近日,自然资源部海洋生态系统动力学重点实验室(MED)近海生态研究团队在海洋学主流期刊Journal of Geophysical Research: Oceans(IF=3.235)发表了题为“Kuroshio shape composition and distribution of filamentous diazotrophs in the East China Sea and southern Yellow Sea”的研究论文,首次系统研究了黑潮对黄东海丝状固氮蓝藻分布与组成的调控作用,江志兵副研究员为第一作者,陈建芳研究员和陈全震研究员为共同通讯作者。
研究结果发现,受黑潮影响,丝状固氮蓝藻束毛藻群体和胞内植生藻Richelia/眉藻Calothrix严格分布于高温、高盐和氮限制的东海外侧海域,而在南黄海则未检出(图1)。2013年夏季黄东海束毛藻中群体形态占比高达40%,明显高于2011年夏季(<8%)。胞内植生藻/眉藻除极少数为游离藻丝外,其余均与半管藻、根管藻/几内亚藻、角毛藻/辐杆藻等硅藻共生。丝状固氮蓝藻丰度高值位于高温高盐的黑潮水和台湾暖流水,低值区位于低盐的长江冲淡水和低温的黄海冷水团(图2)。相关性分析表明,束毛藻和胞内植生藻/眉藻丰度与温度、盐度和混合层深度等呈极显著正相关,而与硝酸盐浓度、浊度和叶绿素a浓度呈显著负相关。可见,黄东海丝状固氮蓝藻的组成与分布主要受控于黑潮及其相关理化特征。我们推测,除束毛藻外,胞内植生藻/眉藻也对黑潮区活跃的固氮作用起到重要贡献。
图1 黄东海束毛藻(×103 trichomes/m2)、胞内植生藻/眉藻(×103 heterocysts/m2)丰度与表层温度(℃)、盐度的平面分布
图2 夏季黄东海束毛藻(trichomes L-1)和胞内植生藻丰度(heterocysts L-1)与水团(温度和盐度)的关系;CDW:长江冲淡水;TWCW:台湾暖流水;KSW:黑潮表层水;KSSW:黑潮次表层水;YSCW:黄海冷水团;SMW:陆架混合水
该研究得到了国家重点研发计划项目(2018YFD0900901)、所专项团队项目(JT1602)、国家自然科学基金(41876198)、NSFC-浙江两化融合联合基金(U1609201、U1709201和U1709202)和LORCE计划等项目的联合资助。
Jiang Zhibing, Chen Jianfang*, Zhai Hongchang, Zhou Feng, Yan Xiaojun, Zhu Yuanli, Xuan Jiliang, Shou Lu, Chen Quanzhen*. Kuroshio shape composition and distribution of filamentous diazotrophs in the East China Sea and southern Yellow Sea. Journal of Geophysical Research: Oceans, 2019, 124: 7421-7436. doi:10.1029/2019JC015413.
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