海洋次表层叶绿素最大值的分布和形成机制研究

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1、维普资讯http://www.cqvip.com尺海洋次表层叶绿素最大值的分布和形成机制研究Subsurfacechlorophyllmaximum:itstemporal。spatialdistribu—tionandformationmechanismintheocean倪晓波,黄大吉(国家海洋局海洋动力过程与卫星海洋学重点实验室,国家海洋局第一i海洋研究所,浙江杭州310012)中图分类号:X171文献标识码:A文章编号:1000—3096(2006)05—0058—07全球海洋生物剖面存在许多显

2、著的共性,次表层反应没有抑制作用,那么满足这些条件的浮游植物在叶绿素最大值(SubsurfaceChlorophyllMaximum,真光层内的日生产力的垂直分布可简单地描述成:生SCM)就是其中之一。SCM一般出现在浮游植物水华产力随水深指数减小,其最大值出现在海表面。就整期问稳定海洋水体的近表层或真光层底部附近,此特个混合层平均而言,净浮游植物生长最基本条件是浮征最早是由Yentsch_1]描述。他指出,在印度洋相对稳游植物的总光合作用生产率必须大于总呼吸作用消定的水体结构中,物理与生物的耦合作用使

3、浮游植物耗率。所以,当混合层加深时,浮游植物的总呼吸消在相应的水层出现了最大值,即SCM,而相似的水体耗率将增加,而浮游植物的总光合作用生产率却变化结构在其他大洋和沿岸海域也普遍存在,所以推测这不大。当混合层变浅时,浮游植物的总呼吸消耗率的很可能是一个全球海洋生物特征,而非特定海域所有。减小速率比总光合作用生产率的减小速率要大得多。随后,这一推论得到了充分验证_2j。由此可见,在光强已知条件下,必然存在着一个临界近半个世纪以来,SCM分布和形成机制及其与混合层深度,从这一深度到水表面整个水层内,浮游浮游

4、植物生物量或初级生产力之间关系的研究一直植物的总光合作用生产率与总呼吸消耗率刚好相等是海洋生态学领域内的热点,国内外学者对它有过所以,当混合层深度浅于临界深度时,有助于浮游植详实而深刻的研究,作者着重分析温跃层是如何影物迅速生长,当深于临界深度时,将抑制浮游植物生响海洋上层营养盐的分布,从而决定SCM的形成长。这就是海洋生物学中著名的临界深度理论,它的,并以它为主线综述SCM在全球主要海域的分布从定性的角度上阐释了物理场是如何决定浮游植物特征时空分布的。1次表层叶绿素最大值(SCM)的形成1.2SCM形

5、成的可能机制机制1.2.1营养盐跃层附近生长率的提高1.1节阐述了在理想条件下,物理场是如何决定决定海洋上层水中叶绿素a(Chla)浓度大浮游植物生长的,但海洋中的实际情况是,浮游植物小一即浮游植物生物量多少的主要生态因子是光生长与营养盐含量密切相关,而在稳定的上层水体照条件和浮游植物所需的营养物质,以及与它们相中,温跃层掌控着营养盐的向上补充。通常,真光层关的物理条件,所以想知道Chla在垂向上的分布规表层因为营养盐的消耗浮游植物的生长很快受到限律,必须先清楚物理与生物的耦合作用是如何影响制,而在上混

6、合层之下温跃层内,因为有深层营养盐浮游植物的生长的,再结合实际光和营养盐的垂直和从上混合层沉降:于此的生物尸骸、排泄物腐解产生分布情况,以探讨SCM形成的内在机理。1.1影响浮游植物生长的物理与生物耦合收稿日期:2005—06—07;修回日期:2006—01—27机理基金项日:国家重点基础研究发展规划资助项目(2006C]3400603);在海洋上混合层中,假设其中的所有变量,包括浙江省自然科学基金资助项目(R504040)温度、密度、营养盐、浮游植物和浮游动物在垂直方向作者简介:倪晓波(1980一),

7、男,浙江兰溪人,硕士研究生,主均匀分布,且营养盐含量充足,光衰减系数为常量,光耍从事海洋生态动力学研究,电话:057卜88076924’2481;E—合作用与光强成正比,以及海表面光强对光合作用mail:nxh2004@yahoo.corn.cn58~/2oo6年/第30卷/第5期维普资讯http://www.cqvip.comf=7的营养盐的补充,加上合适的光照,浮游植物得到了2全球海洋SCM的分布及其机制较快生长,从而以Chl—a浓度表示的浮游植物生物量在垂直分布上表现为次表层最大值,即SCM现光和

8、营养盐是植物光合作用的最基本要素,所象。以它们在海洋上层的分布直接决定了Chl~a的垂直以上初步阐述了sCM形成的基本机理,但值得分布。真光层内的光条件是符合植物生长的,但是在注意的是,以上分析的前提是假定了混合层浅于真稳定的水体中上层营养盐的供给是受到温跃层限制光层,温跃层在真光层中那么需要进一步弄清楚的的,这就使得Chl—a的垂向分布与温跃层的分布尤为是混合层深度D⋯真光层深度D和温跃层厚度之间密切。海洋中温跃层的分布很不均匀,它在北半

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