日前，國際環(huán)境科學(xué)與生態(tài)學(xué)期刊Science of the Total Environment(環(huán)境科學(xué)與生態(tài)學(xué)ESI領(lǐng)域A類，Top期刊)在線發(fā)表中科院海洋所唐贏中課題組關(guān)于有害藻華影響生態(tài)系統(tǒng)功能領(lǐng)域最新研究成果。該研究聚焦有害藻華對浮游生物群落和生態(tài)系統(tǒng)水平的負(fù)面影響，首次證實海洋有害藻華降低浮游生物群落資源利用效率，為應(yīng)用生態(tài)位分離機制解釋相關(guān)現(xiàn)象提供野外實驗證據(jù)，闡釋了浮游生物種類多樣性與群落功能之間的關(guān)系，對有害藻華在整個群落和生態(tài)系統(tǒng)水平的危害效應(yīng)獲得更深層次認(rèn)識。
浮游生物多樣性在全球生物地球化學(xué)循環(huán)過程中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。生物多樣性與生態(tài)系統(tǒng)功能之間的關(guān)系是生態(tài)學(xué)研究的核心問題。海洋藻類在一定條件下短期暴發(fā)性繁殖并對水體中其它生物產(chǎn)生危害作用的現(xiàn)象稱為海洋有害藻華。在對有毒有害藻華的負(fù)面效應(yīng)研究中，此前主要集中于對藻華發(fā)生區(qū)域動物尤其是養(yǎng)殖經(jīng)濟魚類和貝類以及人類公共健康的影響，但探討海洋有害藻華對群落尤其是浮游生物群落多樣性、群落結(jié)構(gòu)、功能和穩(wěn)定性影響的實證性研究，尤其是量化研究，幾乎闕如。因此，研究有害藻華對浮游生物群落結(jié)構(gòu)和功能的影響具有重要的生態(tài)學(xué)意義。
唐贏中團隊?wèi)?yīng)用高通量測序結(jié)合化學(xué)分析和顯微計數(shù)等技術(shù)，研究了常發(fā)于我國東海海域的東海原甲藻藻華對真核浮游生物群落結(jié)構(gòu)和功能(資源利用效率，RUE，定義為每單位總磷消耗產(chǎn)生的浮游植物生物量)的影響，以此來驗證有害藻華、浮游生物種類多樣性以及浮游生物群落資源利用效率三者之間的關(guān)系。通過分析藻華發(fā)生前后及藻華區(qū)與非藻華區(qū)的種類多樣性(OTUs，Richness)、香農(nóng)-維納指數(shù)(Shannon-Wiener Index)和基尼-辛普森指數(shù)(Gini-Simpson Index)，發(fā)現(xiàn)有害藻華發(fā)生期間真核浮游生物多樣性顯著降低。PCoA分析結(jié)果發(fā)現(xiàn)，藻華發(fā)生前后真核浮游生物群落結(jié)構(gòu)存在顯著差異。浮游生物種類多樣性與群落資源利用效率呈顯著正相關(guān)關(guān)系。更重要的是，東海原甲藻細(xì)胞密度與群落資源利用效率呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系。研究結(jié)果表明，有害藻華通過降低浮游生物種類多樣性從而降低資源利用效率，為應(yīng)用生態(tài)位分離機制解釋為何“生態(tài)系統(tǒng)中生物多樣性越高，資源利用率也越高”提供了野外實驗證據(jù)。
本研究得到了國家自然科學(xué)基金重點項目(61533011)、國家基金委-山東省聯(lián)合基金項目(U1606404)、青島海洋科學(xué)與技術(shù)試點國家實驗室鰲山科技創(chuàng)新計劃項目(2016ASKJ02)、國家自然科學(xué)基金面上項目(41476142)和其它科學(xué)基金等項目支持。柴召陽博士為論文第一作者，唐贏中研究員為通訊作者。
論文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2019.135381
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