近日，海洋科学学院海洋遥感团队王胜强教授课题组在海洋分粒级浮游植物初级生产力遥感方面取得新进展，相关成果以《Estimating Global Marine Size‐Fractionated PrimaryProductivity Over Two Decades Using a Depth‐IndependentModel》为题，发表于地球科学领域顶级期刊《GlobalBiogeochemical Cycles》（中科院一区TOP）。论文第一作者为我院2024级博士研究生王璐璐，共同第一作者和通讯作者为王胜强教授。合作者包括我院孙德勇教授、张海龙副教授、2020级硕士研究生王琳淇，以及国家卫星海洋应用中心郎姝燕副研究员和贾永君研究员。该研究得到了国家自然科学基金面上项目资助。

浮游植物初级生产是海洋生态系统的基础过程，为食物网提供能量，并在全球碳循环中发挥关键作用。长期以来，科学界通常以总的初级生产力来表征海洋生产力水平。然而，浮游植物具有显著的种群多样性，不同粒径等级群体在光合作用效率、生态功能及对环境变化的响应方面存在明显差异，单一的总生产力指标难以反映其内部结构及生态意义。为此，研究者提出了“分粒级初级生产力”概念，用以定量描述不同粒级浮游植物的生产贡献。该指标为深入理解海洋物质循环、能量流动和食物网结构提供了重要支撑。随着卫星遥感技术的快速发展，如何在全球尺度上准确估算分粒级初级生产力，已成为揭示海洋生态系统结构和碳循环机制的重要科学问题。

为此，研究团队利用全球2000多个实测站点数据，深入分析了水柱最大固碳速率与浮游植物粒级结构及海洋环境因子的关系，构建了分粒级水柱最大固碳速率的定量估算模型。进一步地，研究团队基于垂向广义生产力模型框架，提出了一种分粒级初级生产力遥感估算模型，实现了对小型（micro-）、微型（nano-）和微微型（pico-）浮游植物初级生产力的估算。通过将该模型应用于近20年长时序卫星数据，研究揭示了全球海洋分粒级初级生产力的空间分布格局：微微型浮游植物的初级生产力主要分布于开阔大洋，而小型和微型浮游植物则集中在沿岸与高纬度区域。此外，研究还在典型海域中发现了显著的“粒级结构转换”现象，例如，在北半球高纬度海域，春季以微微型群体为主导，而夏季小型群体占比显著上升，表明初级生产力粒级结构对环境变化具有敏感响应。

本研究提出的全球分粒级初级生产力遥感模型，为获取海洋初级生产力精细化信息提供了一种高效的新途径。基于该模型构建的长时序全球分粒级初级生产力数据集，不仅深化了对浮游植物粒级结构在碳固定过程中的调控作用的认识，也为海洋碳循环的精细化研究奠定了重要基础。

近20年（2003-2023）全球海洋不同粒级浮游植物（小型、微型和微微型）初级生产力的月平均分布

近20年（2003-2023）全球海洋不同粒级浮游植物（小型、微型和微微型）对总初级生产力贡献率的月平均分布

四个典型海域的小型、微型和微微型浮游植物初级生产力及其对总初级生产力贡献率的月变化