冰边缘过程和群落
在退缩的浮冰边缘，海冰和相关的生物群消失，被开阔的水域和远洋生物所取代。这一区域是一个动态的海洋前沿，其特征是独特的物理化学性质、生物过程和群落，以及短暂的高产期。对冰缘环境的全面论述超出了本章的范围。冰边区南极海洋生态系统研究(AMERIEZ)方案是对远洋生态系统结构的多学科调查。它给出了关于微生物速率和过程的实质性结果，如Hanson和Lowery(1983)、Sullivan和Ainley(1987)、Nelson等人(1987)、Cota等人(1990)和Palmisano和Garrison(1993)等人的论文，应参考以补充以下对该主题的简要回顾。
在北极和南极海域进行的研究基本上表明，春季和夏季海冰融化会产生一层低盐度的水，浮游植物的生物量和生产力会增加，海洋鸟类和哺乳动物的数量也会增加。由于风在浮冰上的短暂作用，在冰边缘附近形成了接近淡水的透镜(盐度低至0.03%)，决定了一个强烈的垂直梯度盐度和温度，垂直循环以及与正面平行的水平电流。水柱的稳定通过减少下面的细胞混合程度来提高藻类光合作用的光可用性真光区．受这些短期条件影响的地区并不是海冰和公海之间的一个明显的分界线。浮冰从连续的海冰边缘向外延伸至少100公里，有广阔的开放水域和集中的浮冰。因此，稳定区域可以延伸到公海250公里(Smith和Nelson 1985)，就像一块块分层和混合水域的马赛克。由于在南大洋水域，营养物质的浓度几乎总是很高，像Nitzschia curta和Phaeocystis这样的机会性藻类在浮游生物群落中占主导地位，直到混合带来了竞争对手。藻华伴随着细菌密度的增加，与原生动物一起，它们可以贡献微生物总量的20- 30% (Fogg 1998)。
在退缩的冰边缘测量的生产力平均值在556到962 mg C m-2天-1之间(Jennings等人，1984;Smith和Nelson 1986)，估计的年总产量(约380x 1012 gC)构成了南大洋光合作用总产量的很大一部分。由于在冰边缘的巨大生物量的可用性受到空间和时间的限制，它大部分都停留在海底。许多远洋食草动物和底栖无脊椎动物已经发展出生活策略，使它们能够利用这种短暂但巨大的食物可用性。一些种类的远洋被囊类、樽海鞘类、水母类、桡足类、伽马类和甲壳类是冰缘浮游动物中最具代表性的生物。相对较大的种类，例如磷虾(Euphausia superba)可以受益于原生动物的聚集，如丁丁虫和领鞭毛虫，以及腐烂的浮冰提供的避难所。包围圈边缘丰富的浮游生物吸引了一些种类的真菌鱼、海鸟、海豹和须鲸，它们的迁徙和繁殖周期取决于猎物的可用性。海鸟包括与浮冰有关的群落，如帝企鹅(Aptenodytes forsteri)和阿德利企鹅(Pygoscelis adeliae)，以及雪海燕(Pagodroma nivea)和南极海燕(Thalassoica antarctica) (Fraser and Ainley 1986)。在冰边缘的北部，在一般没有冰但仍受其影响的水域，最广泛分布的海鸟种类包括通心企鹅(Eudyptes chrysolophus)、南方管鼻鹱(Fulmarus glacialoides)、角鸽(Daption capensis)、斑纹海燕(Pterodroma inexpectata)、轻型灰信天翁(Phoebetria palpebrata)和黑眉信天翁(Diomedea melanophris)。食蟹海豹(Lobodon carcinophagus)、豹海豹(Hydrurga leptonyx)、罗斯海豹(Ommatophoca rossii)和小须鲸(Balaenoptera acutorostrata)等哺乳动物都集中在边缘冰边区。
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