北大西洋海域拥有丰富且多样的浮游植物群落，其中特别是硅藻和甲藻扮演着关键角色。作为海洋生物碳固定的主要贡献者，这两类浮游植物不仅支撑着海洋食物网的底层基础，也极大地影响着碳的生物输送过程。近几十年来，随着全球气候变暖和海洋环境的不断演变，硅藻和甲藻的生物量及其相对比例出现了复杂且显著的区域性变化，值得加以深入研究与探讨。北大西洋硅藻和甲藻的生物量动态历经了多变的季节性变化，硅藻一般在春季形成大规模繁盛，主导初级生产力的爆发，而甲藻则多在晚夏和初秋达到高峰，展现出延迟的季节特征。硅藻的特性为需大量硅元素构建细胞壁，这种特性使得它们更适合在混合水体和营养盐丰富的海域生长。甲藻种类繁多，其生态策略多元，包含光合、自养及异养等多种营养方式。
甲藻特有的有机质细胞壁和较高的碳氮比使其在营养元素组合及作为食物质量方面与硅藻显著不同。在分析北大西洋上层海水的硅藻和甲藻生物量变化时，持续性浮游生物记录者（CPR）项目提供了极其宝贵的六十年数据。该项目自1960年代开始系统采样，涵盖了北大西洋不同区域，并采用统一的方法监测浮游植物的丰度和生物量，确保了数据的连续性和可比性。通过对CPR数据进行统计建模，研究人员能够系统揭示不同地域和时间尺度上的硅藻和甲藻动态。研究结果表明，北大西洋整体上硅藻和甲藻的生物量自1960年以来呈现不同趋势，且其变化深受地理区域差异的影响。在大西洋北极和副极地海域，硅藻生物量呈现下降趋势，而在东西海岸近岸区（西北大西洋架和东北大西洋架），硅藻生物量则显著增加。
甲藻在多个区域总体上出现生物量下降，唯一例外的是西北大西洋架区，甲藻生物量呈增长态势。整体来看，硅藻相对于甲藻的比例（即硅藻指数）在北大西洋大部分地区呈现上升趋势，尤其是在中高纬度的沿岸区域，而北极区则出现相反趋势。这种现象与传统观点存在一定差异，前者普遍认为海洋变暖和分层加强将促进甲藻相较于硅藻的优势。海表温度的短期异常变化显示，较高温度倾向于促进甲藻生物量增加，降低硅藻指数，这反映出短时尺度的温度变化可能瞬时地影响群落结构，但长期趋势却可能因生态适应及其他环境因素而有所不同。月度尺度的季节性波动对两个功能群体均有显著影响。硅藻主要在春季增殖，伴随着充足的营养盐释放和光照条件，随后甲藻在夏季后期达到丰盛高峰，表明两者在生态位上的时间分隔。
空间分布也显示明显的纬度梯度，北极和副极地水域中硅藻占优，而在更温暖的中低纬度近岸地区，甲藻相对较为丰盛。CPR的采样位置和技术变迁对数据解析有一定影响，如船速变化可能影响采样水量，但研究确认采样方法的稳定性足以保证长期生物量变化趋势的可靠解析。对温度异常的分析亦表明，温度是影响硅藻和甲藻生物量动态的重要因子，但其作用受到地域环境、混合动力及营养状况的制约，单一温度指标难以完全解释生物群落趋势。除了温度，北大西洋的洋流、风力、营养盐供应及分层强度等多因素交织塑造了浮游植物的结构与动态。例如，风力增强可能促进水体混合，增加营养盐上翻，有利于硅藻的生长；而风力减弱和持续分层则可能有利于甲藻这种较强生物搅动区域浮游生物。浮游植物的生物量变化不仅影响海洋碳循环，还直接关联食物网层级的物质传递，进而对渔业资源和海洋生态系统健康产生影响。
硅藻以其高颗粒有机碳产量，在碳汇和大尺度生物泵中发挥着突出作用。甲藻除部分为光合生物外，亦涵盖混养及捕食性种类，对养分循环和食物链结构复杂性起到重要作用。长期趋势中观察到硅藻生物量在部分区域增加，意味着潜在的碳出口增强，但区域差异也提示生态系统可能适应不同的气候驱动机制。生物进化与生态适应可能也是塑造长期趋势的关键因素之一。尽管短期温度异常驱动群落结构向甲藻倾斜，然而长达数十年的缓慢变暖过程可能促使硅藻和甲藻种群通过自然选择调整其生态位和生理特性，从而改变生物量比例。此推断与实验进化研究及其他长期海洋生态研究结果基本一致。
综合多种气候与生态变量，对北大西洋硅藻和甲藻生物量变迁的理解更为全面，也提示未来海洋生态系统对气候变化的响应将极具复杂性，难以以单一因素预测。持续的长期观测和监测对于识别及理解这种复杂变化不可或缺。持续性浮游生物记录项目等监测网络为科学界提供了辨析这种多尺度、多因子影响模式的宝贵数据基础。未来对海洋生态系统的管理和保护政策制定，应充分考虑不同生物群落对气候驱动变化的区域差异性及潜在适应能力。综上所述，六十年来北大西洋的硅藻和甲藻群落经历了大规模且具有显著区域特征的变迁。这些变化不仅体现了海洋气候条件的演化，也揭示了生物群落结构复杂的生态响应机制。
理解这一过程不仅有助于评估当前海洋生态系统的状态，更是预测未来气候变化背景下海洋生态系统动态的科学基石。随着全球变暖的持续，监测和研究硅藻与甲藻等浮游植物功能群体的空间时序变化，将为海洋生物多样性保护、碳循环调控以及渔业资源可持续利用提供关键科学支持。
