【摘要】：海洋浮游纖毛蟲是海洋生態(tài)系統(tǒng)中重要的微型浮游動物。本論文通過對南大洋普里茲灣鄰近海域、阿蒙森海以及南極半島附近海域的浮游纖毛蟲,特別是砂殼纖毛蟲的空間分布進(jìn)行調(diào)查,對比了不同海域浮游纖毛蟲的分布模式,探究了普里茲灣鄰近海域不同水團(tuán),包括夏季表層水(Summer Surface Water),冬季水(Winter Water)和繞極深層水(Circumpolar Deep Water)中浮游纖毛蟲的空間分布,分析了阿蒙森海不同區(qū)域,包括南極區(qū)(Antarctic Zone)、極地鋒(Polar Front)和亞南極區(qū)(Subantarctic Zone)中砂殼纖毛蟲類群的分布情況,討論了南極半島附近海域浮游纖毛蟲空間分布及與環(huán)境因子之間聯(lián)系,最終描繪了浮游纖毛蟲在南大洋地理分布的大致格局。以往,浮游纖毛蟲只有在南大洋不同生境中的研究,并沒有考慮到水團(tuán)的因素。在本研究中,我們報道了普里茲灣鄰近海域纖毛蟲類群在不同水團(tuán)中的分布特點。根據(jù)海水的溫度和鹽度,該區(qū)域劃分出了三個水團(tuán):夏季表層水(包括葉綠素a活體熒光值小于3和大于3的兩部分)、冬季水和繞極深層水。浮游纖毛蟲的豐度和生物量從夏季表層水(大于649?559 ind./L,大于4.96?4.98μg C/L)、冬季水(228?222 ind./L,1.44?1.35μg C/L)到繞極深層水(94?90 ind./L,0.29?0.33μg C/L)依次降低。相對于其他水團(tuán),夏季表層水中葉綠素a活體熒光值大于3的部分砂殼纖毛蟲豐度占總纖毛蟲豐度比例最高(38.2%),無殼纖毛蟲粒級最大(大于20μm的個體占總纖毛蟲的豐度超過了85%)。冬季水中南極本地種的砂殼纖毛蟲占比最高(大于30%),其他水團(tuán)占比不足15%。每個水團(tuán)中都有其優(yōu)勢的砂殼纖毛蟲類群:夏季表層水中,代表種類為未定種號角蟲(Salpingella sp.)和高斯類鈴蟲(Codonellopsis gaussi);冬季水中,代表種類為有肋號角蟲(Salpingella costata)、福雷號角蟲(S.faurei)及德里波緣杯蟲(Cy.convallaria forma drygalskii);船生孔環(huán)蟲(Laackmanniella naviculaefera)和水晶波緣杯蟲(Cy.convallaria forma cristallina)在夏季表層水中葉綠素a活體熒光值大于3的部分和冬季水中豐度都較高。繞極深層水中基本沒有砂殼纖毛蟲分布,但繞極深層水的涌升導(dǎo)致了纖毛蟲豐度和生物量在表層出現(xiàn)了低值區(qū),分布不連續(xù)。本研究探討了浮游纖毛蟲群落分布與水團(tuán)之間的關(guān)系,即不同的水團(tuán)中有其特定的優(yōu)勢砂殼纖毛蟲種類,這些種類分布的時空變化與水團(tuán)間的關(guān)系還需要進(jìn)一步探究。阿蒙森海砂殼纖毛蟲的研究大部分是在一個相對狹窄的區(qū)域內(nèi),并且缺少砂殼纖毛蟲的組成和分布信息。本研究共發(fā)現(xiàn)砂殼纖毛蟲7屬17種,包括一個未定種。其中9種屬于南極本地種,主要分布在靠近南極大陸的南極區(qū),占砂殼纖毛蟲總豐度的比例超過60%。根據(jù)砂殼纖毛蟲的豐度分布情況將它們分為四個組群:組群一(亞南極類群),包括挪威棘口蟲(Acanthostomella norvegica)、冰生類鈴蟲(Codonellopsis glacialis)、微渺類鈴蟲(Cd.pusilla)和南極波緣杯蟲(Cymatocylis antarctica),主要在極地鋒的北邊界分布;組群二(極地鋒類群),包括杯狀波緣杯蟲(Cymatocylis convallaria forma calyciformis)、未定種(Unidentified species)和五邊類甕蟲(Amphorellopsis quinquealata),主要在極地鋒區(qū)分布;組群三(南極類群),包括有肋號角蟲(S.costata)、梵氏波緣杯蟲(Cymatocylis vanhoeffeni)、水晶波緣杯蟲、德里波緣杯蟲、漂流波緣杯蟲(Cy.convallaria)、高斯類鈴蟲和船生孔環(huán)蟲,主要南極區(qū)分布;組群四(廣布類群),未定種號角蟲在所有區(qū)域都有分布。我們發(fā)現(xiàn)了主要在極地鋒區(qū)分布的砂殼纖毛蟲類群——組群二,同時發(fā)現(xiàn)大口徑(88μm)的砂殼纖毛蟲主要分布在南極區(qū)。本研究探討了砂殼纖毛蟲類群從南極區(qū)到極地鋒的分布以及不同類群在極地鋒區(qū)的交匯混合情況。我們的結(jié)果可以作為南極近岸到南極繞極流區(qū)砂殼纖毛蟲類群分布研究的經(jīng)典案例,為研究南大洋浮游生物大尺度分布情況提供思路和方向。南極半島附近海域浮游纖毛蟲的研究主要集中在二十世紀(jì)八九十年代,大多數(shù)在海冰邊緣區(qū),而關(guān)于浮游纖毛蟲從布蘭斯菲爾德海峽到南奧克尼群島這一片海域分布的研究基本沒有。本研究中南極半島附近海域浮游纖毛蟲的平均豐度和生物量分別為636?936 ind./L和2.57?3.56μg C/L。纖毛蟲豐度和生物量的高值區(qū)主要在50 m以淺,而在2斷面出現(xiàn)了較明顯的下沉。砂殼纖毛蟲的平均豐度生物量分別為18 ind./L和0.29μg C/L,不同斷面上砂殼纖毛蟲的分布模式差異很大,砂殼纖毛蟲在1斷面主要在南側(cè)從表層到底層分布,在2斷面上由北到南逐漸從表層下沉到底層分布,而在3斷面上剛好與2相反,5和6斷面上砂殼纖毛蟲主要在表層分布。無殼纖毛蟲在纖毛蟲群落中占主導(dǎo)地位,直接決定了浮游纖毛蟲的分布模式。本次調(diào)查共檢出砂殼纖毛蟲6屬16種,包括6種南極本地種。在本論文南大洋的調(diào)查中首次發(fā)現(xiàn)了近岸型砂殼纖毛蟲未定種擬鈴蟲(Tintinnopsis sp.)。在該調(diào)查海區(qū)主要是南極本地種居多,并且傾向于分布在溫度較低的水層中,其中水晶波緣杯蟲和漂流波緣杯蟲占優(yōu)勢,豐度平均值分別為4.20 ind./L和4.15 ind./L,最大值分別為74 ind./L和63 ind./L。主成分分析中第一主成分與溫度最相關(guān),表明南極本地種砂殼纖毛蟲受溫度影響較大,特別是水晶波緣杯蟲和德里波緣杯蟲�？偟�、硝酸鹽和硅酸鹽對巴氏類鈴蟲(Cd.balechi)、漂流波緣杯蟲和船生孔環(huán)蟲分布的影響較大,呈顯著負(fù)相關(guān)。本研究調(diào)查了南極半島從布蘭斯菲爾德海峽到威德爾海和斯科舍海交匯區(qū),再到南奧克尼群島之間的海域,涵蓋了海峽、近岸、交匯區(qū)等多生境,系統(tǒng)研究了纖毛蟲在復(fù)雜環(huán)境下的分布情況以及與環(huán)境因子之間的相關(guān)關(guān)系,為以后進(jìn)一步的研究提供了基礎(chǔ)。本論文通過對南大洋三個海區(qū)浮游纖毛蟲群落的研究,初步揭示了浮游纖毛蟲在南大洋不同水團(tuán)中的分布特點,砂殼纖毛蟲類群在南極區(qū)、極地鋒和亞南極區(qū)的分布模式,以及浮游纖毛蟲在復(fù)雜環(huán)境下的分布情況,形成了南大洋浮游纖毛蟲的大致分布格局,為進(jìn)一步的研究提供了堅實的基礎(chǔ)。
【圖文】：

1.1 海洋浮游纖毛蟲海洋浮游纖毛蟲是一類微小的原生動物，包括砂殼纖毛蟲和無殼纖毛蟲兩大類（圖 1.1）。海洋浮游纖毛蟲大小一般在 10 μm 到 200 μm 之間，這類原生動物在淡水和海水生態(tài)系統(tǒng)中廣泛存在。浮游纖毛蟲研究的初期主要集中在種類鑒定方面，，它們的生態(tài)學(xué)意義基本上沒有涉及。Azam et al.（1983）提出微食物環(huán)（microbialfoodloop）的概念改變了以往人們對傳統(tǒng)海洋食物鏈的認(rèn)識，浮游纖毛蟲在海洋中營養(yǎng)鹽的再生方面起到了很重要的作用（FinlayandFenchel，1996），同時對海洋細(xì)菌群落產(chǎn)生一定的影響。浮游纖毛蟲是微食物環(huán)中的頂級攝食者，主要攝食 pico-和 nano-級的浮游生物，同時被中型浮游動物攝食，是連接細(xì)菌、自養(yǎng)生物和更高營養(yǎng)級的生物（如橈足類）之間的橋梁，因此是微食物環(huán)和經(jīng)典食物鏈之間的重要紐帶（Pierce and Turner，1992），在物質(zhì)循環(huán)和能量流動中起著重要的作用。

圖 1.2 南大洋區(qū)域劃分和水團(tuán)分布（改自 Rintoul，2009）Fig. 1.2Area division and water masses distribution in the Southern Ocean (adapted from Rintou2009)1.3 南大洋浮游生物的生物地理學(xué)分布南極極地鋒是一個自然的邊界，而非緯線那樣的人造邊界，它不僅劃分了兩個獨特的水文區(qū)域（南極區(qū)和亞南極區(qū)），還是不同生物群落的分界線。極地鋒是其南北兩側(cè)不同水團(tuán)中浮游生物群落的交錯區(qū)，亞南極區(qū)和南極區(qū)有不同的海洋生物群落，包括浮游植物（Patiletal.，2013；vanLeeuweetal.，2015；RiguaHernandezetal.，2015）、浮游動物（Chibaetal.，2001；Lopesetal.，2016；Takahasetal.，2017）、微型浮游動物（Thompsonetal.，1999；ThompsonandAlder，2005；Dolanetal.，2012）和微生物（Wilkinsetal.，2013）群落。例如極地鋒南側(cè)硅藻
【學(xué)位授予單位】：中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院海洋研究所)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：Q958.8

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 張武昌;豐美萍;于瑩;張翠霞;孫軍;肖天;;世界今生砂殼纖毛蟲名錄[J];生物多樣性;2011年06期

2 任海民;;振動水沖法在粘土心墻砂殼壩加固工程中的應(yīng)用[J];水利建設(shè)與管理;2011年02期

3 李君純,酈能惠,朱家謨,王仁鐘;振沖法加固砂殼壩試驗研究[J];巖土工程學(xué)報;1982年04期

4 韓光;黃松;張庭凱;;馬河水庫大壩砂殼加固的試驗研究[J];水利科技與經(jīng)濟(jì);2013年03期

5 尹光德;;仩州pc砂殼~柮珖虻娜齈新z.[J];山東大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué));1956年04期

6 尚昆;岸堤水庫大壩砂殼除險加固措施[J];南昌水專學(xué)報;1998年02期

7 尚昆;王芳;石艷霞;;岸堤水庫大壩砂殼振沖加固處理[J];大壩與安全;2006年03期

8 劉巍,韓煥慶;粘土心墻砂殼壩抗震安全性與加固研究[J];吉林水利;2005年01期

9 林木春,李守東,姚坤;寬心墻砂殼壩上游壩坡的振沖加固[J];人民黃河;1998年11期

10 李海波;張武昌;于瑩;豐美萍;肖天;;冬季黃、東海一斷面表層砂殼纖毛蟲群落[J];海洋科學(xué);2014年08期

相關(guān)會議論文 前4條

1 李旺林;;振沖法加固岸堤水庫砂殼心墻壩的實踐[A];土石壩與巖土力學(xué)技術(shù)研討會論文集[C];2001年

2 顧紅鷹;高印軍;董延朋;;心墻砂殼壩壩坡及壩基加固技術(shù)及檢測方法簡析[A];2015水利水電地基與基礎(chǔ)工程——中國水利學(xué)會地基與基礎(chǔ)工程專業(yè)委員會第13次全國學(xué)術(shù)研討會論文集[C];2015年

3 仇果;劉三虎;丁永波;;振沖法在大壩斜坡面砂殼加固工程中的應(yīng)用[A];中國水利學(xué)會地基與基礎(chǔ)工程專業(yè)委員會第十一次全國學(xué)術(shù)技術(shù)研討會論文集[C];2011年

4 顧紅鷹;劉力真;高印軍;董延朋;;抗震加固技術(shù)在心墻砂殼壩的應(yīng)用與評價技術(shù)[A];中國水利學(xué)會2014學(xué)術(shù)年會論文集（下冊）[C];2014年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前4條

1 梁晨;南大洋不同海區(qū)浮游纖毛蟲群落研究[D];中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院海洋研究所);2019年

2 豐美萍;砂殼纖毛蟲分類和幾個海區(qū)的分布研究[D];中國科學(xué)院研究生院（海洋研究所）;2014年

3 陳雪;不同生物地理分布類型砂殼纖毛蟲在東、黃海海區(qū)的交匯[D];中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院海洋研究所);2017年

4 李海波;不同水團(tuán)中砂殼纖毛蟲群落及交匯[D];中國科學(xué)院研究生院(海洋研究所);2016年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前2條

1 張禾;振沖技術(shù)在砂殼壩抗震加固工程中的應(yīng)用研究[D];河海大學(xué);2006年

2 王佩倫;不同周齡及不同品質(zhì)雞蛋殼的化學(xué)組分和物理結(jié)構(gòu)[D];浙江農(nóng)林大學(xué);2012年

本文編號：2711795