在国家自然科学基金项目的资助下，海化重点实验室赵美训教授课题组与美国华盛顿大学Julian P. Sachs教授等团队合作在国际地学顶尖期刊《Global and Planetary Change》（2022年影响因子4.956）发表了题为“Phytoplankton community changes in a coastal upwelling system during the last century”的研究成果，揭示了近百年东海闽浙沿岸浮游植物生产力和群落结构的演替机制。
东海闽浙沿岸浮游植物生产力和群落结构受到人类活动和自然变化的双重调控。近几十年来，闽浙沿岸缺氧和藻华爆发等生态灾害频发，浮游植物群落结构已经发生改变，但鲜有研究能定量区分人类活动和自然变化对浮游植物生产力和群落结构的影响，这制约了对近海浮游植物演替机制的认识以及对区域性缺氧、藻华爆发等事件的预测和治理。本研究通过对闽浙泥质区23根沉积物岩芯进行总有机质、生物标志物（甾醇、长链烯酮、GDGTs等）分析，结合三维物理-生态学模型并整合历史资料，探究了百年尺度上浮游植物生产力和群落结构的变化特征。研究发现，上升流区充足的营养盐供应和相对低的水温导致较高的浮游植物总生产力和硅藻对总生产力的相对贡献。根据甲藻、硅藻相对于总生产力的贡献之比（D/B）可以划分出3个区域，分别是D/B从1950s增加的非上升流区；D/B从1960s开始下降的上升流核心区；D/B先升高后降低的上升流边缘区。通过相关性和广义加性模型拟合分析可知，研究时期内非上升流区甲藻的相对贡献增加了16% ± 8%，硅藻相对贡献减少了12% ± 4%，这主要受控于人类活动主导下长江输送的N/P营养盐不断升高和气候增温效应；上升流核心区硅藻的相对贡献增加了42% ± 4%，甲藻相对贡献减少17% ± 8%，这主要受控于黑潮流量增加导致富磷和硅的营养盐供应增加；上升流边缘区D/B先上升后在1980s下降则是由于上升流增强导致富磷和硅的营养盐在表层的扩散。同时，以上诸多因素影响下，2000s闽浙泥质区浮游植物生产力相对于1960s总体升高约2倍以上。
本研究量化了百年尺度浮游植物对人类活动和自然变化的响应，指出在全球变暖和区域性气候旋回的背景下，需要结合区域特征来系统厘清东海浮游植物的演变规律及机制。
博士研究生朋鹏为第一作者，毕蓉副教授、赵美训教授为通讯作者。本研究在国家自然科学基金项目(42230412, 41876118)的资助下完成。
图1.东海闽浙沿岸泥质区沉积岩芯站位与不同区域受控机制示意图。图中右侧自上而下依次为非上升流区、上升流核心区及上升流边缘区甲藻、硅藻相对于总生产力的贡献之比（D/B），黑、红、蓝色图线数据分别来自图中左侧对应颜色的站位。
文章链接：
https://doi.org/10.1016/j.gloplacha.2023.104101
参考文献：Peng Peng, Rong Bi, Julian P. Sachs, Jie Shi, Yifei Luo, Weifang Chen, Chih-An Huh, Meng Yu, Yali Cao, Yaoyao Wang, Zhong Cao, Xiaohan Bao, Xinyu Guo, Huijuan Li, Xuwen Feng, Hongchun Li, Meixun Zhao (2023). Phytoplankton community changes in a coastal upwelling system during the last century. Global and Planetary Change, 224, 104101.
