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2017年春季海口湾浮游植物群落结构①

2021-05-15符俊优曾广锐兰建新蒙健娇

热带农业工程 2021年1期
关键词:赤潮浮游表层

符俊优 曾广锐 兰建新 蒙健娇 吴 瑞

(海南省海洋与渔业科学院 海南海口571126)

海洋浮游植物是海洋中最主要的初级生产者,在生态系统中也是重要的生物组成,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渔业产量和生态系统的稳定[1-3]。研究海洋浮游植物群落特征是研究海区生态和环境问题的基础,具有重要意义[3-6]。迄今为止,有关海南岛浮游植物的分布已有不少报道,主要集中文昌七洲列岛[7]、万宁大洲岛海域[8]、陵水黎安港[9]和新村港[10],三亚湾[11-12]、昌江[13]、澄迈[14]等海域,对海口湾近岸海域浮游植物特征研究较少[15]。海口湾毗连海口市主城区,是琼州海峡南侧由陆地岸线内凹形成的海湾,是海南岛连接大陆的重要纽带。自1991以来,该海域多次发生赤潮。因此,全面了解该海域浮游植物群落结构组成与变化特征,对了解海口湾海洋环境变化、海洋生产力水平以及合理开发利用海洋生物资源具有积极意义,并可为该海域赤潮的防治与管理提供基础数据和参考。

1 材料与方法

1.1 材料

2017年4月对海口湾浮游植物进行调查,共设置20个采样站位(见图1),利用2.5 L有机玻璃采水器采集水样。海上采样按照《海洋调查规范》[20]执行。1、2、3、4、6、7、8、9、10、11、13、14、16、17、18、19和20号站采集表层样品,5、12和15号站采集底层海水,现场加鲁格氏液固定,带回实验室。

图1 2017年春季海口湾浮游植物采样站位

1.2 方法

样品静置、沉淀,逐步浓缩到50 mL,取0.1 mL样品于显微镜下用浮游植物计数框进行种类鉴定和计数,种类鉴定参考金德祥等[16-19]。样品处理和室内分析、资料整理等均按照《海洋调查规范》[20]执行。浮游植物群落特征指数计算公式[21]如下。

Shannon-Wiener多样性指数(H′):

均匀度(J′):

优势度(Y):

丰富度:

ni为第i种的总个体数;Pi=ni/N为第i种在样品中的数量比率;S为总种数;fi为该种在各样品中出现的频率;N为全部样品中的总个体数。

2 结果与分析

2.1 浮游植物物种组成

2017年春季海口湾海域共鉴定浮游植物5门61属172种(包括变种),其中硅藻门54属164种,约占95.34%;绿藻门1属1种,约占0.58%;蓝藻门1属1种,占0.58%,甲藻门4属5种,占0.58%,金藻门1属1种,占0.58%(表1)。菱形藻属的种类最多,共20种,其次为圆筛藻属,共15种,角毛藻属14种。调查期间,20个站位浮游植物种类分布不均匀,13号站表层种类数最多为43种,1号站表层种类数最多少为17种,平均有29种。

2.2 浮游植物细胞丰度分布

2017年春季海口湾浮游植物总细胞丰度介于1.06×104~91.92×104cells/L,平均为22.51×104cells/L,高值区位于16站表层,16号站位于鸭尾溪入海口的附近,浮游植物丰度值与营养盐浓度高有关。从径流量上看,鸭尾溪是汇入海口湾较大的陆源污染点源,从流域覆盖面积和水质状况分析,携带的主要是农业和生活污水,营养盐超标情况较为严重[22]。浮游植物丰度的平面分布差异显著,近岸高于远岸,东部海域明显高于西部海域。东部海域(10~19号站位)浮游植物平均丰度为38.00×104cells/L,西部海域(1~9,20号站位)平均丰度为5.61×104cells/L。表层浮游植物的丰度介于18.82×104~91.92×104cells/L,平均为25.34×104cells/L。底层浮游植物的丰度介于1.06×104~6.20×104cells/L,平均3.68×104cells/L,表层明显高于底层。

2.3 浮游植物优势种组成及分布特征

优势种的确定由优势度决定,规定当优势度达到≥0.02时为优势种。春季海口湾浮游植物优势种主要有中肋骨条藻、玛氏骨条藻、海链藻未知种1和小环藻未知种(表2)。春季中肋骨条藻细胞丰度占总细胞丰度的35.31%,优势度大,为0.290,分布面积广,涵盖整个海域。以往研究显示,中肋骨条藻是该海域的优势种[15]。玛氏骨条藻细胞丰度占总细胞丰度的37.84%,优势度为0.149,出现频率为47.83%。海链藻未知种1高值区集中位于17号、13号和16号站位的表层,细胞丰 度 为23.60×104、3.26×104和2.08×104cells/L。小环藻未知种分布较广,出现频率为91.30%,在17号站表层细胞丰度较高,为11.20×104cells/L。中肋骨条藻为赤潮生物,虽然丰度未达到形成赤潮的基准密度(>50×104cells/L)[23],但也表明海口湾海域具有较强的赤潮发生的内因。其中位于万绿园附近的13号站表层中肋骨条藻丰度高达41.95×104cells/L,已接近赤潮基准浓度,该区也是以往海口湾赤潮高发区。

2.4 浮游植物多样性分布

2017年春季海口湾浮游植物群落多样性指数见表3,浮游植物丰富度介于1.24~3.53,平均为2.28,低值区位于16号站表层,是由于中肋骨条藻的大量繁殖,抑制了其他种类的生长。多样性指数变化范围为0.72~3.07,平均值为1.91,最低出现在在14号站表层,是由于中肋骨条藻占绝对优势所致,中肋骨条藻占该站细胞丰度的92.54%。均匀度指数介于0.13~0.64,平均为0.40,低值区位于14号站表层,均匀度指数与多样性指数基本一致。调查海域浮游植物丰富度、多样性指数和均匀度均符合海南岛周边海域浮游植物群落的一般变化规律[7-10]。说明调查海域浮游植物生物多样性较为合理,生态系统较为稳定。

表2 2017年海口湾春季浮游植物优势种及优势度

表3 2017年春季海口湾浮游植物群落结构指数

3 结论

2017年春季海口湾水样共鉴定浮游植物5个门61属172种(包括变种),以硅藻为主,还有少数甲藻、蓝藻、绿藻和金藻。其中,菱形藻属的种类最多,共20种,其次为圆筛藻属,共15种,角毛藻属14种。各站位浮游植物细胞丰度变化较大,介于1.06×104~91.92cells/L,平均值22.51×104cells/L,细胞丰度东部大于西部,近岸高于远岸,表层高于底层。浮游植物优势种为中肋骨条藻、玛氏骨条藻、海链藻未知种1和小环藻未知种。2017年春季海口湾浮游植物生物多样性较为合理,生态系统较为稳定。

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