张武昌1,2,3，王超锋1,2,3，徐志强2,3,4，袁 超5,6，赵 苑1,2,3
(1. 中国科学院 海洋生态与环境科学重点实验室, 山东 青岛 266071;
2. 青岛海洋科学与技术试点国家实验室 海洋生态与环境科学功能实验室, 山东 青岛 266237;
3. 中国科学院 海洋大科学研究中心, 山东 青岛 266071;
4. 中国科学院 海洋研究所山东胶州湾海洋生态系统国家野外科学观测研究站, 山东 青岛 266071;
5. 自然资源部 海洋生态环境科学与技术重点实验室, 山东 青岛 266061;
6. 自然资源部 第一海洋研究所海洋生态研究中心, 山东 青岛 266061)
论文简介：
全球气候变暖正在成为各个国家政府的共识，气候变暖对生态系统的影响是最受关注的问题。由于其所处位置不同，不同区域的生态环境基本参数（如温度改变的幅度、风速风向、降水）改变情况不尽相同，生态系统的变化表现出不同的特征。
泛北冰洋海区（北冰洋及其周边有季节性海冰覆盖的海区）的生态环境正在发生迅速和深刻的变化。从太平洋和大西洋进入北冰洋的入流水带来了与本地不同的海洋生物，它们能否取代北冰洋原有的生物群落是科学家担心的问题。北极区域的气温升高幅度是低纬度区域的两倍，而泛北冰洋海冰快速减少是人体能感知的最为显著的、其他海区不存在的变化。
张武昌研究员及其所在团队近20年来一直关注北冰洋海洋浮游生态系统的变化，并多次参加我国的北极考察，他们为本刊“北极科学研究”专辑撰文综述了泛北冰洋浮游生态系统对海冰减少和入流水增加的响应，介绍了太平洋和大西洋向北冰洋输送的浮游生物的种类及其存活情况，海冰变薄和覆盖面积减少导致浮游植物初级生产增加、物候提前和初级产品粒级和化学构成改变，并继而造成了浮游植物生产和浮游动物摄食活动的时间不匹配和向海底的碳输送能力的改变。文章还对北冰洋海区浮游生态系统的发展趋势进行了预测，并总结了关键科学问题，以期为我国的泛北冰洋浮游生态系统研究提供参考，启发不同学科之间的交叉研究，增进公众对北冰洋正在发生的变化的了解。
作者简介：
张武昌，男，1972-01出生，研究员，博士生导师。1999年毕业于中国科学院海洋研究所，获海洋生物专业博士学位，博士论文获得获2000年山东省优秀博士学位论文。博士毕业后就职于中国科学院海洋研究所至今，主要从事海洋浮游微食物网生态学和海洋浮游生态学研究，编著有《中国海浮游桡足类图谱》、《砂壳纤毛虫图谱》和《海洋浮游无壳寡毛类纤毛虫图谱》，发表SCI 论文50余篇，多次参加我国南极和北极科考航次，任期刊Journal of Plankton Research 编委和期刊Journal of Oceanology and Limnology主编助理。主持完成国家自然科学基金3项，参加科技部973项目渤海、黄海、东海和南海的海洋生态系统动力学研究。
论文摘要：
泛北冰洋海区存在水温升高、入流水增加、海冰面积和厚度减少等不同于其他大洋的环境变化，其浮游生态系统对全球变暖的响应逐渐受到重视。入流水为北冰洋陆架海和海盆带来的大西洋和太平洋的浮游生物种类无法成功繁殖建立本地种群。随着入流水流量的增加，外来浮游生物种类的分布区域向北扩展，促进了浮游生物跨洋输送。由于大西洋入流水流量较大，海盆区域太平洋种类和大西洋种类之间的分界线有向美亚海盆移动的倾向。海冰覆盖面积和厚度减少使得冰藻水华重要性下降，海区由底栖食物链为主转化为浮游食物链为主，造成浮游植物粒径结构变小，光合作用中脂肪/蛋白质比例、脂肪酸组成产物变化，并影响食物链结构和传递、有机物沉降，使水体原生动物的重要性增加；海冰变化引起的光环境变化会导致浮游动物的分布深度和昼夜垂直迁移幅度增加。泛北冰洋海区的浮游生物组成和食物网结构逐渐北方化，其中太平洋扇区正在太平洋化，大西洋扇区正在大西洋化。若持续发展，可能会导致北方浮游生态系统逐步侵占北冰洋浮游生态系统。 泛北冰洋浮游生态系统的变化在不同的海区有不同的特点，中长期策略性的观测是必要的。国内外许多研究人员正对北极生态系统开展长期监测，以强化泛北冰洋海区浮游生态系统变化的研究。 其中太平洋和大西洋入流水的路径是重点监测区域之一，在白令海、楚科奇海、波弗特海和美亚海盆区进行长期持久的船基调查有助于趋势性深入研究。
关键词：泛北冰洋海区；浮游生态系统；全球变化；太平洋入流水；大西洋入流水；海冰；北方化