海洋所研究揭示不同升溫模式對球形棕囊藻生長和代謝的影響
近日,中國科學院海洋研究所海洋浮游生物與生態(tài)系統(tǒng)健康研究組在漸進式增暖和海洋熱浪對球形棕囊藻生長和代謝的影響研究方面取得重要進展。該研究模擬了漸進式增暖、海洋熱浪兩種不同的升溫情景,探究了它們對球形棕囊藻(Phaeocystis globosa, 簡稱P. globosa)生長和代謝的影響,為了解氣候變化背景下面對不同模式的升溫脅迫浮游植物種群動態(tài)變化提供了理論支撐。相關研究成果發(fā)表在學術期刊Harmful Algae。
除氣候變化引發(fā)的全球變暖外,海洋熱浪等極端氣候事件在全球范圍內頻發(fā)。現有研究多聚焦群落尺度上海洋熱浪對浮游植物的影響,針對物種尺度的相關研究仍較為匱乏,且極端氣候事件對浮游植物的影響,尤其是不同升溫模式下的作用規(guī)律,尚不明確。開展不同物種對漸進式增暖和海洋熱浪的響應研究,有助于闡明其對生態(tài)系統(tǒng)的影響機制與動態(tài)過程。

漸進式增暖(Gradual warming)和海洋熱浪(MHW)對球形棕囊藻生長和代謝的影響
該研究模擬了三種溫度情景:恒溫(對照組)、漸進式增暖和海洋熱浪,系統(tǒng)分析了P. globosa生長與代謝的動態(tài)過程。P. globosa在升溫脅迫下采取“生長抑制、代謝增強”的策略。生長上,兩種升溫模式均顯著抑制P. globosa整體細胞生長,但囊體細胞比單細胞更敏感。代謝上,兩種升溫模式對不同代謝產物的增強作用存在差異,漸進式增暖可顯著提升P. globosa細胞內透明胞外聚合物顆粒(TEPs)與溶血毒素含量;海洋熱浪僅增加 TEPs 含量,兩者均對二甲基硫醚(DMS)含量無顯著影響。此外,更值得關注的是對兩種升溫模式響應的時間動態(tài),即對漸進式增暖的響應迅速,而對海洋熱浪的響應則表現出顯著的滯后,通常在海洋熱浪結束后才顯現。
該研究厘清了漸進式增暖與海洋熱浪對浮游植物影響的差異,證實了滯后效應是評估極端氣候事件生態(tài)后果的關鍵變量,為精準預測氣候變化背景下近海有害藻華的動態(tài)演替提供了關鍵的理論支撐。
論文第一作者為中國科學院海洋研究所博士研究生王婧,通訊作者為孫曉霞研究員,合作者還包括于仁成研究員和博士后王錦秀。該研究得到中國科學院海洋研究所自主部署項目、國家自然科學基金項目等聯合資助。
論文信息:
Wang, J., Sun, X.*, Wang, J., Zhao, Y., Guo, S., Zheng, S., Liang, J., Zhu, M., 2026. Effects of gradual warming and marine heatwaves on the growth and metabolism of Phaeocystis globosa. Harmful Algae. 154, 103090. https://doi.org/10.1016/j.hal.2026.103090
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