characteristic ecosystems of shallow/intermediate seamount zones and the ecological characters for zooplankton community in epipelagic zone were well understood, however, studies about the mechanism for those of deep seamount zones and the ecological characters for zooplankton community in mesopelagic/bathypelagic zones were shockingly scarce. The present project, which focus on the meso- and macro-zooplankton community in the region of a typical huge deep seamount of the West Pacific, “Caiwei” seamount, and nearby, based on integrative analysis of multilayer samples of zooplankton by MultiNet, synchronous and instantaneous environmental data and long-term environmental data, intends to explore following scientific questions: 1. The meso- and macro-zooplankton community structure and its annual variation; 2. The effects of deep seamounts on zooplankton community; 3. The main mechanisms of deep seamounts affecting zooplankton community. These results could improve our knowledge about general rules of zooplankton community in mesopelagic/bathypelagic zones, provide scientific evidences to understand the mechanism of characteristic ecosystems in deep seamount zones, and also help to safeguard maritime rights and interests of China.

海山区是世界海洋生物多样性的热点地区，有着独特的生态系统。目前，国内外对浅海海山和中深度海山生态特殊性的成因以及海洋上层的浮游动物群落生态特征都有了较好的认识，但对深海海山生态系统特殊性的形成机制以及海洋中层、深层的浮游动物群落生态方面的研究还极度缺乏。本研究拟针对西太平洋典型的大型深海海山——“采薇”海山及其附近海域中层、深层的大、中型浮游动物开展研究工作，在综合分析MultiNet采集的分层浮游动物样品、同步的即时环境数据和长期环境数据的基础上，探讨如下科学问题：1、深海海山区大、中型浮游动物的群落结构及年际变化；2、深海海山对浮游动物群落能够产生何种影响；3、深海海山影响浮游动物群落结构的主要机制。本研究能够进一步完善我们对海洋中层和深层浮游动物群落结构一般规律的认识，为人类理解深海海山生态系统特殊性的成因提供科学依据，并对我国的海洋权益维护有着积极的现实意义。

本项目以西太平洋典型的大型深海海山区——“采薇”海山及邻近海域为主要研究海区，以大、中型浮游动物（粒径>200μm）为研究对象，通过生物量（湿重和干重）分析和群落结构的镜检分析，研究了大、中型浮游动物的物种多样性、丰度、生物量和优势种，从而在水平维度和垂直维度上完整揭示“采薇”海山区和周边海区的浮游动物群落结构及年际变化情况。摘要研究结果如下：第一，在3年的研究工作中，我们共计鉴定并记录到“采薇”海山区及其临近海域分布的大、中型浮游动物6门，327种。这显示出该热带海区具有极高的浮游动物物种多样性。其中桡足类为最优势类群，包括191种，占总物种数的56.2%；前几位的较优势类群还包括刺胞动物、介形类、端足类和毛颚动物等。第二，随着水深的增加，物种多样性降低、丰度和生物量也降低。第三，该海区的浮游动物存在明显的昼夜垂直迁移行为，白天该海区浮游动物生物量和丰度垂直分布的极大值均出现在次表层（50-100m层），但是夜间的生物量和丰度高值一般出现在表层。本研究首次研究了西太平洋的大型深海海山对于浮游动物群落的影响，提出了深海大型海山影响大中型浮游动物的假说，为后续的相关研究积累了基础数据。