北冰洋浮游生物空間分布及其季節(jié)變化的模擬

作者:魏皓; 趙偉; 羅曉凡; 聶紅濤; 胡憲敏; 鹿有余 天津大學(xué)海洋科學(xué)與技術(shù)學(xué)院; 天津300072; 加拿大漁業(yè)和海洋部貝德福德海洋研究所; 新斯科舍達(dá)特茅斯B2Y4A2

摘要:低營(yíng)養(yǎng)級(jí)浮游生物生態(tài)動(dòng)力過(guò)程對(duì)環(huán)境變化的響應(yīng)非常敏感。隨著全球氣候變化加劇,北冰洋正在經(jīng)歷快速的環(huán)境變化。厘清北冰洋低營(yíng)養(yǎng)級(jí)浮游生物季節(jié)分布與變化特征是探究北冰洋生態(tài)系統(tǒng)對(duì)環(huán)境快速變化響應(yīng)的前提,也是評(píng)估北極海區(qū)固碳能力的重要依據(jù)?;诖?本文構(gòu)建了海洋–海冰–生物地球化學(xué)循環(huán)模型,并對(duì)北冰洋葉綠素濃度以及浮游生物結(jié)構(gòu)的時(shí)空變化特征進(jìn)行了模擬,結(jié)果表明:(1)北冰洋表層葉綠素濃度的峰值主要出現(xiàn)在5月,且太平洋一側(cè)葉綠素濃度高于大西洋一側(cè);隨著海水層化,表層受營(yíng)養(yǎng)鹽限制的海區(qū)呈現(xiàn)次表層葉綠素濃度最大值現(xiàn)象,且由陸架向海盆,次表層葉綠素濃度最大值層逐漸加深;9月,葉綠素濃度高值重回水體上層,太平洋一側(cè)海區(qū)表層葉綠素濃度呈現(xiàn)較為明顯的次峰值。(2)由于太平洋和大西洋入流營(yíng)養(yǎng)鹽濃度及結(jié)構(gòu)的不同,北冰洋表層浮游生物群落結(jié)構(gòu)存在明顯空間差異。太平洋一側(cè),硅藻和中型浮游動(dòng)物占優(yōu),硅藻在5月和9月出現(xiàn)生物量峰值,微型浮游植物在3月、5月和6月維持相對(duì)較高生物量;而大西洋一側(cè),在早春-春末夏初-夏秋經(jīng)歷了微型浮游植物-硅藻-微型浮游植物的演替,總體而言,微型浮游植物和微型浮游動(dòng)物占優(yōu)。此外,兩側(cè)海區(qū)浮游動(dòng)物濃度峰值相較浮游植物滯后約半月。

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