中型浮游動物將單細胞初級生產者之能量與物質傳遞至較高營養階層，其群聚結構影響海洋食物網之動態、營養傳遞及次級生產力。過去認為海洋浮游動物群聚組成主要受水團及環境因子影響。除以上非生物因子外，生物元素比失衡（stoichiometric imbalance），即浮游動物元素需求與其浮游植物食餌間元素組成差異，亦會影響浮游動物類群間競爭關係，進而改變浮游動物群聚結構。過去研究證實生物元素比失衡為淡水浮游動物群聚組成之重要調控機制，但此機制對海洋浮游動物群聚之影響仍缺乏明確證據。根據生物元素比刀口效應（stoichiometric knife-edge），消費者元素需求與獵物元素組成不匹配度越高，其生長速率越低。因此，當浮游植物其氮（N）或磷（P），不足或超出浮游動物需求，將造成生物元素比顯著失衡，並可能降低該科浮游動物之相對豐度（圖 A）。
海洋研究所博士生陳韡，與何珮綺助理教授研究團隊及謝志豪特聘教授合作，探討生物元素比失衡如何影響中型浮游動物間競爭關係與群聚結構。本研究分析東海南部各科植食性浮游動物與其食餌超微型浮游生物間之生物元素比失衡指標(N:PImbalance, C:PImbalance, C:NImbalance)，以及各科浮游動物之相對豐度。研究結果顯示，碳:氮:磷莫耳比在不同科浮游動物間有顯著差異，指出各科浮游動物在攝食相同超微型浮游生物時面臨不同程度之生物元素比失衡（圖 B）。主要結果發現，食餌中磷相對於氮的缺乏度越高（當N:PImbalance為正值），浮游動物相對豐度越低；不同的是，當食餌中磷相對含量超出浮游動物需求越多，浮游動物相對豐度越高（當N:PImbalance為負值）（圖 C）。即使東海南部水團有明顯季節性差異，元素比失衡與相對豐度之關係在不同季節仍呈現相同趨勢（圖 D）。
結果顯示生物元素比失衡對海洋中型浮游動物群聚組成之影響，並特別強調磷失衡的重要性。本研究為亞熱帶海洋浮游動物群聚組成與多樣性提供新的機制性解釋。
（圖 A） 浮游動物（A 科與B 科）相對豐度與其食餌（P）間生物元素比失衡之關係。浮游動物B 科因元素比失衡程度高於 A 科，相對豐度較低。
（圖 B） 植食性中型浮游動物各科之氮:磷莫耳比。
（圖 C） 中型浮游動物相對豐度與氮:磷生物元素比失衡之廣義線性模型（GLM）迴歸。點的顏色標示樣站，形狀標示季節。
（圖 D） 三個季節中，中型浮游動物相對豐度與氮:磷生物元素比失衡之廣義線性模型（GLM）迴歸。點的形狀標示浮游動物科別。
資料來源: Wei Chen, Chih-hao Hsieh, Chia-Ting Chen, Pei-Ling Wang, Pei-Chi Ho (2026) Stoichiometric imbalance affects competitive superiority in marine herbivorous zooplankton communities. Limnology and Oceanography, Volume 71, Issue 11, e70538.
