舟山电厂附近海域夏季浮游动物群落结构及时空变化

2022-03-11陆延程爱勇林波陈德慧宋伟华

安徽农业科学 2022年4期

陆延程爱勇林波陈德慧宋伟华

摘要根据2016—2019年夏季舟山电厂附近海域浮游动物群落的调查成果，研究浮游动物的种类组成、分布特征、年际变化和空间变化等，进一步探究群落受舟山电厂的影响情况。结果表明，历年夏季浮游动物种类数、密度、生物量、Shannon-weaver多样性指数等均在一定范围波动，年际变化相对较小，而空间变化较为显著，表现为排水口海域浮游动物的种类数、密度、生物量总体略高于对照点海域。

关键词舟山电厂;浮游动物群落;种类组成;分布特征;年際变化;空间变化

中图分类号 X 174文献标识码 A

文章编号 0517-6611（2022）04-0074-05

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2022.04.020

开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

Community Structure and Spatio-temporal Variations of Zooplankton in the Sea Near Zhoushan Power Plant in Summer

LU Yan， CHENG Ai-yong， LIN Bo et al （Guoneng Zhejiang Zhoushan Power Generation Co.，Ltd.， Zhoushan，Zhejiang 316000）

Abstract Based on the survey results of zooplankton community near Zhoushan Power Plant in summer from 2016 to 2019， the species composition， distribution characteristics， interannual variation and spatial variation of zooplankton community were studied to further explore the influence of Zhoushan Power Plant on the community. The result showed that the number of zooplankton species， density， biomass and Shannon-weaver diversity index all fluctuated in a certain range in summer over the years， with relatively small inter-annual variation， but significant spatial variation， which showed that the number of zooplankton species， density and biomass in the drainage area were slightly higher than those in the reference area.

Key words Zhoushan Power Plant;Zooplankton community;Species composition;Distribution characteristics;Interannual variation;Spatial variation

作者简介陆延（1976—），男，浙江舟山人，工程师，从事环境工程、项目管理工作。*通信作者，高级工程师，从事海洋环境影响评价工作。

收稿日期 2021-05-20;修回日期 2021-06-24

国能浙江舟山发电厂厂址位于舟山市定海区白泉镇外山咀，现有装机总容量650 MW，负责定海区、普陀区、岱山县及附近45个岛屿的电力供应。舟山电厂机组的循环冷却水取用黄大洋海水，采用扩大单元制海水直流供水系统，机组的循环水排水口布置在电厂东北侧排水渠，由电厂排水渠排入黄大洋。大量循环冷却水的排出会导致海水水温升高，对电厂周边海域的海洋生态系统造成影响。

海洋浮游动物是海洋生态系统中重要的组成部分，其作为海洋中重要的次级生产力，在海洋食物网的物质循环和能量流动中起着举足轻重的作用[1-4]。我国众多学者对浮游动物群落开展了调查研究，沈海琪等[5-7]研究了浮游动物群落的年际或季节变化、分布特征及影响因素等;董开兴等[2，8-9]对不同河口海域的浮游动物群落开展了对比分析，分析了群落分布的特征。还有部分学者专门针对电厂附近海域浮游动物群落特征进行研究，如徐晓群等[1，10]对象山港内浮游动物进行了调查研究，分析了电厂温排水对浮游动物分布的影响;刘耀谦[11]对湛江钢铁自备电厂排水口周边海域开展了逐月监测，分析了附近海域pH、水温与重金属和浮游动物群落的耦合关系。关于舟山电厂附近海域浮游动物群落分布特征及影响等的研究甚少，因此该研究拟分析舟山电厂附近海域2016—2019年夏季浮游动物群落的分布特征、年际变化和空间变化等，揭示该海域浮游动物群落结构变化特征，同时进一步探讨群落受舟山电厂的影响情况，以期为舟山电厂海域生态环境影响评估提供理论科学依据。

1 资料与方法

1.1 数据来源与调查站位为了解舟山电厂运行对附近海域海洋生态环境的影响情况，神华国华（舟山）发电有限责任公司委托相关部门进行了海洋生态环境质量跟踪监测工作，并形成了报告。该研究拟引用舟山电厂附近海域海洋生态环境质量跟踪调查报告（2016—2019年）中的调查成果，探究该海域夏季浮游动物群落分布特征及影响等。

根据舟山电厂取排水口设置的实际情况，在排水口附近设置2个调查站位，同时在离电厂较远海域设置1个对照点站位进行水质生态调查，调查于每年的7月或8月（夏季）进行。为研究浮游动物群落的空间变化，该研究将1#站位和2#站位划为排水口海域调查站位，3#站位为对照点海域调查站位。调查站位详见图1。

1.2 研究方法

1.2.1 年际种类更替率。物种的年际更替变化采用更替率来计算分析，公式如下：

R=a+b+2ca+b-c×100%

式中，R为种类更替率，即与前一年相比较的物种更替情况;a、b为相邻两年的总种类数;c为相邻2个年度的共同种类数。

1.2.2 Shannon-weaver多样性指数。利用Shannon-weaver多样性指数评价海域生物的多样性状况，并根据多样性指数（H′）来评价海域生物的生境质量，公式如下：

H′=-Si=1（niN）log2（niN）

式中，S为样品中的种类总数;N为样品中的总个体数;ni为样品中第i种的个体数。H′指数值评价海域生境质量标准：0<H′<1为极差，1≤H′<2为差，2≤H′<3为一般，H′≥3为优良。

2 结果与分析

2.1 浮游动物种类组成

调查海域各年度夏季浮游动物种类数发现（表1～2），2019年夏季共鉴定浮游动物39种，隶属于23科27属，其中排水口海域38种，对照点海域17种;2018年夏季共鉴定浮游动物27种，隶属于14科15属，其中排水口海域22种，对照点海域20种;2017年夏季共鉴定浮游动物39种，隶属于20科24属，其中排水口海域35种，对照点海域22种;2016年夏季共鉴定浮游动物18种，隶属于11科12属，其中排水口海域14种，对照点海域12种。

鉴定结果显示，各调查航次均以桡足类为优势类群，其种类数占航次浮游动物总种类数的比例均在23.09%以上;毛颚类、浮游幼虫类在调查中出现的频率和比例也相对较高。各年度浮游动物类群组成情况详见表3。不同年份浮游动物种类数在一定范围波动，年际变化相对较小，但种类组成年际变化较大。调查海域浮游动物种类的年际变化大小可用种类更替率表示，其中2016年夏季与2017年夏季种类更替率为73.33%，2017年夏季与2018年夏季种类更替率为53.33%，2018年夏季与2019年夏季种类更替率为59.57%。同一年份，不同区域夏季浮游动物种类数空间变化较为显著，即排水口海域浮游动物种类数均高于对照点海域。

2.2 浮游动物密度、生物量的时空变化经分析，同一季节，不同年份整个调查海域夏季浮游动物群落密度、生物量在一定范围内波动，波动幅度较大（表4）。

同一年份，不同区域夏季浮游动物密度、生物量差异较为显著（表5）。历年夏季排水口海域浮游动物密度均值为101.92个/m3，生物量均值为107.17 mg/m3;对照点海域密度均值为91.20个/m3，生物量均值为93.48 mg/m3。

2.3 物种多样性从表6可以看出，

同一季节，不同年份整个调查海域夏季浮游动物Shannon-weaver多样性指数差异不大;2019年夏季、2018年夏季、2017年夏季和2016年夏季调查海域Shannon-weaver多样性指数均值分别为2.97、2.90、3.20、2.70;根据生境质量评价标准可得，各年度夏季调查海域处于一般或优良状态。

同一年份，不同区域夏季浮游动物Shannon-weaver多样性指数存在一定差异;历年夏季排水口和对照点海域浮游动物多样性指数均值分别为2.87、3.02;根据生境质量评价标准可得，夏季排水口海域多处于一般状态，对照点海域多处于优良状态。

2.4 环境因子

调查结果显示（表7），调查海域历年夏季水温均值为26.39 ℃，盐度均值为25.31‰，pH均值为8.00。除2016年夏季外，其余3个年份夏季水温、盐度差异不大，其中2019年夏季水温、盐度均值分别为26.58 ℃、22.94‰，2018年夏季分别为28.26 ℃、27.25‰，2017年夏季分别为26.56 ℃、27.22‰，2016年夏季水温仅24.15 ℃，盐度为23.82‰。

3 结论与讨论

3.1 调查海域浮游动物群落年际变化特征

调查海域夏季浮游动物种类数、密度、生物量以及Shannon-weaver多样性指数在一定范围内波动。2016年夏季，调查海域浮游動物种类数、密度、生物量等与其他3个年份差异相对较大，这可能是因为2016年夏季调查时间为7月初，而其余3个年份夏季调查时间在7月底或8月初。这与舟山电厂附近海域2017—2019年夏季环境因子（水温、盐度等）变化不大，而2016年夏季水温、盐度等较低的结果是一致的。这也解释了2016年夏季与2017年夏季种类更替率（73.33%）显著高于其余相邻年份间种类更替率的现象。众多研究表明，温度、盐度等是影响浮游动物群落结构的重要环境因子[3，5-6]，故2017—2019年夏季环境因子较为稳定从而显示出浮游动物群落也较为稳定。2017—2019年3个年份夏季的差异则更多来自海流水系等的配比情况，舟山及其附近海域夏季受台湾暖流与黑潮的作用较大，同时夏季处于丰水期受到长江冲淡水等沿岸流作用也强烈[12-13]。

与骆鑫等[12]于2014年夏季在环舟山本岛海域浮游动物群落调查结果对比，该研究夏季浮游动物种类数、密度、生物量等均略低，这可能是该研究调查的站位数较少导致的，但其优势种在该研究中也是高频率出现的物种，如中华哲水蚤、背针胸刺水蚤、百陶箭虫等。

3.2 调查海域浮游动物群落空间变化特征

调查海域各年度夏季浮游动物种类数、物种组成、密度、生物量以及Shannon-weaver多样性指数等存在较显著的空间变化，即排水口海域浮游动物的种类数、密度、生物量总体略高于对照点海域。这可能与夏季不仅受到台湾暖流与黑潮等海流影响，还受到沿岸流作用有关，在沿岸的排水口海域和离岸较远的对照点海域显示出群落的差异性。

另外，根据Shannon-weaver多样性指数计算结果评价调查区域生境质量，夏季排水口海域生境多处于一般状态，对照点海域多处于优良状态，这与种类数、密度、生物量等分布情况呈负相关。Shannon-weaver多样性指数（H′）是一个描述群落多样性的综合统计量，也可以判定受人为扰动的情况，当H′指数较高人为扰动较小，当H′指数低时则扰动较大[14]。排水口海域受到电厂温排水增温等的影响较大，人为扰动大H′指数较低，而对照点海域人为影响较小，故H′指数相对较高。

参考文献

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