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摘要浮游植物通过光合作用吸收大气中的CO2，从而驱动生物泵的运作和调节气候变化。作为海洋食物网的基础环节，浮游植物对环境变化敏感。浮游植物的群落结构和初级生产过程受温度、营养盐和光照等环境因子调控。本文通过5个航次的原位观测以及现场培养实验，研究南海北部浮游植物的光合生理过程和氮吸收速率及其对营养盐变化的响应，探究南海北部分粒级初级生产力的空间变化模式，以及分析南海西部中尺度涡对浮游植物光合作用参数的调控机制。以期加深认识南海典型海区浮游植物初级生产过程的变化规律和调控因子，并为南海物理与生物耦合模型的研究提供参考。本文的主要研究内容和结果如下:<br>　　1.在夏季，南海北部陆架海域的水文环境受珠江冲淡水和近岸上升流的影响。冲淡水区域展示出较高的溶解无机氮(27.29±17.3mmolm-3)和叶绿素a浓度（8.70±4.56mgmg-3）。此外，冲淡水区域的氮磷比（494.48±262.54）和浮游植物固碳电子需求率(Electronrequirementforcarbonfixation，KC)(10.80±2.96mole-(molC)-1)均显著高于上升流和陆架区域(氮磷比为80.73±92.79，KC为6.48±2.08mole-(molC)-1)。培养实验的结果表明:在冲淡水区域，磷酸盐加富显著降低了浮游植物的KC;然而，在上升流区域，KC对营养盐加富没有显著响应。这进一步证实冲淡水导致的磷限制提高了KC。同时，研究结果发现:KC与非光化学猝灭(Non-photochemicalquenching，NPQ)呈显著正相关性。这为利用叶绿素荧光法计算南海北部陆架海域的初级生产力提供参考。<br>　　2.从南海北部近岸到陆架海域，浮游植物的氮吸收速率逐渐降低。不同粒级浮游植物的氮吸收策略不同:小于5μm粒级的浮游植物对铵盐的吸收速率高于硝酸盐，而大于5μm粒级的浮游植物则相反。磷酸盐加富降低了浮游植物对铵盐的吸收速率，并显著提高了其对硝酸盐的吸收速率，从而显著提高了f比值。这证实了南海北部近岸海域浮游植物的氮吸收过程受粒级结构和磷酸盐调控。<br>　　3.浮游植物光合作用速率与光强(Photosynthesis-irradiance，P-E)的关系曲线是反演初级生产力的重要手段。光合作用参数包括最大光合作用速率（PmB）和P-E曲线的初始斜率（α）。于2018年9月对南海西部涡旋偶极子的浮游植物光合作用参数和群落结构进行现场观测。结果表明:表层PmB在涡旋的边缘和中心存在显著差异。冷涡中心的表层PmB显著高于冷涡边缘，而暖涡则相反。P-E参数的变化受浮游植物群落结构调控。在表层，P-E参数的变化主要是归于微微型浮游植物丰度和环境因子（温度和营养盐）的改变。而在叶绿素最大值层，P-E参数和聚球藻丰度与叶绿素a浓度的比值显著相关。因此，利用浮游植物群落结构和环境因子对初级生产力进行预测。预测结果与甲板培养结果相一致。此外，预测结果表明冷涡中心的初级生产力高于暖涡中心。<br>　　4.于2019年6月至10月现场观测南海北部的分粒级叶绿素a浓度和初级生产力。总体上，叶绿素a浓度和初级生产力在近岸海域最高，随后是陆架海域，海盆最低。在不同海域，不同粒级浮游植物对总叶绿素a浓度和初级生产力的贡献存在差异。在近岸海域，小型和微型浮游植物一共贡献了50.8％的初级生产力，而在陆架则降低至37.5％。在海盆，初级生产力主要由微微型浮游植物贡献(78.5％)。分粒级叶绿素a也存在与此相似的变化模式。在南海北部，各粒级初级生产力主要受其叶绿素a浓度调控。然而，在陆架和海盆，初级生产力与营养盐浓度相关。营养盐的供应可以提高陆架和海盆区域聚球藻和真核微微型藻的丰度，同时提高小型浮游植物的初级生产力，最终导致总初级生产力的增高。