海湾生态系统是承载自然变化与人类活动的最重要区域之一，海湾环境恶化引起生态系统退化和资源衰退，对社会经济产生负反馈。富营养化和海水升温是近岸海湾面临的普遍环境问题，但不同海湾因其独特的地形、水动力和生物群落，生态系统的响应存在差异。近海生态研究团队以东海狭长形半封闭海湾象山港为研究区域，系统揭示了富营养化和海水升温影响下海湾浮游生物的演变格局。

富营养海湾大量浮游植物生物量不能有效传递到高营养级生物。象山港属亚热带高生产力海域，微小型（>2微米）浮游植物占比超过80%，微微型（

亚热带狭长形海湾浮游生物长期变化具有时空异质性。象山港属亚热带狭长形半封闭海湾，理化环境和生物群落具有显著的季节变化和空间异质性（Du et al., 2019;Jiang et al., 2013; Jiang et al., 2019b）。基于此，研究团队推测大中型浮游动物的长期变化可能也存在时空异质性，并利用1980-2019近40年的历史数据验证了该假设。海湾溶解无机氮、活性磷酸盐浓度从港口至港底四季均升高，但仅夏季港底、港中部和冬季港底的无机氮升高显著；受气候变化和电厂温排水影响，冬季全港和夏秋季港底、港中部的水温显著升高。大中型浮游动物生物量于电厂运行后的2005年快速下降，主要发生在夏秋季的港底、港中部，这正是无机氮和水温同步升高显著的季节和区域，说明富营养化和高温的共同作用明显抑制大中型浮游动物生物量，一个原因是夏季电厂排水口水温超过了优势种（中型桡足类太平洋纺锤水蚤）的致死温度，而个体较小的短尾类幼体和小长腹剑水蚤比例增加。但港口与海底、港中不同，未见生物量下降，春季受长江冲淡水影响期间，生物量甚至明显上升，这与长江口浮游动物变化趋势一致（Du et al., 2020a）。

食物链结构变化降低生态系统能量传递效率。综合理化因素和各营养级生物长期变化推测象山港中底部浮游生态系统的演变过程：富营养化和暖化增加了浮游植物生物量，尤其促进大个体的硅藻和甲藻的生长，但导致浮游动物粒径减小，使得大粒径浮游植物缺少有效的摄食控制，引起藻华加剧，初级生产力无法有效传递到较高营养级的浮游动物和鱼类，即牧食食物链效率降低和过度捕捞共同导致象山港渔业资源较1980s明显下降（Du et al., 2020a）。

象山港浮游生态系统演变示意图

以上成果发表在《Marine Pollution Bulletin》、《Estuaries and Coasts》、《Estuarine, Coastal and Shelf Science》和《Journal of Plankton Research》等海洋学和浮游生态学研究主流期刊，第一作者为自然资源部第二海洋研究所江志兵研究员和杜萍副研究员，通讯作者为曾江宁主任和寿鹿副主任。研究得到973计划、国家重点研发计划、海洋公益专项、国家自然科学基金、长江口-东海多学科长期观测（LORCE）计划和卫星海洋环境动力学国家重点实验室自主课题等项目资助。研究结果丰富了海湾生态学的科学认知，并为海湾生态修复提供理论支撑。

 相关论文信息

Du Ping, Jiang Zhi-bing, Wang Yong-ming, QianPeng, Hu Han-jing, Liao Yi-bo, Zhou Kong-lin, Zeng Jiang-ning, Chen Quan-zhen, Shou Lu*, Zhang De-min, 2019. Spatial heterogeneity of the planktonic protistan community in a semi-closed eutrophic bay, China. Journal of Plankton Research, 41(3): 223-239. https://doi.org/10.1093/plankt/fbz012

Du Ping, Jiang Zhi-bing, Zhu Yuan-li, Liao Yi-bo, Chen Quan-zhen, Zeng Jiang-ning, Shou Lu*, 2020a. Seasonal and regional differences in long-term changes in large mesozooplankton (>505 μm) biomass and abundance of in a semi-enclosed subtropical bay. Journal of Oceanology and Limnology. https://doi.org/10.1007/s00343-021-0347-z

Du Ping, Jiang Zhi-bing, Zhu Yuan-li, Tang Yan-bin, Liao Yi-bo, Chen Quan-zhen, Zeng Jiang-ning, Shou Lu*, 2020b. What Factors Control the Variations in Abundance, Biomass, and Size of Mesozooplankton in a Subtropical Eutrophic Bay? Estuaries and Coasts, 43(8):2128-2140. https://doi.org/10.1007/s12237-020-00747-8

Jiang Zhibing, Du Ping, Liu Jingjing, Chen Yue, Zhu Yuanli, Shou Lu, Zeng Jiangning*, Chen Jianfang, 2019a. Phytoplankton biomass and size structure in Xiangshan Bay, China: current state and historical comparison under accelerated eutrophication and warming. Marine Pollution Bulletin, 142: 119-128. https://doi.org/10.1016/j.marpolbul.2019.03.013

Jiang Zhibing, Gao Yuexin, Chen Yue, Du Ping, Shou Lu, Liao Yibo, Liu Xiaoya, Zeng Jiangning*, 2019b. Spatial heterogeneity of phytoplankton community shaped by a combination of anthropogenic and natural forcings in a long narrow bay in the East China Sea. Estuarine, Coastal and Shelf Science, 217: 250-261.https://doi.org/10.1016/j.ecss.2018.11.028

Jiang Zhibing, Zhu Xuyu, Gao Yu, Chen Quanzhen, Zeng Jiangning*, Zhu Genhai. Spatio-temporal distribution of net-collected phytoplankton community and its response to marine exploitation in Xiangshan Bay. Chinese Journal of Oceanology and Limnology, 2013(4): 762-773.

骆鑫, 曾江宁, 徐晓群, 杜萍. 象山港浮游动物的分布特征及其中长期变化. 海洋通报, 2018, 37(1): 74-87.

杜萍, 徐晓群, 刘晶晶, 江志兵, 陈全震, 曾江宁. 象山港春、夏季大中型浮游动物空间异质性.生态学报, 2015, 35(7): 2308-2321.

江志兵, 朱旭宇, 高瑜, 廖一波, 寿鹿, 曾江宁, 黄伟.象山港春季网采浮游植物的分布特征及其影响因素.生态学报, 2013, 33(11): 3340-3350.