《中国科学院海洋研究所在南极海区纤毛虫对不同水团的指示、生境划分及对全球变暖响应研究方面获新进展》

  • 来源专题:中国科学院文献情报系统—海洋科技情报网
  • 编译者: liguiju
  • 发布时间:2023-07-16
  • 南极周边海区(南大洋)是对全球变暖响应最迅速的区域之一,近年来主要面临着海水温度升高、海冰覆盖减少、风应力加强等威胁,并且这些变化已导致海洋浮游生态系统发生显著变化。浮游纤毛虫(微型浮游动物的重要组成部分)是一类具有纤毛的单细胞原生动物,由砂壳纤毛虫和无壳纤毛虫组成,是链接海洋微食物网和经典食物链的重要中介。纤毛虫对环境变化响应迅速,适宜环境能快速繁殖并建立种群,不同水团中种类组成差异显著,可作为水团指示生物。已有研究表明,中大型浮游动物和浮游植物在受到全球变暖的威胁下,趋向于南向分布。浮游纤毛虫处于海洋浮游生态系统的中间环节,其在南极海域对南大洋变暖的响应仍属空白,同时关于其作为不同水团的指示种及砂壳纤毛虫的生境划分等亟需研究。

    针对以上问题,中国科学院海洋研究所张武昌课题组对中国第三十七次南极科学考察航次中各站位的浮游纤毛虫的群落结构进行了系统研究。团队对浮游纤毛虫群落的全水深垂直分布结构进行分析,发现100 米以深水层是其丰度和生物量锐减的水层;砂壳纤毛虫在不同水团中的组成差异显著,可作为水团的指示种。研究首次对南大洋海域所有砂壳纤毛虫的生境进行划分,找到了其最适生存区和死亡区,今后各种类的生境变化可作为其对环境变化的响应。研究还发现,环境因子对浮游纤毛虫的群落结构起到了决定性的作用,结合以往的研究结果,发现浮游纤毛虫的粒级正在趋向于小型化,部分砂壳纤毛虫种类分布区南移,表明该海域中微型浮游动物也正在受到全球变暖的显著影响。

    以上结果表明,浮游纤毛虫(尤其是砂壳纤毛虫)可作为南大洋不同水团的指示种,同时首次展示所有砂壳纤毛虫种类的生境划分,这对今后指示和预测北冰洋浮游生态系统对全球变暖的响应具有重要意义。

    上述成果近期由王超锋等在海洋生态学领域国际TOP学术期刊Progress in Oceanography中发表,相关研究得到南大洋专项、国家自然科学基金青年基金、山东省自然科学基金青年基金等项目资助。    

    相关文章及链接:

    1. Wang, C.F., Wang, X.Y., Wei, Y.Y., Guo, G.J., Li, H.B., Wan, A.Y., Zhang, W.C. 2023. Pelagic ciliate (Ciliophora) communities in the Southern Ocean: Bioindicator to water mass, habitat suitability classification and potential response to global warming. Progress in Oceanography. 216, 103081 doi:10.1016/j.pocean.2023.103081

  • 原文来源:http://www.qdio.cas.cn/2019Ver/News/kyjz/202307/t20230716_6810727.html
相关报告
  • 《中国科学院海洋研究所在北冰洋海区微型浮游动物纤毛虫对指示北冰洋变暖的研究方面取得新进展》

    • 来源专题:中国科学院文献情报系统—海洋科技情报网
    • 编译者:liguiju
    • 发布时间:2023-03-01
    • 近日,中国科学院海洋研究所张武昌课题组在北冰洋海区微型浮游动物纤毛虫对指示北冰洋变暖的研究方面取得新进展,研究成果在国际学术期刊Marine Environmental Research和Frontiers in Microbiology上发表。 北冰洋是对全球变暖最敏感的区域之一,目前主要面临着入流水量增大、海水升温、海冰融化等威胁。在北冰洋-太平洋扇区,太平洋入流水是连通白令海(亚北极区系)和北冰洋(北极区系)浮游生物的桥梁。浮游纤毛虫(微型浮游动物的重要组成部分)是一类具有纤毛的单细胞原生动物,由砂壳纤毛虫和无壳纤毛虫组成,是链接海洋微食物网和经典食物链的重要中介。纤毛虫对环境变化响应迅速,适宜环境能快速繁殖并建立种群,不同水团中种类组成差异显著,可作为水团指示生物。近年来太平洋入流水量的增加导致太平洋来源的浮游生物可以分布至楚科奇海北部,表明北冰洋浮游生态系统正在逐渐趋向于亚北极浮游生态系统,即太平洋化,若持续发展,将导致亚北极浮游生态系统取代北极浮游生态系统。目前太平洋入流水对北冰洋浮游生态系统影响的研究发现太平洋入流水向北冰洋输送了大量浮游纤毛虫,但是关于其能否适应新的环境、是否能在深层水体中分布,及随北冰洋北方化进程变化的亟需研究。 研究团队对中国第十二次北极科学考察航次中全水深站位的浮游纤毛虫的群落结构进行了系统研究,通过对浮游纤毛虫群落的全水深垂直分布结构进行分析,发现200 m是其丰度和生物量锐减的水层;首次创立以砂壳纤毛虫空壳率作为指示其对环境的适应能力的指标,并找出优势种砂壳纤毛虫的死亡区域;在北冰洋加拿大海盆的太平洋水中,太平洋种类号角虫 sp.1的丰度远高于北冰洋本地种盾形笛杯虫,并且有更多的种类在北冰洋首次发现;结合以往的研究结果,发现浮游纤毛虫的粒级正在趋向于小型化,部分砂壳纤毛虫种类分布区北移,表明该海域中微型浮游动物也正在经历着剧烈的北方化进程。以上结果表明,浮游纤毛虫(尤其是砂壳纤毛虫)可作为北冰洋不同水团的指示种,同时首次创立以砂壳优势种空壳率作为研究指标,对今后指示和预测北冰洋浮游生态系统对全球变暖的响应具有重要的意义。 论文第一作者为海洋所特别研究助理王超锋,研究得到国家自然科学基金、山东省自然科学基金、中国博士后面上基金项目等项目资助。 相关文章及链接: 1.Wang, C.F., Wang, X.Y., Xu, Z.Q., Luo, G.F., Chen, C., Li, H.B., Liu, Y.P., Li, J.Y., He, J.F., Chen, H.X., Zhang, W.C. 2023. Full-depth vertical distribution of planktonic ciliates (Ciliophora) and a novel bio-index for indicating habitat suitability of tintinnid in the Arctic Ocean. Marine Environmental Research. 186, 105924. doi:10.1016/j.marenvres.2023.105924 2.Wang, C.F., Yang, M.Y., He, Y., Xu, Z.Q., Zhao, Y., Zhang, W.C., Xiao, T. 2022. Hydrographic feature variation caused pronounced differences of planktonic ciliate community in the Pacific Arctic Region in summer 2016 and 2019. Frontiers in Microbiology. 13, 881048. doi:10.3389/fmicb.2022.881048
  • 《中国科学院海洋研究所在北冰洋海区微型浮游动物纤毛虫太平洋化研究方面取得新进展》

    • 来源专题:中国科学院文献情报系统—海洋科技情报网
    • 编译者:liguiju
    • 发布时间:2022-06-21
    • 近日,中国科学院海洋研究所张武昌课题组在北冰洋海区微型浮游动物纤毛虫太平洋化研究方面取得新进展,相关成果在国际学术期刊Frontiers in Microbiology、Frontiers in Marine Science、Ecological Indicators、Continental Shelf Research和Polar Biology上发表。 浮游纤毛虫是一类具有纤毛的单细胞原生动物,由砂壳纤毛虫和无壳纤毛虫组成,是链接微食物网和经典食物链的中介。纤毛虫对环境变化响应迅速,适宜环境能快速繁殖并建立种群,不同水团中种类组成差异显著,可作为水团指示生物。北冰洋是对全球变暖最敏感的区域之一,总体变化趋势是入流水量增大、海水升温、海冰融化。在北冰洋-太平洋扇区,太平洋入流水是连通白令海(亚北极区系)和北冰洋(北极区系)浮游生物的桥梁。近年来太平洋入流水量的增加导致太平洋来源的桡足类可以分布至楚科奇海北部,表明北冰洋浮游生态系统正在逐渐趋向于亚北极浮游生态系统,即太平洋化。若持续发展,将导致亚北极浮游生态系统取代北极浮游生态系统。目前太平洋入流水对北冰洋浮游生态系统影响的研究主要集中在浮游植物和大型浮游动物。太平洋入流水向北冰洋输送了大量浮游纤毛虫,但是关于其能否适应新的环境、对北冰洋的本地种在成什么影响,及随北冰洋北方化进程变化的研究几为空白。 针对以上难题,中国科学院海洋研究所张武昌课题组组员通过搭乘中国第七次、第十次和第十一次北极科学考察航次,采集了白令海至北冰洋海区中不同水层的样品,实验室内通过光学显微镜对北冰洋-太平洋扇区的浮游纤毛虫的群落结构进行了系统的研究。研究团队结合以往的研究结果,对太平洋入流水源头区(北太平洋和白令海海区)砂壳纤毛虫的大洋种和近岸种的种类组成、垂直分布及交汇进行了分析总结;在北冰洋加拿大海盆的太平洋水中,首次发现一种太平洋种类号角虫 sp.1,且其丰度远高于北冰洋本地种盾形笛杯虫;通过对2016年和2019年白令海至北冰洋相似海区群落的对比研究中,发现浮游纤毛虫的粒级正在趋向于小型化,部分砂壳纤毛虫种类分布区北移,表明该海域中微型浮游动物也正在经历着剧烈的北方化进程。以上结果表明,浮游纤毛虫(尤其是砂壳纤毛虫)可作为北冰洋变暖的指示种,对揭示和预测北冰洋浮游生态系统对全球变暖的响应具有重要的意义。 以上研究第一作者为海洋所特别研究助理王超锋,研究得到中国博士后面上基金项目和国家自然科学基金等项目资助。 相关文章及链接: 1.Wang, C.F., Yang, M.Y., He, Y., Xu, Z.Q., Zhao, Y., Zhang, W.C., Xiao, T. 2022. Hydrographic feature variation caused pronounced differences of planktonic ciliate community in the Pacific Arctic Region in summer 2016 and 2019. Frontiers in Microbiology. 13, 881048. doi:10.3389/fmicb.2022.881048 2.Wang, C.F., Wang, X.Y., Xu, Z.Q., Hao, Q., Zhao, Y., Zhang, W.C., Xiao, T. 2022. Planktonic tintinnid community structure variations in different water masses of the Arctic Basin. Frontiers in Marine Science. 8, 775653. doi: 10.3389/fmars.2021.775653 3.Wang, C.F., Xu, Z.Q., He, Y., Yuan, C., Li, H.B., Zhao, Y., Denis, M., Zhang, W.C., Xiao, T. 2022. Neritic tintinnid community structure and mixing with oceanic tintinnids in shelf waters of the Pacific Arctic Region during summer. Continental Shelf Research. 239, 104720. doi:10.1016/j.csr.2022.104720 4. Wang, C.F., Xu, M.Q., Xuan, J., Li, H.B., Zheng, S., Zhao, Y., Zhang, W.C., Xiao, T. 2021. Impact of the warm eddy on planktonic ciliate, with an emphasis on tintinnids as bioindicator species. Ecological Indicators. 133, 108441. doi: 10.1016/j.ecolind.2021.108441 5. Wang, C.F., Xu, Z.Q., Liu, C.G., Li, H.B., Liang, C., Zhao, Y., Zhang, G.T., Zhang, W.C., Xiao, T., 2019. Vertical distribution of oceanic tintinnid (Ciliophora: Tintinnida) assemblages from the Bering Sea to Arctic Ocean through Bering Strait. Polar Biology. 42, 2105-2117. doi:10.1007/s00300-019-02585-2