海洋生态学的一个基本但难以实现的目标是从浮游植物所生长的各种实际生态位（realized niches）来预测其群落结构。然而，不同生态位可能彼此相关，很难确定单个生态位的相对重要性，从而难以确定影响浮游植物群落分布的环境主控因子及其调控机制。为解决这个问题，项目第二课题黄邦钦教授课题组引入特性生态学（trait-based ecology）的思想，通过大量现场实测数据，采用先进统计学方法拟合浮游植物主要类群的实际生态位曲线，并进一步以平均生态位（μ）和生态位宽度（σ）表征这些生态位曲线的主要特性，发现研究这些实际生态位特性（realized traits）有助于解释南海浮游植物群落分布的主要特征。

课题组收集了南海12年来（2004~2015）20个航次的浮游植物光合色素样本。首先通过CHEMTAX程序因子算法估算全粒级的浮游植物类群组成，归纳总结得到南海浮游植物群落结构全年平均态的五个分布趋势（图1）：（1）近岸模式，其特征为南海北部近岸海区全年以硅藻占绝对优势，并伴随有一定浓度的甲藻（春季）、聚球藻和青绿藻；（2）外海模式，其特征为原绿球藻在整个南海的外海水体都具有较高生物量，尤其在春季和夏季最为明显；（3）表层模式，其特征为聚球藻在整个南海上混合层的生物量都较高，但从春季到冬季逐渐减少；（4）次表层模式，其特征为定鞭金藻8型和青绿藻在南海次表层的生物量较高，其中定鞭金藻8型的生物量最大层比青绿藻的更深；（5）陆架模式，其特征为南海陆架海区浮游植物群落结构具有高多样性，且季节变化较明显。

同时，该课题组结合最大熵模型（MaxEnt）与广义加性模型（GAMs）模拟了南海主要浮游植物类群的实际生态位曲线，并进一步估算了每条生态位曲线的平均生态位（μ）和生态位宽度（σ），发现不同类群针对温度、光照及营养盐浓度这三个因子的生态位特性可聚类为明显的四组，并将硅藻、原绿球藻、聚球藻、定鞭金藻8型等主要类群彼此分开（图1）。该结果表明南海浮游植物群落结构的时空变动来自于不同类群在温度、光照及营养盐浓度这三者之间的权衡差异，这些差异决定了它们对未来环境变化的适应能力。

该成果已于2018年3月15日在海洋学主流期刊Progress in Oceanography在线发表。课题组的博士生肖武鹏为论文第一作者，黄邦钦教授为通讯作者。该团队主要研究全球变化背景下，边缘海浮游植物群落演变及其生态环境效应。

论文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0079661117302318

Xiao, W., Wang, L., Laws, E., Xie, Y., Chen, J., Liu, X., Chen, B., Huang, B., 2018. Realized niches explain spatial gradients in seasonal abundance of phytoplankton groups in the South China Sea. Progress in Oceanography, 162, 223-239.

图1 南海浮游植物群落结构主要分布模式及其实际生态位特性的概念模式。