黄海中部春季浮游植物水华进程及其对生物碳汇贡献研究

Carbon cycle and the global climate changes researches are cutting-edge fields in scientific studies. In order to address the key issue that how the ability and capacity of carbon sink in China Sea? The main objective in the research proposed here is to investigate the contribution response of three major carbon sink pathways, marine phytoplankton sinking, zooplankton fecal pellet sinking and transparent exopolymer particles sinking, during the three typies of blooming subset, suface water layer big cell-sized phytoplantkon blooming, suface water layer small cell-sized phytoplantkon blooming, subsuface water layer small cell-sized phytoplantkon blooming, in spring in the Central Yellow Sea. The major research approach will be mainly through laboratory incubation and some shipboard continuous or semei-continuous incubation will also be carried out. The assessment of the carbon sink of spring phytoplankton blooming contribution for the carbon cycle in the regional Yellow Sea will be resulted. This work will provide us some useful information on further understanding the carbon cycle in the future rapid-changing oceanic environment and also provide some scientific foundation for the policy makers under the low-carbon economy.

当前全球变化及海洋碳循环是国际科学研究前沿和热点领域。为回答中国海到底具有多大的碳汇功能？本研究拟选取黄海中部春季浮游植物水华区域为研究海域，通过现场观测、现场实验和实验室模拟，着重探讨黄海中部三种水华子过程（大细胞表层水华、小细胞表层水华、小细胞次表层水华）中，浮游植物沉降、浮游动物粪便颗粒、胞外透明颗粒物这三条生物碳汇途径的贡献，综合比较分析获得不同水华场景下的生物碳汇对区域生态系统碳循环的贡献。研究预期获得黄海中部水华生物碳汇的主要途径和贡献，将为我国区域海洋碳循环的研究提供基本资料和相关科学认识，服务于国家CO2减排政策。

当前全球变化及海洋碳循环是国际科学研究前沿和热点领域。本项目针对提出的科学问题“黄海不同水华进程中浮游植物、浮游动物粪便颗粒和透明胞外聚合颗粒物（TEP）沉降的速率测定和碳通量估算”以及“综合评估不同水华进程对海区生物碳汇的贡献”开展研究。.围绕项目研究目标，依托国家基金委在黄渤海展开的8个科学考察航次，利用现场观测、培养实验和室内分析等手段，获得了研究海域较全面的浮游植物类群信息（生物量、种群、生物多样性等），探讨了浮游植物沉降、浮游动物粪便颗粒、TEP这三条生物碳汇途径的碳通量。在此基础上，主要取得以下三点重要进展：1）测定了黄海中部水华现场浮游植物物种演替和水华进程，确定了不同类型的浮游植物水华子过程，阐明了两种不同的水华进程场景并探讨了其关键调控因子。2）较全面地阐明了调查海域不同季节的浮游植物群落变化和浮游植物固碳的时空格局，解析了不同浮游植物类群对环境变化的响应差异。3）现场测定了研究海区浮游植物和TEP的沉降速率，并利用现场原位培养测定了浮游动物排粪率，进而对其碳通量进行了估算，通过综合比较三条生物碳汇途径的碳通量，研究发现TEP和浮游动物粪便颗粒物的沉降是研究海域碳沉降的重要途径。研究成果将为我国区域海洋碳循环的研究提供基本资料和相关科学认识，为国家碳减排政策提供科学的管理依据，更好地服务于国家碳中和战略。.总的来说，课题按照计划顺利进行，完成了任务书要求的研究任务，实现了预期目标。课题发表SCI论文35篇，Top Journal 5篇，JCR 1区16篇，JCR 2区8篇，JCR 3区11篇，另发表中文期刊文章8篇。该项目执行期间共培养国务院政府特殊津贴专家1人，培养博士后3人，引进外籍副教授2人，培养博士研究生2名，硕士研究生10名。