东印度洋不同深度水团中现代放射虫的生态特征及其古环境意义

As a part of West Pacific- East Indian Ocean Warm Pool, the East Indian Ocean (EIO) has very unique marine environments, but so far, modern radiolarian study in this region is still very rare. This project is aimed to firstly make a detailed study on the biological phenomena of modern polycystine radiolarians and their ecological characters in different depth water-masses from the East Indian Ocean, by using the Middle-Deep Water Biological Continuous Stratified Sample in many typical regions, the Surface Water Biological Continuous Sample and the Sediment Trap Sample. By using two methods stained with Rose-bengal and DAPI，the main purpose is to real the living depth layers of modern radiolarians and the settling process variations of dead radiolarian shells in different depth water-masses of several typical regions, to analyze the regional continuous changes of modern radiolarians in surface waters of different sea areas, and to discuss the seasonal or annual variations of modern polycystine radiolarians in the EIO. Combined with the synchronous-observed hydrography data, this study is to reveal the controlling factors on the temporal (seasonal or interannual) and spatial (vertical depth and horizontal region) changes of living and dead polycystine radiolarians from surface layer to deep layer waters in the EIO, and to establish the new radiolarian proxies for indicating the different depth water-masses in order to dig the potential applied value of polycystine radiolarians in the paleo-environment and paleo-water-mass studies. These results will provide very important data of modern process and deep-water environmental proxies for promoting the deep-sea study, regional characters and their global change study, paleo-oceanography and paleo-environmental study.

作为西太平洋-东印度洋暖池的组成部分，东印度洋具有独特的海洋环境，至今该区的现代放射虫研究仍较欠缺。本项目拟利用多个典型区域中深层水连续分层拖网样和跨海域表层水连续采集样以及沉积物捕获器样，采用Rose-bengal和DAPI两种染色方法，率先对东印度洋不同深度水团中现代放射虫的生物学现象及其生态特征进行详细研究：拟揭示多区域不同深度水团中现代放射虫的生活深度分带及其残骸群的沉降过程变化规律；分析跨海域表层水中现代放射虫的区域连续变化；探讨东印度洋现代放射虫的年际或季节变化；结合同步观测的水文环境数据，揭示东印度洋表层至深层水中现代放射虫活体群和残骸群的时间（年际或季节）和空间（垂直深度和水平区域）变化控制因素；建立东印度洋不同深度水团的放射虫替代指标，挖掘放射虫在古环境和古水团研究中的潜在应用价值，为深海研究、区域特色及其全球变化和古海洋环境研究提供重要的现代过程资料和深水环境替代指标。

东印度洋具有独特的水文环境和极高的生物多样性。浮游动物放射虫在海洋生物地球化学循环和古海洋研究中扮演着重要的角色。本项目围绕东印度洋不同深度水团中现代放射虫的生态特征及其古环境意义展开深入研究，取得一系列突破性的数据与认知：新增了多个关键海域现代放射虫3000米深分布数据、及跨海盆尺度上的生物地理数据；建立一套系统而全面的适应于热带海域现代放射虫分类研究的图版册，发现多个疑似新属和新种；揭示南海至北印度洋表层水体中放射虫的属种组成、生物地理分布、及其季节变化，发现对环境反映敏感的群落或属种；揭示放射虫活体群的水深变化、残骸群的沉降过程、及其年季变化，分析不同群落或特征种的生活习性；结合近代沉积物中物种分布的区域环境响应，提取适应于低纬度海域的放射虫环境替代指标，并成功地应用于古海洋研究，比如首次从浮游动物放射虫的角度，为西太平洋大洋异常沉积事件提供机制上的解释；依据放射虫不同属种组合的深度分布特性，指出北太平洋上层洋流和中层水演变在末次冰消期以来的反相位关系。研究结果不仅填补了印度洋放射虫现代过程尤其是深水分布认识的空白，而且从不同视角为海洋环境和水团演变研究提供了更多手段和证据。. 目前，已录用发表14篇相关成果文章，包含7篇SCI、2篇EI、4篇核心、及创刊号英文1篇。培养（或联合培养）6名学生，包含4名硕士研究生和2名博士研究生；所培养的研究生荣获“优秀墙报三等奖”2人次、荣获“三好学生”3人次、荣获“研究生国家奖学金”1人次等。项目执行期间，参加国内外会议交流或学术活动超过28人次，提升了成果交流与讨论、拓展了研究视野与思路；期间不断发现新的问题、摸索新的方法，基于该项目执行期间获得的若干认知、多次反复的学术交流商讨，项目负责人撰写1项新的国家自然科学基金面上项目并顺利获得好评资助、跨学科交叉合作获得1项中科院南海海洋研究所十四五基础规划重点项目。