近期我所科研人员在湿地水域固碳和藻类斑块聚集机制等研究方面连获新进展,相关科研论文相继发表在《PLoS ONE》和《Estuarine, Coastal and Shelf Science》等国际SCI收录期刊。
滨海湿地课题组成员裴绍峰、叶思源等与特聘教授Edward Laws以辽东湾为案例开展调查,通过原位培养实验系统测定了水域初级生产率和碳同化指数,计算了浮游植物固碳所需的光量子数(或称光量子/碳比值,R),并对其影响因素进行了深入探讨。初步结果表明,辽河河口浅海湿地区R值较高,约为海岸区的三倍,表明该区浮游植物固碳效率较低。可能原因是该区受到河口悬浮泥沙的影响,透明度和光照条件较差,虽然温度和营养盐适宜,但浮游植物生长仍受限制。科研人员将该比值与世界其他区域进行类比,发现了类似的限制性现象;并且新计算出的河口碳同化指数相应较低,验证了R值分析结果。而在海岸区R值较低但碳同化指数较高,表明浮游植物固碳效率较高,这与其适宜的营养盐、温度和光照条件密不可分。科研人员基于碳同化指数与环境因子进一步构建了新的计算模型,揭示了碳同化指数与温度和光照的变化规律。并根据新模型对初级生产力进行计算和反演,结果发现两个直径约10 km的高生产力和生物量聚集的“斑块区”。科研人员随后对藻类斑块聚集机理进行了深入研究和探讨。该初步成果对探讨局部空间尺度上赤潮发生机制、及沿海生产力分布规律和滨海湿地碳循环具有重要参考意义。
据悉,在气候变化和人类活动双重影响下,我国近海生态环境(含湿地生态系统)正在发生剧烈变化。近岸水体中的浮游植物通过光合作用或化学合成生产有机物,为沿海生态系统中其他异养生物提供生存基础, 不仅从根本上影响着全球生物地球化学循环与气候变化,而且限制了整个生态系统的总生物量与生产力(包括渔产业),控制了地球表面的总体生物能源流动。其时空变化规律不仅对探讨近岸水域赤潮发生机制、生态环境退化、渔产量下降等环境问题具有重要启示意义,也是解决重要科学理论(如Hutchinson的浮游生物悖论)的突破口,因此是诸多海洋学家一个多世纪以来的研究热点。我所科研人员在此相关领域不仅在技术创新取得可喜成绩、申获多项国家发明专利,而且在基础理论和机制研究方面亦取得显著进展。