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保护海洋浮游植物多样性

孙军研究员



    孙军,生于1972年8月,回族,甘肃华亭人。中国科学院海洋研究所研究员,研究领域为我国近海和印度洋-阿拉伯海的海上石油通道等区域海洋学。主持国家自然科学基金三项、主持科技部863专题项目一项、主持中科院重要方向项目课题两项、中科院国外青年和国外高级研究员计划三项。作为专题负责人参与其他国家级项目8项。先后发表论文140余篇,其中SCI或EI源期刊论文40余篇,SCI引文率170余篇,其理论和成果得到国内外同行的一致认可,并受邀成为国内外部分海洋期刊的专业审稿人和《生物多样性》期刊的编委,自然科学基金和科技部有关项目的评审专家。



        当你读到草原生态系统被破坏、进而导致草原沙漠化和沙尘暴的新闻,你就不难理解为什么我们需要保护海洋浮游植物及其多样性。
        浮游植物是海洋中营浮游生活的藻类,它就像草原生态系统中的草,看似渺小却十分重要。它们是海洋最主要的初级生产者,为海洋生态系统提供基础生产力,几乎是全部海洋动物食物来源的基础,同时也通过光合作用调节着海洋中的CO2和O2的平衡,进一步调节和影响全球气候。因此,从我们餐桌上的美味海鲜到我们关心的全球变暖,乃至我们呼吸的氧气,这一切都与海洋浮游植物有关。
        生态系统中物种多样性与生态系统的稳定性有很强的相关性。海洋浮游植物大约有3万多种,而我国有记载的不超过3000种,分布于13个门类,这些物种支持了我国的海洋生态系统。浮游植物看似微小,却不可忽视,一旦我们没有很好地对待它们,也会带来一系列问题。目前海洋生态系统面临众多的威胁,包括全球变暖、富营养化、过度捕捞或养殖、外来物种入侵……这些问题都直接作用于海洋浮游植物,成为大家熟知的赤潮及其带来的缺氧渔业损失、海洋生物食物短缺等生态和社会经济问题。基于此,人们已经意识到保护生物多样性的重要。
未来我国海洋生态系统如何变化将与海洋浮游植物直接相关。
        可以预料的前景是:我国近海由于富营养化严重、甲藻赤潮频发,导致人们控制磷酸盐的排放;而同时由于食物短缺、养殖业发达,近岸和河口生态系统结构会越来越简单,而单一物种的群体大量繁殖会造成不同浮游植物物种的水华频发,使得近岸生态系统变得不可预测,因此,我们要面对越来越多的不同藻类水华现象及随之而来的各种后续生态过程。其中藻类大量沉降而续之缺氧现象会越来越普遍。
        我国有开阔的陆架海,由于沙尘暴和全球CO2升高等现象,会面临越来越多的陆架水华现象,甚至出现外海水华。而沙尘暴带来的铁盐会因硅铁联合限制机制而引起链状硅藻迅速生长并沉降;CO2升高会引起蓝藻生长及固氮增加,并阻断硝化、反硝化和厌氧铵氧化等过程。这些会引起海水中嗜氮浮游植物—蓝藻和链状硅藻的增殖,尽管它会在一定程度上减轻CO2升高过程,但是同时会带来底层海水缺氧和生态系统结构单一等问题。
        从以上种种可能均可看出保护海洋浮游植物多样性已经迫在眉睫。
        然而,因为海洋生态系统的复杂性,对于如何进行海洋浮游植物多样性保护这一难题目前还没有具体实施方案,我们首要的任务是了解这些微小的生物及其与社会经济活动的关系,从而认识海洋浮游植物多样性的意义,保护海洋浮游植物多样性。
        由于我国近海自然地理位置不是很理想,海洋生物生产力较低,因此海洋水产养殖业比较发达,造成海洋环境压力颇大。把我国海洋生态系统的结构和功能研究清楚,做到细化、量化、系统化,应该是海洋生态学研究者的目标和追求。而我们的成果将帮助人类更好地探寻新的资源、解决日益突出的能源短缺等社会经济问题。同时,这些基础理论知识将储备起来,一旦赤潮、浒苔等海洋生物灾害大面积爆发时,对海洋的了解将让我们少些惶恐,多些应对之策,最大可能地降低损失。