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硅藻是浮游植物的主要组成类群,与浮游植物群落演替和赤潮发生密切相关。我国长江口及临近海域近十几年来频发赤潮,其发生机制比较复杂,为了探讨硅藻长周期变化与赤潮发生的关系,本研究于2002年至2013年间,通过藻华973航次在长江口及临近海域典型赤潮高发区分别进行19个航次的浮游植物拖网和水样采集,共获得浮游植物样品3417个,进行了硅藻种类组成与数量分析,研究了其年际变化、季节变化和地理分布及其受控因素。 一般情况下,浮游植物群落中硅藻在种类和数量上都占优势地位。但近年来在东海赤潮高发区春季大规模甲藻赤潮频发,甲藻在数量上占绝对优势,呈现出春季由硅藻赤潮向甲藻赤潮的演替。从研究期间获得的样品中共鉴定出硅藻71属340种,有42种是有潜在赤潮风险的藻种。浮游硅藻群落主要以近海低盐性群落和近海广温广盐性群落(包括暖温带和热带)为主,主要的硅藻种类有:骨条藻(Skeletonema spp.)、具槽直链藻(Melosira sulcata)、拟菱形藻(Pseudo-nitzschia spp.)、角毛藻(Chaetoceros spp.)、圆筛藻(Coscinodiscus spp.)等。研究期间,样品中平均硅藻细胞丰度总体呈上升趋势,其中春季航次样品密度在2011年最高,平均细胞密度为1.8×105cells/L。广布种硅藻占比有不断增多的趋势。近五年来,暖水种的种类占比也逐渐增多,在2013年的样品中,暖水种占比高达37.9%,是2011年的7倍左右。垂直分布上,硅藻的细胞丰度基本呈现出在表层、中层海水中较高,远大于底层海水的态势。水样中硅藻细胞的密度高值区有从沿岸向外海扩散的趋势。季节分布上,夏季样品中硅藻细胞密度远高于另外三季。骨条藻作为该海域重要的赤潮优势种,几乎每年都在该海域爆发赤潮,最高细胞密度可达到1.03×107cells/L,高值区主要出现在ra、rb断面。 2002年至2013年间,研究海域的浮游硅藻呈现了种类多样性降低、优势种多样性降低的趋势,主要赤潮优势种骨条藻、拟菱形藻在春季的细胞密度和出现频率也有降低的趋势。此外,随着对全球变暖的响应,暖水种硅藻的比例逐渐上升。 通过对在我国广泛分布的两种骨条藻——多恩骨条藻(Skeletonema dohrnii)和玛氏骨条藻(S.marinoi)的实验室培养,探究光照强度、温度、盐度、营养盐等环境因子对其形态特征的影响,研究结果表明,二种骨条藻在短时期光照、温度增加的环境下都呈现出细胞直径、链长减小的趋势,在20-25‰的盐度下各类形态学指标都达到最大值。而在氮、磷、硅三种营养盐缺乏的条件下,氮限制对骨条藻的形态影响明显大于另外两种营养盐,当氮浓度缩减为正常浓度的一半时,多恩骨条藻的链长减小了约36.8%。