近海生态团队揭示孟加拉湾浮游动物群落对多种物理过程的响应特征

编辑:ccxadmin 时间:2026-05-25 访问次数::24

近日,MED近海生态团队分别在《Progress in Oceanography》(PO)和《Journal of Oceanology and Limnology》(JOL上发文,揭示了孟加拉湾浮游动物群落对多种物理过程的响应特征。PO论文杜萍研究员与马晓副研究员为共同第一作者,寿鹿正高级工程师为通讯作者;JOL论文硕士研究生张棽然为第一作者,曾江宁研究员与杜萍研究员为通讯作者。两项研究分别揭示了孟加拉湾全水深 (0–3000 m) 和真光层 (0–200 m) 中型浮游动物群落结构对涡旋等物理过程的响应机制,为深入理解物理-生物过程耦合调控生物泵提供了观测证据。

0–3000 m 的研究发现,不同强度与类型的物理过程对浮游动物群落的影响存在深度差异(图1)。极端正向印度洋偶极子 (pIOD) 事件和较弱的涡旋仅能影响表层 (0–100 m) 浮游动物群落,但对中深层群落结构无影响,其主要机制是上升流效应促进真光层初级生产,从而提高浮游动物生物量;而在冷涡持续影响时间超过 2 个月的站位,中上层 (0–1000 m) 浮游动物群落结构均发生显著改变,主要表现为涡旋内部的中型浮游动物总丰度和生物量显著升高,且 500–1000 m 群落结构和优势种组成呈现出与上层水体相似的结构 (即“上层化”现象),但较强涡旋对 1000 m 以深浮游动物群落的影响依然不明显。中层浮游动物生物量的增加可能促进海洋中层碳输出和碳封存,为孟加拉湾中层迁移碳通量研究提供了数据支撑。



图1  0–3000 m水柱中型浮游动物群落对印度洋偶极子(IOD)事件和冷涡的响应概念图。(a) 无IOD事件的正常年份的无涡旋区域,(b) 受正向印度洋偶极子(pIOD)事件影响的赤道东印度洋(Eastern EIO)区域,(c) 受较短周期且较弱冷涡影响的区域,(d) 受较长周期且较强冷涡影响的区域。Cold-core Eddies: 冷涡,MLD: 混合层深度,ILD: 等温层深度。


0–200 m 的研究发现,浮游动物群落结构对不同强度涡旋与河流输入表现出响应差异(图2)。受较强冷涡影响持续时间超过 2 个月的站位,强烈的上升流补充了表层营养盐、使初级生产力提高,进而提升了浮游动物生物量;而受较弱冷涡影响站位的浮游动物群落丰度和生物量相对较低、但深水物种的比例显著升高,表明短期的较弱涡旋影响可能无法显著提升次级生产力、但上升流结构可通过输运作用改变水柱中浮游动物物种的空间分布。研究同时发现缅甸近岸海域的叶绿素 a 浓度和浮游动物生物量明显高于开阔海区,主要由于伊洛瓦底江的淡水输入通过补充营养盐而显著提升初级生产力。该研究阐明了不同物理过程如何共同塑造了孟加拉湾真光层浮游动物群落的空间分布格局。


    

图2  真光层 (0–200 m)中型浮游动物群落的空间分布变化(相似度为51%)。彩色背景代表研究期间的海表高度异常(SSHA)。矢量箭头表示研究期间的海流平均速度相对值。绿色表示受到冷涡影响站位,红色表示缅甸近岸站位。


这两项研究系统揭示了孟加拉湾不同水层浮游动物群落对涡旋等物理过程的响应路径和程度差异。从物理-生物耦合角度解析了孟加拉湾浮游动物空间变化的机制,为后续计算碳通量提供了数据支撑。

本研究得到了国家自然科学基金 (编号: 42176148, 42176039 和 42476047)、自然资源部第二海洋研究所基本科研业务费 (编号: SOEDZZ2502, JG2210) 及全球变化专项二期(编号: GASI-01-EIND-STwin, GASI-04-WLHY-03 和 GASI-04-HYST-06)等项目的联合资助。


全文引用:

Ping Du, Xiao Ma, Yuanli Zhu, Ruijie Ye, Shenran Zhang, WNC Priyadarshani, P.A.K.N. Dissanayake, Haifeng Zhang, Yibo Liao, Yanbin Tang, Zhibing Jiang, Hongliang Li, Feng Zhou, Lu Shou. Responses of mesozooplankton to extreme positive Indian Ocean Dipole (pIOD) and cold-core eddy in the eastern Equatorial Indian Ocean and southern Bay of Bengal during 2019/2020 winter[J]. Progress in Oceanography,2026, 240: 103612. https://doi.org/10.1016/j.pocean.2025.103612.

Shenran Zhang, Yuanli Zhu, xiao Ma, W N C Priyadarshani, Sanda Naing, P A K N Dissanayake, Soe Moe Lwin, Feng Zhou, Lu Shou, Jiangning Zeng, Ping Du. High spatial variability of euphotic mesozooplankton in the Bay of Bengal during winter: the role of river inputs and eddies[J]. Journal of Oceanology and Limnology, 2026. https://doi.org/10.1007/s00343-025-5199-5.