近日我所与浙江大学联合培养的马来西亚籍硕士研究生Shalini Thevarajan在《Ecology and Evolution》（中科院分区SCI二区期刊）上发表了题为 “Morphological and Molecular Diversity of Phytoplankton in Beibu Gulf, Northern South China Sea”的最新研究成果。共同指导老师佟蒙蒙副教授（浙江大学）和孙鹏飞副研究员（海洋四所）为本研究的通讯作者。

　　北部湾是我国重要的海水养殖基地和主要渔场，其区域内稳定的海洋生产力支撑着丰富的海洋生态系统。然而，近年来随着经济的快速发展和城市化进程的加速，源自广东省沿海城市、海南岛及广西壮族自治区的农业废水、生活污水和工业废水等，携带大量营养盐输入到了北部湾海域（Lao等，2021；Zhu等，2022）。这导致北部湾北部钦州湾、防城湾、廉州湾及大风江口等近岸海域常呈现出富营养化状态，进而引发微囊藻（Microcystis spp.）、红海束毛藻（Trichodesmium erythraeum）、球形棕囊藻（Phaeocystis globosa）、中肋骨条藻（Skeletonema costatum）、柔弱几内亚藻（Guinardia flaccida）、丹麦细柱藻（Leptocylindrus danicus）和夜光藻（Noctiluca scintillans）等物种的有害藻华（Harmful Algal Blooms，HABs），且有害藻华的暴发频率和范围呈持续扩大趋势(Lai et al., 2014; Xu et al., 2019; Wang, 2022)。虽然自1999年以来，针对北部湾浮游植物开展了大量的研究，但大部分研究采用的是基于形态学的方法。形态学方法对于具有明显和独特形态特征的物种而言是可靠的，但对于小型和隐秘的浮游植物物种来说，却难以应用。而环境DNA（eDNA）宏条形码技术能有效地识别自然环境中的浮游植物(Huo et al., 2020; He et al， 2023)。

　　本研究综合应用了形态学方法与宏条形码技术（18S rDNA V4区），旨在解析北部湾浮游植物多样性及其空间分布特征，并深入探究环境因子对北部湾浮游植物优势种，特别是优势有害藻华物种的影响机制。研究结果表明，宏条形码技术相较于形态学方法，检测到了更高的物种多样性与丰富度，宏条形码技术检测到的浮游植物种类数量是形态学方法的3.5倍。同时，两种方法鉴定出的优势类群存在显著差异：形态学分析显示，夏季以硅藻门（Bacillariophyta）为绝对优势类群，冬季则更替为定鞭藻门（Haptophyta）；而宏条形码数据表明，甲藻门（Dinophyta）在两季均占据优势地位。两种方法共鉴定出83种有害藻华物种，其中10种为优势种，这表明北部湾存在较高的有害藻华暴发风险。受沿岸人为营养盐过量输入的影响，浮游植物丰度在两季均呈现出自南向北、自西向东递增的空间分布格局。此外，夏季过量的铵态氮（NH₄⁺-N）输入导致锥状斯克里普藻（Scrippsiella trochoidea）和球形异囊藻（Heterocapsa circularisquama）形成优势类群，这二者可作为潜在有害藻华的预警物种；持续的氮输入会引发极端磷限制现象，进而促进球形棕囊藻（P. globosa）的藻华暴发，因此球形棕囊藻（P. globosa）可作为近年来北部湾海域人为富营养化的潜在指示物种。研究还发现，2014年之前，北部湾浮游植物优势类群以硅藻门的角毛藻属（Chaetoceros）、细柱藻属（Bacteriastrum）和海线藻属（Thalassionema）为主；自2011年起，能引发有害藻华的定鞭藻门的棕囊藻属（Phaeocystis）持续占据优势地位；2014年后，甲藻门的原甲藻属（Prorocentrum）、亚历山大藻属（Alexandrium）、夜光藻属（Noctiluca）和裸甲藻属（Gymnodinium）等有害藻华物种开始成为优势类群，此后有害甲藻在北部湾海域的优势度与多样性均呈持续上升趋势。值得注意的是，本研究发现异囊藻属（Heterocapsa）、斯克里普藻属（Scrippsiella）和高雄藻属（Takayama）等有害甲藻属在北部湾首次成为优势种，暗示该海域可能出现了新的有害藻华物种。这些结果揭示了有害藻华物种优势度逐年增强的生态风险，凸显了对北部湾浮游植物群落组成开展长期监测的必要性。通过本研究还发现，形态学方法更能准确反映浮游植物丰度，而宏条形码技术则更能反映浮游植物的实际多样性，两种方法的联合应用有助于全面揭示北部湾浮游植物群落结构、多样性及有害藻华物种的真实状况。

北部湾海域浮游植物群落多样性、优势类群变化及其主要环境影响因素

　　相关论文信息：Shalini Thevarajan, Sun Pengfei*, Wang Pengbin, Xu Jie, Chen Jie, Tan Yongyu, Zheng Junjie, Tong Mengmeng*. Morphological and Molecular Diversity of Phytoplankton in Beibu Gulf, Northern South China Sea. Ecology and Evolution. 2025; 15:e71207. https://doi.org/10.1002/ece3.71207

　　本研究得到国家自然科学基金区域创新发展联合基金（U20A20103）、自然资源部第四海洋研究所科研项目（202003）和广西自然资源厅财政项目（450000220430400016953）等支持。