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中街山列岛海域浮游植物群落结构的周年变化特征

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第35卷第4期 浙江海洋学院学报(自然科学版) V0l_35 No.4 2016年7月 Journal of Zhejiang Ocean University(Natural Science) Ju1.,2016 文章编号:1008—830X(2016)04—0299—01 1 中街山列岛海域浮游植物群落结构的周年变化特征 李振华,蒋日进,陈峰,卢占晖 (浙江海洋大学海洋与渔业研究所,浙江省海洋水产研究所,农业部重点渔场渔业资源科学观测实验站,浙江省海洋渔业 资源可持续利用技术研究重点实验室,浙江舟山316021) 摘要:于2010年5月至2011年2月之间,对中街山列岛海域的浮游植物和理化环境因子进行了4个季节的调查,分 析了该海域浮游植物的种类组成、丰度、优势种、群落结构的季节变化特征和平面分布特征。并讨论了浮游植物与营养盐、水 温等环境因子之间的关系。结果表明,调查海域共鉴定出浮游植物5门55属145种,季节变化为秋季(85种)>冬季(71种)= 夏季(71种)>春季(3O种)。中街山列岛浮游植物的丰度范围为0.86xl04 64 575.61xl04 cells/in,,平均细胞丰度为7 959.00x 104 e11s/rn3,季节变化则呈单一周期型,春夏季高,秋冬季低。浮游植物优势种种类多,不同季节既有交叉又有演替。由春季 的夜光藻和具齿原甲藻演替至夏季的尖刺拟菱形藻、秋冬季的琼氏圆筛藻。多样性指数和均匀度的变化范围分别为1.73 3.53和0.44~0.77,群落结构较复杂。从优势种的种类数和多样性指数分析,中街山列岛海域浮游植物群落相对稳定。从总体 变化趋势来看,该海域浮游植物细胞丰度与水温、pH和透明度都呈极显著的正相关,但与单一营养盐之间的相关关系并不 显著。由无机磷含量变化范围(0.013~0.035 mg/drn3)来看,该海域无机磷为影响浮游植物繁殖生长的限制因子之一。 关键词:中街山列岛;浮游植物;群落特征 中图分类号:¥932.8 文献标识码:A The Annual Characteristics of Phyt0plankt0n Communities in Zhongjieshan Islands Sea Area LI Zhen-hua,JIANG Ri-jin,CHEN Feng,et al (Institute of Marine and Fisheries of Zhejiang Ocean University,Marine Fisheries Research Institute of Zhejiang Province,Key Research Station for Fisheries Resources of Main Fishing Ground,Ministry of Agriculture,Key Research Station of Sustainable Utilization ofr Marine Fisheries Resources,Zhoushan 3 1602 1,China) Abstract:Phytoplankton is the main primary producer of marine organisms,which not only acts as the ifrst producer absorbing nutirents,but also as the food organisms ingested by the zooplankton and large filter— feeding animals.such as oysters,mussels,scallops,clams,as well as the larvae of commercially important crustaceans and finfish.It plays an important role in the materials circulation and energy of the ocean ecosys— tem exchange.In addition,phytoplankton as the primary producer of ocean ecosystem,its community similarity and diversity’S changes will affect the makeup and function of ocean ecosystem directly.For better under— standing and assessment about the marine ecosystem in Zhongjieshan Islands Sea Area,its phytoplankton con一 收稿日期:2016—04—20 基金项目:浙江省科技厅项目(2015F50005);浙江省自然科学基金(LYl3D060006);浙江省海洋与渔业局项目【浙财农(2014)277号] 作者简介:李振华(1984一),男,河南漯河人,工程师,研究方向:海洋浮游生物生态.E-mail:lzhsky0759@126.com 浙江海洋学院学报(自然科学版) 第35卷 munity was characterized based on four cruise surveys carried out from May 2010 to February 201 1,which may suppo ̄many useful data and provide helpful guides for the ecological studies and protection of Zhongjieshan Islands Sea Area.Species composition,abundance,community stuctrure,diversity seasonal varia— tions and horizontal distribution of Phytoplankton well as several chemical parameters were investigated.Re— suhs showed that a total of 55 genera and 145 species of phytoplankton were identiifed,belonging to five phy— la.The seasonal species change was autumn(85)>winter(7 1)=summer(7 1)>spring(30).The cell abundance of phytoplankton in Zhongjieshan Islands Sea Area ranged from O.86x1@to 64 575.61 ̄104 cells/m3 and the average cell abundance was 7 959.O0 xl0 cells/m .Annual variations of the phytoplankton community in Zhon ̄ieshan Islands Sea Area show a typical one peak cycle,with the highest cell abundance peak recorded in summer and the lowest recorded in winter.The dominant species were diverse and variable with seasons, The succession of dominant species was from Noct.Scintillans and Pro.dantatum of spring to Pseu.pungens of summer,Cos.jonesianus of autumn—winter finally.No dominant species was spread widely in all seasons;The diversity index changed from 1.730 to 3.53 and the evenness indices from 0.44 to 0.77,which indicating the community composition was rather complicated in this area.In terms of the dominant species and diversity in— dex,the community composition of the phytoplankton was rather stability in Zhongjieshan Islands Sea Area.On the whole,The cell abundance of phytoplankton was signiifcantly positive correlation to the water temperature, pH and transparency.and the coeficifent correlation was 0.593(P<0.O1,n=40,2-tailed),O.521(P<0.O1,n=40, 2-tailed)and 0.514(P<0.O1,n=40,2-tailed),respectively.Meanwhile,no obvious correlation was found with nth r factors. Key words:Zhongjieshan Islands Sea Area;phytoplankton;community characteristic 中街山列岛又名渔夫列岛,介于黄大洋和岱衢洋之间,位于杭州湾东侧30。05 一30。15 N、120。15 一 列岛岸坡陡 130。15,E的浙江北部海域。列岛排列呈长街状,横穿于整个舟山渔场中间,面积63.23 km 。 峭,地形险峻复杂,周围海域常年风浪较大,环境底质以岩礁相为主,并伴有少量软泥和细沙。中街山列岛 海域历史上是曼氏无针乌贼重要的产卵场,也是大黄鱼进入岱衢洋、大戢洋产卵场的重要门户;并于2006 年9月被列为国家级海洋特别生态保护区。它是一个以保护海洋生物多样性为目标,主要是以保护大黄 鱼、曼氏无针乌贼等鱼类产卵场,鸟类资源及其生态环境,岛礁资源和贝藻类资源为对象的特定海洋生态 系统保护区。 海洋浮游植物是海洋食物链的初级生产者,其数量的丰欠决定着海洋初级生产力的大小,并通过食物 链最终影响着渔业产量和生态系统的稳定。作为海洋生态系统动力学的主要研究内容,研究浮游植物群落 结构及其动态变化,对于了解海洋生态系统的动力学机制和渔业资源动态有着重要的意义f11。截至目前, 仅有学者对中街山列岛海域的软体动物和底栖海藻资源进行了调查 。但专门关于该海域浮游植物的研 究报道则相对较少[51。本文根据2010年5月至201 1年2月进行的4个季节的生态调查数据,分析了浮游 植物的种类组成、丰度、优势种、多样性及群落结构的季节变化特征和平面分布特征。并讨论了浮游植物与 营养盐、水温等环境因子之间的关系。为该海域海洋生物 多样性的调查和保护提供基础参数和科学依据;并为中街 山列岛国家级海洋自然保护区海洋生态学的研究以及典 型海洋保护区生态系统服务功能的价值评价提供基础资 料和参考依据。 。 1材料与方法 在中街山列岛海域设置了10个采样点,站位具体位 置(图1)。 122.62 122.64 122.66 122. ̄ 122.7 122.72 l22.74 图1 中街山列岛海域调查站位图 Fig.1 Sampling stations in Zhongjieshan Islands SeaArea 第4期 李振华等:中街山列岛海域浮游植物群落结构的周年变化特征 1.1样品采集与分析 分别于2010年5月(春季)、8月(夏季)、11月(秋季)和2011年2月(冬季)在以上1O个站位进行浮 游植物样品的采集。浮游植物采用装有流量计的浅水Ⅲ型浮游生物网自底至表层作垂直拖网,样品立即用 中性福尔马林固定,最终浓度为5%。带回实验室作进一步处理。在实验室,样品静置沉淀48 h后,用虹吸 管轻轻吸掉上清液,根据细胞密度大小浓缩至50 mL或100 mL,取0.1 mL均匀样品在光学显微镜下进行 种类鉴定和细胞计数。 各测站同步采用YSI55多参数测定仪现场测定温度、盐度、溶解氧、pH等指标。采集的水样经处理后 带回实验室进行营养盐分析测定,水样的采集、现场处理和分析测定均按中华人民共和国国家标准《海洋 调查规范》[q和《海洋监测规范》川中规定的方法进行。 1.2数据处理 物种多样性指数的计算采用香农~威纳指数fH ,Shannon-Wiener index)t81,其计算公式为: 日 = pilpg2pi Pielou均匀度(.,,Pielou)N的计算公式为: .,= np 浮游植物优势度指数(y ,Mcnaughton index) 啼}.算公式为: 优势种更替率 1【ll计算公式为: R: : ×1o0% 式中: 为第 种的总个体数; 为该种在各样品中出现的频率;』v为全部样品中的总个体数。.s为采集 样品中的种类总数; :n]N为第i种在样品中的细胞丰度概率。其中,以Y ≥0.02判定为该区域浮游植物 优势种;a与b分别为相邻两个时期的优势种数,c为相邻两个时期共同的优势种数。 用同步观测到的温度、盐度、溶解氧、pH以及后期在实验室内检测获得营养盐浓度等数据,分析浮游 植物细胞丰度与环境因子的相关性。取水温(T)、盐度(s)、溶解氧(DO)、磷营养盐浓度(PO 一P)、氨氮浓度 (NH 一N)、亚硝酸盐浓度(NO 一N)、硝酸盐浓度(NO,一N)等为自变量,以浮游植物细胞丰度(A)为因变量, 应用SPSS 1 1.5统计软件进行Pearson相关性分析。 2结果 2.1种类组成及季节变化 经初步鉴定浮游植物共有5门55属145种(包括未定名种),其中硅藻门40属113种(占77.93%); 甲藻门l1属28种(占19-3l%);蓝藻门2属2种(占1.38%);绿藻门和金藻门分别有1属1种(各占 0.69%)。浮游植物季节变化为秋季(85种)>夏季(71种)=冬季(71种)>春季(30种)。 春季(5月),中街山列岛海域共有浮游植物2门20属30种,其中,硅藻门13属21种(占70.00%); 甲藻门7属9种(占30.00%)。夏季(8月),中街山列岛海域共有浮游植物3门31属71种,其中,硅藻门 22属59种(占83.10%);甲藻门8属11种(占15.49%);金藻门1属1种(占1.41%)。秋季(11月),中街山 列岛海域浮游植物4门36属85种,其中,硅藻门23属58种(占68.24%);甲藻门1O属24种(占 28.24%);蓝藻门2属2种(占2.35%);金藻门1属1种(占1.18%)。冬季(2月),中街山列岛海域浮游植物 4门32属71种,其中,硅藻门25属62种(占87.32%);甲藻门5属7种(占9.86%);蓝藻门和绿藻门分别 为1属1种(占1.41%)(表1)。 302 浙江海洋学院学报(自然科学版) 第35卷 硅藻门 八幅辐环藻 Bacillariophyta Actinocyclus octonarius + 笔尖形根管藻 Rhixosolenia styt ̄r,n Rhizosolenia stytiformis latissima Chaetoceros compressus 笔尖形根管藻粗径变种 扁面角毛藻 并基角毛藻 波状辐裥藻 伯氏根管藻 薄壁几内亚藻 布氏双尾藻 长海毛藻 Chaetoceros decipiens{.decipiens Actynoptychtts undulatus Rhizosolenia bergonii + Guinardia lfaccida Ditylum brightwellii Thalassiothrix longissima Nitzschia longissima Chaetoceros denticulatus Chaetoceros laciniosus Cerataulina pelagica Chaetocero¥da ̄iclt¥ + + + 长菱形藻 齿角毛藻 垂缘角毛藻 大洋角管藻 丹麦角毛藻 丹麦细柱藻 + + Leptocylindrus danicus Chaetoceros brevis Achnanthes brevipes Eucampia zodiacus + 短孢角毛藻 短柄曲壳藻 短角弯角藻 范氏角毛藻 + 蜂窝三角藻 佛氏海线藻 + + Chaetoceros vanheurck + + + + Triceratiumfavus Thalassiothrixfrauenfeldii Coscinodiscus radiatus Rhizosolenia imbricata schrubsolei Synedra gaillonii Rhizosolenia setigera Odontella regia Coscinodiscus granii + 辐射圆筛藻 覆瓦根管藻细径变种 伽氏针杆藻 + + + + 十 + + + 刚毛根管藻 高齿状藻 格氏圆筛藻 根管藻 海毛藻 Rhizosolenia¥p. Thalassiothrix sp. Chaetoceros pelagicus 海洋角毛藻 海洋曲舟藻 Pleurosigmapelagicum Coscinodiscus oculusiridis Rhizosolenia crassispina + 虹彩圆筛藻 厚刺根管藻 环纹娄氏藻 活动齿状藻 Lauderia annulata 0do・ntella mobiliensis Corethron criophilum + + 棘冠藻 尖刺拟菱形藻 角毛藻 角毛藻2 Pseudo-nitzschia pungens Chaetoceros sp.1 Chaetoceros sp.2 具槽帕拉藻 具翼漂流藻 Paralia sulcata Planktoniella blanda + + 距端假管藻 Pselldosolenia calcar-avis 第4期 李振华等:中街山列岛海域浮游植物群落结构的周年变化特征 303 聚生角毛藻 Chaetoceros social ̄ 卡氏根管藻 卡氏角毛藻 离心列圆筛藻 菱形海线藻 菱形藻1 菱形藻2 流水双菱藻 罗氏角毛藻 螺端根管藻 洛氏角毛藻 美丽盒形藻 蜂窝三角藻 秘鲁角毛藻 密聚角毛藻 密联角毛藻 冕孢角毛藻 膜质半管藻 拟菱形藻 拟旋链角毛藻 念珠直链藻 扭角毛藻 扭链角毛藻 扭鞘藻 派格棍形藻 偏心圆筛藻 平滑角毛藻 琼氏圆筛藻 + Rhizosolenia castracanei Chaetoceros castracane CDsc nDd 5c 5 excentricus 卯 lassionema nitzschioides Nitzschia sp.1 Nitzschia sp.2 Surirella qluminensis Chaetoceros lauderi Rhizosolenia cochlea Chaetoceros lorenzianus Biddulphia pulchella niceratium, Ms + Chaetoceros peruvianus Chaetoceros coarctatus Chaetoceros densus Chaetoceros s 6sec nd s Hemiaulus membranaceus Pseudo-nitzschia sp. Chaetoceros pseudocurvisetus + + Melosira monilfiormis Chaetoceros convolutus + + + + + + + + + Chaetoceros tortissimus Streptotheca thamesis Bacillaria paxillfiera Cos c nod sc s excentricus + + + + + + + Chaetoceros laevis + Coscinodiscus jonesianu ̄ Pleurosigma sp. Gossleriella tropica Chaetoceros nipponica Chaetoceros debills Coscinodiscus argus Cerataulina bicornis Surirella sp. Chaetoceros didymus Co5c 几0d sc s thorii J- 曲舟藻 热带环刺藻 日本角毛藻 柔弱角毛藻 + + + + + + + + + + + + + + + 蛇目圆筛藻 双角角管藻 + 双菱藻 双突角毛藻 苏氏圆筛藻 太阳双尾藻 + D m so1. 上 条纹小环藻 透明辐杆藻 透明根管藻 弯菱形藻 威氏圆筛藻 Cyclotella striata Bacteriastrum hyalinum Rhizosolenia hyalin ̄ Nitzschia sigma + Coscinodiscus wailesii 细弱海链藻 线形圆筛藻 小环藻 小形圆筛藻 小形舟形藻 斜纹藻 新月菱形藻 Thalassiosira subtilis Coscinodiscus lineatus Cyclotella sp. + Coscinodiscus minor Naviculaparva Pleurosigma sp. Nitzschia closterium + + + 星脐圆筛藻 Coscinodiscus asteromphalus 304 浙江海洋学院学报(自然科学版) 第35卷 亚德里亚海杆线藻 Rhabodonema adriaticum Pr0boscia alata + 翼鼻状藻 翼根管藻印度变型 优美旭氏藻矮小变型 有棘圆筛藻 羽纹藻 圆海链藻 圆筛藻 圆柱角毛藻 远距角毛藻 窄隙角毛藻 针杆藻1 针杆藻2 整齐圆筛藻 中华半管藻 中华齿状藻 中肋骨条藻 中心圆筛藻 舟形藻 甲藻门 扁形原多甲藻 波罗的海原甲藻 又状角藻原变种 大角角藻 大角角藻橡实变种 短角角藻平行变种 短角角藻原变种 具齿原甲藻 具刺膝沟藻 具尾鳍藻 具指膝沟藻 蜡台角藻原变种 链状亚历山大藻 瘤壁角藻异角变种 轮状斯克藻 裸甲藻1 裸甲藻2 马西里亚角藻原变种 三叉角藻 三角角藻 斯氏扁甲藻 梭角藻原变种 塔玛亚历山大藻 细长角藻 心形原甲藻 新月梨甲藻 亚历山大藻 夜光藻 金藻门 六异刺硅鞭藻 蓝藻门 颤藻 席藻 绿藻门 盘星藻 注:+表示存在 Rhizosolenia alata f indica SchrodereUa delicatula f schroderi Coscinodiscus spinosus Pinnularia sp. + Thalassiosira rotula Coscinodiscus sp. Chaetoceros teres Chaetoceros distans + Chaetoceros afinifs S ̄nedra sD.1 Synedra sD.2 Coscinodiscus concinnus Herniaulus sinensis + 0dontella sinensis Skeletonema costatum + + Cosc 凡0d sc 5 centralis Navicula sp. Pyrrophyta + Protoperidinium depressu Prorocentrum bahicum ’ + Ceratiumfurca vat. rcⅡ Ceratium macroceros + Ceratium macroceros vat,gallicum Ceratium breve vat.parallelum Ceratium breve val*o breve prorocentrum dantatum + + Gonyaulax spinifera Dinophysis caudata Gonyaulax digitale Ceratium candelabrum vat.candelabrum A lexandrium catenella Ceratium gibberum var.dispar C ̄mnodinium simplex Gymnodinium sp.1 Gymnodinium sp.2 Ceratium massiliense vat.massiliense Ceratium tnchoceros Ceratium tripos ++++++++ +++ + ++++++P ̄rophacus steiniie Ceratittmfusus vat.-, sus A lexandrium tamarense Ceratium longissimum Prorocentrum cordatum — P ̄ocystis lunula A fexandrium sp. Noctiluca scintillans Chrysophyta ・ + Distephanus speculum Cyanophyta + Oscillatoria sp. Phormidium sp. + Chlorophyta diastrum sD. + 第4期 李振华等:中街山列岛海域浮游植物群落结构的周年变化特征 2.2浮游植物丰度的平面分布特征和季节变化 中街山列岛浮游植物的丰度范围在0.86x1 ̄~64 575.61x104 ce11s/m3,平均细胞丰度为7 959.00 ̄104 cells/m3,季节变化为夏季(31 799.34xl04 cells/m )>春季(28.20xl04 cells/m3)>秋季(4.92x104 cells/m3)>冬季 (3.53X104 ee11s/m )。 春季(5月),中街山列岛海域浮游植物细胞丰度范围在(3.16~62.28)×104 ce11s/m3,平均细胞丰度为 28.20x lO cells/m 。细胞丰度密集区分布在Z07号站位,该站位位于青浜岛的东部沿岸,细胞丰度达到 62.28 ̄10 cells/ms;此外,还有一个略低的次密集区,在Z02站位,即位于庙子湖岛北部,细胞丰度为35.75x 10 cells/m3。浮游植物细胞丰度以这两个站位附近海域为中心,向四周扩展而有所降低(图2一春季)。 夏季(8月),中街山列岛海域浮游植物细胞丰度各站均较高,为中街山列岛全年季节最高,其丰度范 围在(262-64 575.61)xlO4 cells/m3,平均细胞丰度为31 799.34xl04 ce11s/m3。细胞丰度密集区分布在Z08 站位,即位于庙子湖岛南部,细胞丰度为64 575.61 ̄104 cells/m3。浮游植物细胞丰度以此站位附近海域为 中心,向四周扩展而有所降低,但是,整个调查海域浮游植物的细胞丰度都保持在107 ce11s/m3水平以上 (图2一夏季)。 秋季(11月),与夏季相比,中街山列岛海域浮游植物细胞丰度有急剧下降,细胞丰度变化范围在 (3.65~6.66)xl04 cells/m3,平均细胞丰度为4.92xl40 cells/m3。细胞丰度密集区主要集中在ZIO(西福山东 部)、Z04(黄兴岛南部)和Z06(青浜岛西部)三个站位,细胞丰度分别为6.66 ̄104 ce11s/m3、5.95 ̄104 ce11s/m3 和5.84xl04 cells/m3。浮游植物细胞丰度分别以此三个密集区站位附近海域为中心,向四周扩展而有所降 低(图2一秋季)。 冬季(2月),与春、夏、秋三个季节相比,中街山列岛海域浮游植物细胞丰度最低,平均细胞丰度仅为 3.53xl40 cells/m,,各站位变化范围在(0.86 6.75)xl04 cells/m3。细胞丰度密集区分布在Z08(庙子湖岛南部) 和Z10(西福山东部)两个站位,细胞丰度分别为6.75 ̄104 ce11s/m3和4.60 ̄104 ee11s/m3,与春、夏、秋季分布 规律相同,浮游植物细胞丰度以此两个站位附近海域为中心,向四周扩展而有所降低(图2一冬季)。 I22 鲥 l22.甜 l强穑 l丝7 122. I豫 图2中街山列岛海域浮游植物细胞丰度的平面分布和季节变化(单位:xl&ce11s/m3) Fig.2 Horizontal distribution and seasonal changes of phytoplankton cell abundance in different seasons in Zhongjieshan Archipelago Sea Area 2.3优势种及其季节演替 中街山列岛浮游植物优势种存在明显的季节变化,既有交叉,又有演替(表3)。春季整个调查海区出 现4个优势种,占细胞总数的94.65%,以夜光藻Noctiluca scintillans为主要优势种59.82%,其次为具齿原 甲藻Prorocentrum dantatum(28.78%);夏季整个调查海区出现的优势种有11种之多,占浮游植物细胞总 数量的83.94%,以尖刺拟菱形藻Pseudo—nitzschia pungens为主要优势种(31.9l%),其次为窄隙角毛藻 306 浙江海洋学院学报(自然科学版) 第35卷 Chaetoceros afinifs(13.49%),秋季整个调查海区出现8个优势种。占细胞总量的86.09%,以琼氏圆筛藻 Coscinodiscusjonesianus为主要优势种(45.09%),其次为梭角藻原变种Ceratium fusus var.fusus(11.25%), 冬季共有12种优势种,占细胞总量的86.71%,全都属于硅藻门,秋季中的琼氏圆筛藻继续为优势种 (16.3%)。优势种的生态类群绝绝大多数是广温种。如夜光藻、尖刺拟菱形藻、具齿原甲藻、窄隙角毛藻、具 槽帕拉藻ParaliⅡsulcat口、梭角藻原变种等;其次是暖水种,如琼氏圆筛藻、中华齿状藻Odo teII口sinensis 等。同时根据优势种更替率(R)的计算结果, 值在春一夏季最高,达100%,夏一秋季次之,为94.74%,冬 一春季居第3位,为93.33%,而秋一冬季最低,为76.47%.这在一定程度上表明,中街山列岛海域生态环境 在春一夏一秋季变化较大,而在秋一冬一春季这2段时期变化最小。 表2不同季节浮游植物的优势种 Tab.2 Dominant species of phytoplankton in different seasons 第4期 李振华等:中街山列岛海域浮游植物群落结构的周年变化特征 2.4群落结构和多样性指数及均匀度 2.4.1群落结构 群落结构的分析使用分层聚类法进行。聚类过程中选取各个季节出现频率大于20%的种类进行分 析,其中指标间距离采用Pearson相关系数,系统聚类方法采用最短距离法。聚类分析在Spssl1.5统计软 件中进行,结果如图3。 从图3可以看出,春季、夏季、秋季和冬季浮游植物基本上分为2个不同的群落类群。春季Z06和Z07 站位与调查区域的其它站位相差较远,这主要是优势种次序的差异引起的,Z06和Z07站位以具齿原甲 藻、夜光藻为优势种,其它站位以夜光藻、具齿原甲藻为优势种;夏季Z03站位与其它站位相差较远,这主 要是优势种差异引起的,Z03站位优势种为窄隙角毛藻,而其余站位优势种主要为尖刺拟菱形藻;秋季 Z06和Z09站位与其它站位相差较远,原因与夏季Z03站位相似,即Z06和Z09站位优势种都为琼氏圆筛 藻和梭角藻原变种,而其余站位主要为琼氏圆筛藻。冬季Z06和Z07站位与其它站位相差较远,这仍然是 优势种的差异引起的,Z06和Z07站位优势种都主要为琼氏圆筛藻,而其余站位这主要为具槽直链藻和琼 氏圆筛藻。 0 5 10 15 20 2E 0 5 10 15 20 25 图3中街山列岛海域浮游植物群落结构聚类分析(ZO1一ZlO为调查站位) Fig.3 Hierarchical cluster analysis for the community structure of phytoplankton in different seasons in Zhongjieshan Islands Sea Area(ZO1一ZIO are the sampling stations) 2.4.2多样性指数和均匀度分析 四个不同季节航次调查期间,中街山列岛海域浮游植物群落多样性指数和均匀度的变化范围各不相 同(表4)。多样性指数(日,)均值以冬季最高,为3.80,夏季次之,为3.53,秋季较低,为2.94,春季最低,只有 1.73。均匀度(‘,,)以冬季最高,为O.77,夏季次之,为0.71,秋季较低,为O.58,春季最低,仅为0.44。浮游植物 在春季的种类数最少,其种类多样性指数也最低。 表3不同季节浮游植物多样性指数(H )、均匀度(.,) Tab.3 The diversity and evenness index of phytoplankton in different seasons 浙江海洋学院学报(自然科学版) 第35卷 3讨论 3.1浮游植物群落特征的分析及评价 中街山列岛海域浮游植物主要由硅藻门和甲藻门两大类组成,其中硅藻门的种类数量在各个季节均 占绝对优势。但从浮游植物细胞丰度来看,春季是个例外,甲藻比例有所上升,个别站位夜光藻细胞丰度已 达到赤潮爆发的界限。相关研究报道[5I12]表明,中街山列岛海域在五月份易爆发具齿原甲藻赤潮,而在本文 研究中,具齿原甲藻的优势度并没有夜光藻高,这是因为采样方法不同造成的。前者的采样方法利用采水 器直接采集水样。而本文的采样方法是拖网采集。两者相比,存在因网孔大于藻细胞直径而导致其流失的 情况,尤其是针对微型浮游植物类群(细胞直径小于20 m)。纵观各个季节浮游植物细胞分布,浮游植物 密集区主要集中在庙子湖岛、青浜岛和西福山三个岛的附近海域,即离岸相对较远的海域。这是因为一方 面这一海域水色较清。透明度高,光照条件充足,有利于浮游植物的快速生长。另一方面中街山列岛周围 海域地处上升流区[131,同时长江为该海域带来了大量的营养盐。20世纪80年代以来。长江径流所携带的 营养盐平均每年以18%的增量进入长江口_l4J。另外、浮游植物优势种在调查海域种类较多,各个季节既有 交叉又有演替现象。这也是浮游植物群落结构出现不同类群的原因之一。 物种多样性是指群落中物种数目的多少,它是衡量群落规模和重要性的基础。一般来讲。种类越多或 者各种个体数量分布越均匀,物种多样性指数越大。均匀度代表群落内物种分布的均匀程度.是群落是否 成熟和稳定的特征之一。一般常以多样性指数小于l、均匀度小于0.3作为多样性较差的标准进行综合评 价旧。四个不同季节航次调查中,该海域浮游植物多样性指数的范围在1.73~3.53,均大于1;均匀度指数的 变化在0.44~0.77,皆大于0_3,因此可以认为中街山列岛海域的生物多样和丰富度均较好,浮游植物群落 结构比较稳定,组成种类多,种类个体丰度分布比较均匀。 浮游植物数量的分布和变动,一方面与其优势种的分布和变动有关,另一方面还与外界环境条件所左 右;这也就造成了浮游植物数量变动通常具有时空变化激烈的特点,这与前人的研究结果相一致[16-171。为 了更好的评价该区域的生态环境,需要对该区域进行更多的、连续性的调查。 3.2浮游植物与环境因子的关系 浮游植物的迅速繁殖与理化因子、温度、盐度、氮磷比等有着内在的联系,并带动其下行生物链一浮游 动物生物链的变动【l8]。对中街山列岛海域各季节浮游植物细胞丰度与其对应的环境因子进行相关性分析 发现,细胞丰度与水温、pH和透明度都呈极显著的正相关,相关系数分别为0.593、0.521和0.514(p<O.Ol, n=40,双尾),而与其他因子的相关性不明显。这表明影响中街山列岛海域浮游植物群落结构的主要环境 因素为水温、pH和透明度。通常情况下,营养盐的营养驱动力可以促使浮游植物的增殖,使浮游植物的密 度与营养盐的变化趋势相协调,但中街山列岛海域是敞开水体,受外界干扰严重,其水温、盐度、水体混浊 度等环境因子的急剧变化也会对其演替产生影响,相关性检验就是证明。而且营养盐的测定值只能反映调 查海域的瞬时值,浮游植物的生长繁殖是一定时间内的生物积累,在干扰严重的敞开水体,浮游植物的变 化趋势与营养盐的变化关系不可能完全一致,只有在封闭的水体和没有摄食者的情况下才能说明二者之 间的动态关系。 在浮游植物生长过程中,N、P的作用常常是相互的,氮磷营养盐被浮游植物吸收的量符合RED— FIELD[ 9]的结论,依此结论对中街山列岛海域的营养盐(表4)进行分析发现,春季所有站位都是P为限制 因子;夏季Z08站位N为限制因子,而其余站位P为限制因子;秋季Z05、Z06和Z09站位N为限制因子, 而其余站位P为限制因子;冬季所有站位都是N为限制因子;从平均含量分析,基本上是春、夏和秋3季 缺P,冬季缺N。但此结果仅是浮游植物对营养盐的吸收比例而言,在富营养化海域,各营养盐的含量均较 高,即使N、P比例与REDFIELD的结论不符,N或P也不会成为浮游植物生长繁殖的限制因子。研究表明 , 若磷的质量浓度低于0.050 mg/dms时,就会限制浮游植物的增殖,在中街山列岛海域各季节的磷酸盐含量 第4期 李振华等:中街山列岛海域浮游植物群落结构的周年变化特征 309 中,其平均值均低于此值,由此可推论,中街山列岛海域无机磷为影响浮游植物繁殖生长的限制因子之一。 致谢:张洪亮、朱增军、虞宝存、梁君、徐开达等同志参加现场取样调查,张亚洲在绘图方面提供的帮 助,在此特致谢忱。 参考文献: 【1】蔡文贵,李纯厚,贾晓平,等.粤西海域浮游植物群落结构特征的多元分析与评价[J].水生生物学报,2007,31(2):155—161. 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