浮游生物生產力為支持海洋大型動物生存的基礎，而浮游生物食物網內的食階傳遞效率決定初級生產者能傳遞到高營養階層動物的能量多寡，進而影響漁業生產力。浮游生物群集食階傳遞效率深受其食物網結構影響: 若水平食階多樣性(horizontal trophic diversity)高，不同大小浮游動物取食多樣化的初級生產者，增加初級生產力直接傳輸至浮游動物的能量，食物鏈長度較短; 若垂直食階多樣性 (vertical trophic diversity)高，浮游動物傾向捕食體型較大且食階較高的獵物，使食物網內掠食者-獵物體型比 (predator-prey mass ratio PPMR)縮小且食物鏈延長。營養鹽供給為影響初級生產力與食物網底層獵物群集結構的關鍵因子，但仍缺乏營養鹽豐度如何改變海洋浮游食物網結構的觀察研究。
為了瞭解亞熱帶海洋浮游生物食物網結構，海洋研究所助理教授何珮綺及特聘教授謝志豪分析2009年至2018年於東海區域、東沙週邊與台灣東部海域不同體型大小浮游生物之碳氮穩定同位素訊號，計算水平與垂直食階多樣性及掠食者-獵物體型比，並釐清食階多樣性及掠食者-獵物體型比與海域內營養鹽豐度及自營性浮游生物群集的關聯。
研究結果指出，營養鹽濃度增加使水平食階多樣性上升，代表豐富基礎營養鹽供給可支持初級生產者多樣性與豐度，使浮游動物傾向直接捕食初級生產者;而體型較大之小型浮游生物增加造成垂直食階多樣性下降，亦表示在矽藻等大型浮游植物數量上升時浮游動物直接捕食此類初級生產者，使食物鏈長度縮短。掠食者-獵物體型比則與初級生產者的總生物量有正向關係，表示在初級生產力較高時，浮游生物食物網內的食物鏈長度較長。
本研究觀測浮游生物食物網結構於環境變遷下的變化，讓我們更加了解環境因子對塑造海洋食物網能量傳遞的重要性。
該研究成果已發表於《Progress in Oceanography》。
文章來源: Pei-Chi Ho, Chia-Ting Chen, Noboru Okuda, Pei-Ling Wang, Gwo-Ching Gong, Chih-hao Hsieh (2025) Nutrient supply, prey body size and biomass determine the trophic structures in marine plankton food webs. Progress in Oceanography, Volume 238,103557.
(圖一) 營養鹽供給上升對浮游生物食物網結構的兩種影響。MHMZ: 大型的自營浮游生物與較小的浮游生物皆增加，初級生產者組成多樣性增加，食物鏈縮短且水平食階多樣性上升。PCMZ: 體型最小的微微型自營浮游生物增加，支持微型與小型異營浮游生物數量，中型浮游動物捕食異營性獵物使食物鏈變長，垂直食階多樣性增加而掠食者-獵物體型比縮小。
(圖二) 水平食階多樣性隨營養鹽豐度上升 (a)，垂直食階多樣性隨體型大的小型浮游生物增加下降 (b)，掠食者-獵物體型比隨獵物總生物量下降 (c)。
