大亚湾环境因子与浮游植物对季风的季节性响应

In this work, we focus on the phytoplankton and environmental change in Daya bay ecosystem. Basis on preliminary research results, the cruises were carried out by South China Sea Institute of Oceanology. Water samples are taken at all monitoring stations during the studying period. Seawater samples are analyzed for environmental parameters. Combined with meteorological data and satellite remote sensing data, we analyze environmental (physical and chemical) and biological (phytoplankton) data by using mathematical model and chemometrics The temporal and spatial variations of environmental parameters were identified in Daya Bay. The information about environment dynamics having influence on phytoplankton community, abundance and structure was also obtained. Response mechanism of phytoplankton in Dayya bay ecosystem to environmental dynamics was found. These results portray the relationship between environmental factors and phytoplankton in Daya Bay. The information extracted by this work would be very useful to regional agencies in developing a strategy to carry out scientific plans for resource use based on marine system functions, and helpful in identifying human activities and natural changes having effect on coastal environment and ecological response.

本项目以大亚湾海域生态系统浮游植物与环境变化为研究对象，在已取得的初步研究成果基础上，依托中国科学院南海海洋研究所进行海上采样调查，分析测试，数据处理，并结合气象资料及卫星遥感数据,综合分析，建立相关的数学模型、化学计量学模型等，揭示季风影响下大亚湾海域环境要素的时空分布特征及变化规律，探索大亚湾环境动力对浮游植物群落丰度、结构的影响，阐明海湾生态系统浮游植物对环境动力的响应机制,刻画大亚湾环境要素与浮游植物之间的动态联系。为探讨我国海湾生态系统的可持续发展提供新的参考，为研究人类活动与自然变化对海湾环境的影响及生态响应机制提供新的验证方法。

本项目以大亚湾海域生态系统浮游植物与环境变化为研究对象，在已取得的初步研究成果基础上，依托中国科学院南海海洋研究所进行海上采样调查，分析测试，数据处理，并结合气象资料及卫星遥感数据,综合分析，建立相关的数学模型、化学计量学模型等，揭示季风影响下大亚湾海域环境要素的时空分布特征及变化规律，探索大亚湾环境动力对浮游植物群落丰度、结构的影响，阐明海湾生态系统浮游植物对环境动力的响应机制。运用自组织人工神经网络识别大亚湾环境时空变化特征。南海2个翻转季风对大亚湾水环境具有重要的影响，空间结构与沿岸人类活动密切相关。观测站点(S3, S8, S10 and S11)位于大鹏奥、澳头以及北部海域受到人类活动影响，观测站点S5受到来自于大亚湾核电站和岭澳核电站温排水的影响热污染。而大亚湾东部和南部主要受到湾外海水交换的影响。2001年研究数据表明环境要素如温度和营养盐（无机氮、活性磷、活性硅）对浮游植物季节演替取关键驱动作用。此外，环境变化也受到沿岸人类活动和自然变化的影响，营养盐限制因子从冬季的氮限制过渡到春季的磷限制。水环境动力变化如冬季垂直混合和夏季水体层化也是浮游植物生长的驱动因素。硅藻也是大亚湾浮游植物的优势群落，主要优势种为窄隙角毛藻、洛氏角毛藻、尖刺菱形藻。主成分分析表明大亚湾主要呈现大亚湾西部、北部和东南部等3个主要的生态系统，发现秋季季风转换时期，无机氮(NH4-N和NO3-N)与硅酸盐是调控微微型浮游植物（聚球藻属、真核生物）、高DNA和低DNA细菌空间结构的关键因素。该研究结果刻画大亚湾环境要素与浮游植物之间的动态联系。为探讨我国海湾生态系统的可持续发展提供新的参考，为研究人类活动与自然变化对海湾环境的影响及生态响应机制提供新的验证方法。