徐佳奕 ,徐兆禮
(1.廈門大學(xué)海洋學(xué)系,廈門 361005;2.中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院東海水產(chǎn)研究所,農(nóng)業(yè)部海洋與河口漁業(yè)重點(diǎn)開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室,上海 200090)
三沙灣位于福建省東北部沿海,具有典型的亞熱帶氣候特征,四季交替明顯。每年的10月至翌年4月盛行東北季風(fēng),6月至8月盛行西南季風(fēng),5月和9月為轉(zhuǎn)風(fēng)期[1]。冬季海域受隨著東北季風(fēng)流南下的浙閩沿岸流影響;夏季,西南季風(fēng)流攜帶南海高溫水團(tuán)以及臺(tái)灣暖流的共同作用,高溫高鹽水侵入灣內(nèi)[2]。根據(jù)福建省志(氣象志)的描述,5—6月為每年的雨季,大量大陸徑流淡水注入灣內(nèi)[3],并伴隨轉(zhuǎn)風(fēng)期南北水團(tuán)的共同作用,使得海區(qū)水文環(huán)境較為復(fù)雜。因此,三沙灣海洋環(huán)境因子也具有明顯的季節(jié)交替。三沙灣浮游動(dòng)物季節(jié)變化對(duì)于反映我國(guó)亞熱帶海灣浮游動(dòng)物的一般特征具有一定的代表性。
我國(guó)對(duì)近海、河口和海灣等的浮游動(dòng)物研究已有許多報(bào)道[4-7],但關(guān)于浮游動(dòng)物生物群落生態(tài)類群組成結(jié)構(gòu)時(shí)空變化特征及其成因的專題研究尚未見(jiàn)報(bào)道。對(duì)三沙灣浮游動(dòng)物的研究雖有較多報(bào)道,如林景宏等[8]列舉了浮游動(dòng)物的3種生態(tài)類群,并對(duì)海區(qū)中浮游動(dòng)物生物量、種類數(shù)分布等做了詳盡描述。另外,陳國(guó)斌等[9]也有過(guò)類似研究。但這些論著所涉生態(tài)類群的研究也僅限于對(duì)生物量、種類組成等的描述,而并未具體闡述生態(tài)類群轉(zhuǎn)變與季節(jié)交替之間的重要聯(lián)系。
鑒于浮游動(dòng)物的最適溫度、鹽度等生物學(xué)屬性,在海水溫度、鹽度和海流季節(jié)變化的影響和脅迫下,導(dǎo)致群落結(jié)構(gòu)特征發(fā)生變動(dòng)。本文通過(guò)對(duì)浮游動(dòng)物生態(tài)類群組成結(jié)構(gòu)特征季節(jié)變化的分析,以期揭示浮游動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)變化與季節(jié)交替變化的生態(tài)關(guān)系。
2010 年6 月、8 月、10 月和2011 年4 月、5 月,在三沙灣海域(26°25'N—26°48'N、119°38'E—120°07'E)進(jìn)行5個(gè)航次的海洋綜合調(diào)查,共布設(shè)10個(gè)站位,見(jiàn)圖1。
浮游動(dòng)物樣品采集和室內(nèi)分析均按照《海洋調(diào)查規(guī)范》規(guī)定進(jìn)行。用淺水Ⅰ型浮游生物網(wǎng)(口徑50 cm、篩絹CQ14、孔徑0.505 mm),自海底至水面垂直拖曳獲得浮游動(dòng)物樣品,采樣站位平均水深42 m。網(wǎng)采樣品經(jīng)5%福爾馬林溶液固定,在室內(nèi),剔除樣品雜質(zhì)后,進(jìn)行稱重、分類鑒定和計(jì)數(shù)。
參照相關(guān)文獻(xiàn)[10],將浮游動(dòng)物生態(tài)類型中溫度界限定為熱帶種(≥25℃)、亞熱帶種(20—25℃)和暖溫帶種(15—20℃)。鹽度界限定為近海種(28—32)、外海種(32—34)和大洋種(>34)。另充分考慮種類分布的地理和季節(jié)特征,確定物種的生態(tài)類型[11-19]。
式中,Pi為第i種的豐度與該樣方總豐度之比值,S為種類數(shù),N為樣方總豐度。
物種更替率:
式中,a、b分別為相鄰月份的物種數(shù),c為相鄰月份共同的物種數(shù)[20]。
運(yùn)用PRIMER 5.0軟件,以各月份不同生態(tài)類群浮游動(dòng)物“種類數(shù)×豐度”矩陣計(jì)算Bray-Curtis距離,建立“月份×月份”距離系數(shù)Q型矩陣,采用組平均法作出聚類譜系圖,進(jìn)行聚類分析。
圖1 采樣站位圖Fig.1 Sampling stations in Sansha Bay
三沙灣共鑒定浮游動(dòng)物71種(不包含28種浮游幼體),包括腔腸動(dòng)物門9種,櫛水母門2種,節(jié)肢動(dòng)物門52種,軟體動(dòng)物門1種,毛顎動(dòng)物門4種,尾索動(dòng)物門3種。其中4月出現(xiàn)17種,5月19種,6月45種,8月43種,10月33種(表1)。
種類各季節(jié)的物種更替率R值統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果:R值在4—5月為56.00%,5—6月最高69.39%,6—8月為55.74%,8—10月為50.98%。其中5—6月變動(dòng)率明顯最大,表明5月和6月間的種類交替最明顯,8—10月R值最小,表明8月和10月間的種類交替率相對(duì)較低。
表1 浮游動(dòng)物生態(tài)類群及其豐度Table1 Abundance and ecological groups of zooplankton species
續(xù)表
三沙灣海域浮游動(dòng)物主要的幾個(gè)生態(tài)類群組成見(jiàn)表1。
暖溫帶近海種:主要包括中華哲水蚤(Calanus sinicus)、近緣大眼水蚤(Corycaeus affinis)、五角水母(Muggiaea atlantica)和納嘎帶箭蟲(Zonosagitta nagae)等。為三沙灣4月最常見(jiàn)的種類,另外,在5月亦有較多種類出現(xiàn),而6月、8月和10月,暖溫帶近海種所占比例逐月下降。
亞熱帶近海種:如背針胸刺水蚤(Centropages dorsispinatus)、太平洋紡錘水蚤(Acartia pacifica)、真刺唇角水蚤(Labidocera euchaeta)、球型側(cè)腕水母(Pleurobrachia globosa)、百陶帶箭蟲(Z.bedoti)和中華假磷蝦(Pseudeuphausia sinica)等。該種生態(tài)類群在除4月外的其他4個(gè)月都有較多出現(xiàn),證明三沙灣海域?qū)儆谳^典型的亞熱帶海灣。其中6月種類數(shù)最多,全部5個(gè)月均為第二大生態(tài)類群。
亞熱帶外海種:包括駝背隆哲水蚤(Acrocalanus gibber)、精致真刺水蚤(Euchaeta concinna)和微刺哲水蚤(Canthocalanus pauper)等。4、5月幾乎沒(méi)有出現(xiàn),但在6、8和10月豐度明顯上升,尤其是8月和10月,在研究海區(qū)中占很高比例,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)暖溫帶近海種和亞熱帶近海種的種類數(shù)。
另外,三沙灣海域8月還有半口壯麗水母(Aglaura hemistoma)1種熱帶大洋種出現(xiàn),因其豐度占總豐度比例極小,下文略去討論。
綜上所述,本次調(diào)查中浮游動(dòng)物生態(tài)類群以亞熱帶外海種和亞熱帶近海種居多,反映出三沙灣海域的亞熱帶屬性。
從各月生態(tài)類群種類變化(表2,圖2)可以看出,4月總種類數(shù)最少,僅17種。其中以暖溫帶近海種最多,為13種,占4月總種數(shù)76.47%的絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。亞熱帶近海種為3種和亞熱帶外海種僅為1種分別占該月總種數(shù)百分比的17.65%和5.88%。5月,暖溫帶近海種8種占42.11%,比例明顯下降,亞熱帶近海種7種占31.58%,開(kāi)始上升,亞熱帶外海種數(shù)4種也有所增加。6月總種類數(shù)共出現(xiàn)45種,達(dá)到最大。亞熱帶外海種升至22種占48.89%,迅速上升并位居第一。亞熱帶近海種數(shù)17種占37.78%,也明顯上升。暖溫帶近海種所占比例13.33%繼續(xù)降低。8月和10月,亞熱帶外海種分別為24種和19種,比例為57.14%和57.58%較6月進(jìn)一步升高,為海區(qū)種類組成優(yōu)勢(shì)類群。同時(shí),亞熱帶近海種比例分別為33.33%和39.39%也較高,而暖溫帶近海種僅有9.52%和3.03%進(jìn)一步下降。
表2 各月份不同生態(tài)類群種類數(shù)Table 2 The seasonal distribution of species numbers of each eco-group
綜上,4月以暖溫帶近海種占優(yōu)勢(shì),5—8月隨溫度上升,亞熱帶近海種和亞熱帶外海種上升,至8月(全年月均溫最高)達(dá)到高峰,10月溫度回落,亞熱帶種也隨之回落。
圖2 浮游動(dòng)物各月份不同生態(tài)類群種類數(shù)的變化Fig.2 The variation of each eco-group species numbers of zooplankton in different seasons
從表3,圖3可看出,4月暖溫帶近海種豐度為22.52個(gè)/m3,占該月浮游動(dòng)物總豐度的96.28%,其中貢獻(xiàn)最大的種為中華哲水蚤,豐度達(dá)到15.21個(gè)/m3。5月,浮游動(dòng)物總豐度為調(diào)查期間的最低值,僅7.83個(gè)/m3,其中最主要的生態(tài)類群為亞熱帶近海種和暖溫帶近海種,豐度分別達(dá)3.86個(gè)/m3和3.78個(gè)/m3,兩者占總豐度的比例較接近,分別為49.30%和48.28%。6月,浮游動(dòng)物豐度最高的生態(tài)類群為亞熱帶近海種11.56個(gè)/m3,占總豐度的73.03%;暖溫帶近海種和亞熱帶外海種豐度分別為1.56個(gè)/m3和2.71個(gè)/m3,僅分別占總豐度的9.85%和17.12%,較低;而亞熱帶外海種比例為17.12%,較4、5月的1.54%和2.43%有明顯上升。8月,浮游動(dòng)物總豐度出現(xiàn)最高值,達(dá)182.23個(gè)/m3,主要生態(tài)類群為亞熱帶外海種和亞熱帶近海種,豐度分別為109.22個(gè)/m3和70.84個(gè)/m3,分別占總豐度的59.94%和38.87%,而暖溫帶近海種豐度僅1.19%迅速下降。10月,各生態(tài)類群豐度又轉(zhuǎn)為亞熱帶近海種最高為7.62個(gè)/m3,亞熱帶外海種略低為6.78個(gè)/m3,分別占總豐度的52.55%和46.76%,暖溫帶近海種豐度比例0.69%進(jìn)一步下降。
表3 各月份不同生態(tài)類群豐度Table 3 The seasonal distribution of abundance of each eco-group
圖3 浮游動(dòng)物各月份不同生態(tài)類群豐度的變化Fig.3 The variation of each eco-group abundance of zooplankton in different seasons
從圖4可看出,在 14.1距離系數(shù)水平上,6、8、10月聚為A組,表明這3個(gè)月份群落生態(tài)類群種類和豐度組成情況較相似,其中8月和10月以更小的Bray-Curtis距離聚合,表明其生態(tài)類群結(jié)構(gòu)更相似;在21.5距離系數(shù)水平上,4、5月聚合為B組,表明這兩個(gè)月的群落生態(tài)類群種類和豐度組成較相似;A、B兩組在較大的距離系數(shù)上再聚合,表明兩組相似性明顯較低。
結(jié)果可將5個(gè)月分為3類。其中4月、5月為Ⅰ類,6月單獨(dú)為Ⅱ類,8月、10月歸為Ⅲ類。
圖4 月份聚類譜系樹狀圖Fig.4 The result of cluster analysis
Ⅰ類:以暖溫帶近海種為最重要生態(tài)類群,4月在種類數(shù)和豐度比例上均占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。5月亞熱帶近海種比例開(kāi)始上升,但在種類數(shù)比例上仍以暖溫帶近海種占優(yōu)勢(shì)。
Ⅱ類:6月為生態(tài)類群組成結(jié)構(gòu)的過(guò)渡時(shí)期,暖溫帶近海種重要性迅速下降。在豐度百分比上亞熱帶近海種仍具有較明顯優(yōu)勢(shì),而在種類數(shù)上亞熱帶外海種比例已躍居第一。
Ⅲ類:暖溫帶近海種幾乎消失,主要為亞熱帶外海種和亞熱帶近海種。8月又以亞熱帶外海種種類數(shù)和豐度所占比例最高,10月亞熱帶外海種雖在豐度上較亞熱帶近海種低,但種類數(shù)仍居第一高位。
另外,在較高距離水平上B組以亞熱帶種為主,與A組以暖溫帶種為主的特征存在明顯差異。且在總種類數(shù)上,B組顯著高于A組。
浮游動(dòng)物物種更替率分析表明,浮游動(dòng)物種類組成由4月、5月(Ⅰ類)向6月(Ⅱ類)和8、10月(Ⅲ類)過(guò)渡時(shí)物種更替率較高,表明Ⅰ類和Ⅱ、Ⅲ類間差異較大。調(diào)查同期海水平均溫度變化也有類似趨勢(shì):4月(15.58℃)和5月(21.78℃)海水溫度較低,屬于暖溫帶種適溫范圍;6月(24.56℃)海水溫度升高,較適宜亞熱帶種生長(zhǎng);8月(27.72℃)和10月(27.42℃)海水溫度進(jìn)一步升高并保持在27℃以上,使得偏熱帶海域的亞熱帶種能夠大量出現(xiàn)聚集。
由圖5可知,6月調(diào)查海域生物多樣性指數(shù)H'和豐富度d平均值分別為3.12和4.52,最高,單純度C較低。由此推測(cè),經(jīng)5月豐水期后,霍童溪、白馬河等大陸徑流大量注入三沙灣,同時(shí)臺(tái)灣暖流向?yàn)硟?nèi)侵入,致使海域溫鹽梯度增大,不同生態(tài)類群浮游動(dòng)物均有分布,故而6月調(diào)查海域生物多樣性全年最高,各站位間變化幅度最大。8月生物多樣性指數(shù)平均值為3.09略低于6月;4、5月生物多樣性指數(shù)平均值分別為2.03和2.02相近且最低。
圖5 三沙灣浮游動(dòng)物的多樣性指數(shù)Fig.5 Diversity index of zooplankton in Sansha Bay
三沙灣浮游動(dòng)物種類組成的季節(jié)交替變化明顯。尤其是5—6月物種更替率最高。
從物種更替率分析來(lái)看,4、5月之間的浮游動(dòng)物種類組成季節(jié)交替較不明顯,物種更替率為56.00%。從優(yōu)勢(shì)種看(表1),4月和5月,中華哲水蚤和納嘎帶箭蟲均為三沙灣浮游動(dòng)物的優(yōu)勢(shì)種。其中,中華哲水蚤廣泛分布于我國(guó)北方海區(qū),在黃海是冬春秋三季的最常見(jiàn)橈足類,在渤海,夏季中華哲水蚤也是主要的優(yōu)勢(shì)種[21],為西北太平洋典型的暖溫帶近海種[22]。另外一些我國(guó)暖溫帶近海的優(yōu)勢(shì)種,如:小擬哲水蚤(Paracalanus parvus)、平滑真刺水蚤(E.plana)和擬長(zhǎng)腹劍水蚤(Oithona similis)等也是這一時(shí)期三沙灣海域常見(jiàn)種。這一時(shí)期,三沙灣海域浮游動(dòng)物種類組成與長(zhǎng)江以北我國(guó)暖溫帶一些海灣浮游動(dòng)物組成相似。例如,在大連灣,浮游橈足類全年以中華哲水蚤、小擬哲水蚤、擬長(zhǎng)腹劍水蚤和短角長(zhǎng)腹劍水蚤(O.brevicornis)等偏暖溫帶近海種類為優(yōu)勢(shì)種[23];在膠州灣,中華哲水蚤、擬長(zhǎng)腹劍水蚤、近緣大眼水蚤是冬春季(12月、1—5月)的優(yōu)勢(shì)種[24]。在蘇北沿岸,真刺唇角水蚤、小擬哲水蚤、強(qiáng)壯濱箭蟲(Aidanosagitta crassa)、中華哲水蚤和黑褐新糠蝦(Neomysis awatschensis)為優(yōu)勢(shì)種[25];在東海長(zhǎng)江口近海海域,春季,浮游動(dòng)物結(jié)構(gòu)較單一,中華哲水蚤和五角水母是主要優(yōu)勢(shì)種[26]。以上分析可見(jiàn),三沙灣海域4、5月,浮游動(dòng)物的種類組成,特別是優(yōu)勢(shì)種的種類組成,與我國(guó)暖溫帶海域浮游動(dòng)物種類相似,具有暖溫帶浮游動(dòng)物區(qū)系的種類特征。而與南海北部等典型的亞熱帶浮游動(dòng)物區(qū)系不同。將5月和4月結(jié)果相比,5月的水溫高于4月,雖然中華哲水蚤和納嘎帶箭蟲仍為重要優(yōu)勢(shì)種,但中華哲水蚤優(yōu)勢(shì)度有所下降,五角水母和近緣大眼水蚤數(shù)量明顯下降,退出優(yōu)勢(shì)種的地位。更多的亞熱帶近海種,包括球形側(cè)腕水母和百陶帶箭蟲等成為了優(yōu)勢(shì)種。
5月到6月該海域浮游動(dòng)物種類發(fā)生了明顯的季節(jié)更替變化,物種更替率為69.39%。6月三沙灣海域浮游動(dòng)物優(yōu)勢(shì)種類逐漸以亞熱帶近海種太平洋紡錘水蚤、瘦尾胸刺水蚤(C.tenuiremis)和中華假磷蝦等為主,亞熱帶外海種也開(kāi)始大量出現(xiàn),例如精致真刺水蚤,微刺哲水蚤,駝背隆哲水蚤等,種類結(jié)構(gòu)較為豐富(表1)。
相對(duì)5—6月種類組成的變化,8月、10月與6月之間的浮游動(dòng)物物種更替率略低。6—8月物種更替率為55.74%,8—10月物種更替率為50.98%,均明顯低于5—6月物種更替率。6—10月,三沙灣浮游動(dòng)物優(yōu)勢(shì)種幾乎都以亞熱帶外海種和亞熱帶近海種為主(表1),主要有中華假磷蝦、亞強(qiáng)次真哲水蚤(Subeucalanus subcrassus)、太平洋紡錘水蚤、背針胸刺水蚤、微刺哲水蚤和百陶帶箭蟲等,其中,中華假磷蝦為我國(guó)東南沿岸低鹽海域特有種,主要分布在東海、南黃海小于33‰的海域,向南可擴(kuò)布到廈門[27],為亞熱帶近海種。亞強(qiáng)次真哲水蚤則廣泛分布于東海、臺(tái)灣海峽和南海北部海域,夏秋季數(shù)量較大[27],為典型的亞熱帶外海種。
6月到10月之間種類組成變化比較(表1),6月優(yōu)勢(shì)種主要是太平洋紡錘水蚤和瘦尾胸刺水蚤等近海種,而8月,除了太平洋紡錘水蚤和背針胸刺水蚤等近海種外,更多的優(yōu)勢(shì)種為微刺哲水蚤、精致真刺水蚤和駝背隆哲水蚤等亞熱帶外海種,亞熱帶外海種無(wú)論在優(yōu)勢(shì)度還是豐度上均已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于近海種。10月進(jìn)一步形成了以肥胖軟箭蟲(Flaccisagitta enflata)、亞強(qiáng)次真哲水蚤等典型外海種為優(yōu)勢(shì)種的群落結(jié)構(gòu)。該浮游動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)特征與南方海域浮游動(dòng)物組成極為相似。三門灣浮游動(dòng)物優(yōu)勢(shì)種春季主要以中華哲水蚤和真刺唇角水蚤等暖溫帶近海種為主,夏季,則出現(xiàn)較多以駝背隆哲水蚤和太平洋紡錘水蚤為代表的亞熱帶種[28]。與之地理位置較為接近的羅源灣在5—7月間也主要以亞熱帶近海種為主,太平洋紡錘水蚤和中華假磷蝦等有大量分布,夏秋季則出現(xiàn)較多亞熱帶高鹽種類[29]。大亞灣等南部海灣也存在著灣內(nèi)為高溫低鹽種,灣口為高溫高鹽種,且灣內(nèi)群落結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜的特性[30]。
在三沙灣(表2,圖2),從4月到5月,浮游動(dòng)物呈現(xiàn)出暖溫帶種逐漸減少,亞熱帶種逐漸增加的過(guò)程,到了6月,優(yōu)勢(shì)種幾乎為亞熱帶種構(gòu)成。從6月到10月,浮游動(dòng)物主要優(yōu)勢(shì)種雖都是亞熱帶種,但呈現(xiàn)出在外海種逐漸增加,近海種逐漸減少的過(guò)程。上述現(xiàn)象產(chǎn)生,與影響三沙灣海域水團(tuán)的季節(jié)變化有關(guān)。
4月,三沙灣外海域盛行東北季風(fēng),受到浙閩沿岸流的影響,水溫較低,因此,浮游動(dòng)物優(yōu)勢(shì)種以暖溫帶近海種為主(表2,圖2),與春季甌江口[31],三門灣[28]和長(zhǎng)江口水域[26]同期浮游動(dòng)物組成基本相似,顯示出這些海域處于同一水團(tuán)控制。5月,隨著沿岸流減弱,海水溫度升高,一些亞熱帶種成為優(yōu)勢(shì)種,直至6月幾乎都以亞熱帶種構(gòu)成。同時(shí)5—6月閩東北地區(qū)是雨季,導(dǎo)致大量淡水隨徑流注入灣內(nèi),海水鹽度較低,導(dǎo)致5月和6月近海種成為主要優(yōu)勢(shì)種。隨著6月西南季風(fēng)逐漸強(qiáng)盛,自南攜帶南海高溫水團(tuán)和臺(tái)灣暖流影響三沙灣海域,這一時(shí)期外海種開(kāi)始隨潮流進(jìn)入灣內(nèi),成為6月種類組成的重要部分。到了8月,受副熱帶高壓影響,當(dāng)?shù)亟邓疁p少[3],同時(shí)還因?yàn)榕_(tái)灣暖流加強(qiáng),成為影響三沙灣的主要水團(tuán)[32],高溫高鹽水團(tuán)隨潮流進(jìn)入灣內(nèi),帶入大量亞熱帶外海種,并迅速成為優(yōu)勢(shì)種的主要部分,暖溫帶種已經(jīng)基本消失。10月,三沙灣海域持續(xù)受到臺(tái)灣暖流的影響,臺(tái)灣暖流影響累積的結(jié)果,使得近海種和暖溫帶種進(jìn)一步減少,外海種優(yōu)勢(shì)度加強(qiáng)。
4、5月,近海種豐度比例高達(dá)97%左右,種類數(shù)比例均高于78%,而6月,這一比例明顯下降并趨于相對(duì)穩(wěn)定(表2,圖2)。在適溫性上雖表現(xiàn)為暖溫帶種比例逐月下降的趨勢(shì),但也能發(fā)現(xiàn)其中6、8、10月間的變化程度較小,與4、5月區(qū)分開(kāi)。這一結(jié)論與聚類分析的結(jié)果相一致(圖4),將4、5月并為A組,6、8、10月并為B組。說(shuō)明,三沙灣浮游動(dòng)物生態(tài)類群種類數(shù)季節(jié)變化較為明顯,其中5月至6月是關(guān)鍵的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。
綜上所述,三沙灣浮游動(dòng)物生態(tài)類群組成結(jié)構(gòu)的季節(jié)交替與東海南部近海和臺(tái)灣海峽水團(tuán)變化密切相關(guān),4—5月是一個(gè)沿岸水團(tuán)減弱,暖溫帶種減少的過(guò)程;5—6月沿岸水團(tuán)影響已經(jīng)幾乎消失,然而浮游動(dòng)物生態(tài)類群對(duì)水團(tuán)環(huán)境變化響應(yīng)是一個(gè)逐漸適應(yīng)和調(diào)整的過(guò)程,反映在種類組成上,暖溫帶種繼續(xù)減少,但未完全消失。6—10月是一個(gè)臺(tái)灣暖流加強(qiáng),近海種減少,外海種增加的過(guò)程。
通過(guò)對(duì)種類數(shù)季節(jié)變化(圖2)和各月份不同生態(tài)類群種類數(shù)比例變化(圖3)的分析,結(jié)果表明,4、5月與6、8、10月之間差別較大。4月,控制三沙灣海域的水團(tuán)主要是暖溫性沿岸流的水團(tuán),徐兆禮[33]指出,暖溫帶浮游動(dòng)物種類數(shù)往往少于亞熱帶種類數(shù),沿岸水團(tuán)的種類數(shù)往往少于外海水團(tuán)種類數(shù)。由于4月三沙灣浮游動(dòng)物主要由暖溫帶種和近海種構(gòu)成,亞熱帶種和外海種很少,這是4月總種類數(shù)最少的原因。5月,沿岸流水團(tuán)消退,水溫升高,加上當(dāng)?shù)貜搅髁枯^大,亞熱帶近海種從上月的3種迅速增加到了7種,暖溫帶近海種從13種減少到8種,因此,總種類數(shù)略有增加,但仍保持較低水平。6月,臺(tái)灣暖流開(kāi)始影響灣外海域,亞熱帶外海種通過(guò)潮流攜帶進(jìn)入灣內(nèi),同時(shí)徑流量仍然較大,暖溫帶種尚未完全消失,因此,不同生態(tài)類群種類均出現(xiàn)在這個(gè)季節(jié),導(dǎo)致總種類數(shù)急劇上升至全年最高值。在總種類數(shù)變化中,亞熱帶種貢獻(xiàn)最多,其中亞熱帶外海種種類數(shù)增加最大,由4、5月的1種和4種增至22種,顯示出臺(tái)灣暖流對(duì)三沙灣浮游動(dòng)物種類組成的影響明顯。8月,臺(tái)灣暖流占了主導(dǎo)地位,亞熱帶外海種略增至24種,亞熱帶近海種有所下降,暖溫帶近海種仍保持較低水平,以至于8月總種類數(shù)略低于6月。10月各個(gè)生態(tài)類群種類數(shù)均較6、8月有所下降,暖溫帶近海種下降,是因?yàn)榕_(tái)灣暖流影響持續(xù)了整個(gè)夏季,影響效應(yīng)累積的結(jié)果,使得暖溫帶近海種種類數(shù)量降至最低。同時(shí),由于臺(tái)灣暖流影響開(kāi)始減弱,導(dǎo)致亞熱帶外海種種類數(shù)減少,這也是10月總種類數(shù)略低于6月和8月的原因。
優(yōu)勢(shì)種是具有控制群落和反映群落特征的種類,是數(shù)量占比最多的關(guān)鍵種[10]。因此生態(tài)類群豐度特征,某種程度上可由優(yōu)勢(shì)種的豐度來(lái)決定。4月三沙灣浮游動(dòng)物豐度較為明顯的特征即存在中華哲水蚤單一優(yōu)勢(shì)種的現(xiàn)象,其豐度占該月總豐度比例的65%以上(表1),由此可見(jiàn),4月之所以暖溫帶種豐度占主導(dǎo)地位(表3,圖3),主要原因是中華哲水蚤作為暖溫帶種,具有較高的總豐度比例所致。5月優(yōu)勢(shì)種生態(tài)類群種類增加,中華哲水蚤豐度明顯降低,優(yōu)勢(shì)種中有球型側(cè)腕水母和百陶帶箭蟲等亞熱帶近海種加入補(bǔ)充,使得暖溫帶種豐度和亞熱帶種豐度接近平衡,亞熱帶種豐度略微占優(yōu)的格局出現(xiàn)(表3,圖3)。6月中華哲水蚤已不成為優(yōu)勢(shì)種,由亞熱帶近海種真刺唇角水蚤、太平洋紡錘水蚤、瘦尾胸刺水蚤和中華假磷蝦等代替成為重要的優(yōu)勢(shì)種,占了很大豐度比例(表3,圖3),因此,6月浮游動(dòng)物總豐度主要由亞熱帶近海種構(gòu)成。此外,6月起,優(yōu)勢(shì)種種類開(kāi)始多元化,不再是較為單一優(yōu)勢(shì)種,而是多優(yōu)勢(shì)種均衡分布格局(表1),即存在多個(gè)優(yōu)勢(shì)種且單個(gè)優(yōu)勢(shì)種豐度較低的現(xiàn)象(表1)。
物種多樣性指數(shù)H'值是反映浮游動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的指標(biāo),與種類數(shù)多少和豐度在種間分布均勻度有關(guān)。在暖溫帶種為優(yōu)勢(shì)種的群落結(jié)構(gòu),往往存在單一優(yōu)勢(shì)種,群落的豐度主要由該優(yōu)勢(shì)種構(gòu)成,反映在多樣性指數(shù)上,H'值往往較低,例如,4月生物多樣性指數(shù)最低(圖5)就是這個(gè)原因。在亞熱帶種為優(yōu)勢(shì)種的群落結(jié)構(gòu)中,由于優(yōu)勢(shì)種種類數(shù)較多,豐度在不同優(yōu)勢(shì)種之間分布往往比較均勻,其多樣性指數(shù)H'值明顯高于暖溫帶種為優(yōu)勢(shì)種群落的H'值。同為亞熱帶種為優(yōu)勢(shì)種的群落結(jié)構(gòu),多樣性指數(shù)H'值與種類數(shù)有一定的關(guān)系,6月種類數(shù)最多,使得該月多樣性指數(shù)H'值最高。
可見(jiàn),優(yōu)勢(shì)種的生態(tài)類群屬性,決定了該群落總豐度生態(tài)類群的構(gòu)成,決定了群落的豐度在不同種間分布格局,從而影響到該群落物種多樣性大小,是決定該群落結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的重要因素。
從以上分析可見(jiàn),三沙灣浮游動(dòng)物總豐度主要由優(yōu)勢(shì)種豐度的貢獻(xiàn)決定的。優(yōu)勢(shì)種的不同生態(tài)屬性決定了浮游動(dòng)物群落結(jié)構(gòu),暖溫帶種為優(yōu)勢(shì)種的群落結(jié)構(gòu)顯示出優(yōu)勢(shì)種種類數(shù)較少,單一優(yōu)勢(shì)種豐度較大的浮游動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)格局;而亞熱帶種為優(yōu)勢(shì)種的群落結(jié)構(gòu)則顯示出優(yōu)勢(shì)種種類數(shù)較多,各個(gè)優(yōu)勢(shì)種豐度較小的結(jié)構(gòu)格局。
致謝:劉守海、葉金清等對(duì)樣品采集給予幫助,沈曉民老師、周時(shí)強(qiáng)老師幫助寫作,特此致謝。
[1] Zhang C Y,Shang S L,Chen D W,Shang S P.Short-term variability of the distribution of Zhe-Min coastal water and wind forcing during winter monsoon in the Taiwan Strait.Journal of Remote Sensing,2005,9(4):452-458.
[2] Lin J H,Wang X P,Chen R X.Distribution of planktonic copepods in Sansha Bay,F(xiàn)ujian.Marine Science Bulletin,1997,16(6):13-19.
[3] The Chinese local chronicles compilation committee in Fujian province.The Chinese Local Chron icles of the Regional Meteorological Affairs in Fujian province.Beijing:Fangzhi Press,1996.
[4] Xu Z L,Chao M,Chen Y Q.Distribution characteristics of zooplankton biomass in the East China Sea.Acta Oceanologica Sinica,2004,26(3):93-101.
[5] Xu Z L,Wang Y L,Bai X M,Chen Y Q.An ecological study on zooplankton in the Changjiang estuary.Journal of Fishery Sciences of China,1999,6(5):55-58.
[6] Gao Q,Xu Z L.Species composition and diversity of zooplankton in Oujiang River estuary in summer and autumn.Chinese Journal of Ecology,2009,28(10):2048-2055.
[7] Lin J H,Chen R X,Dai Y Y,Lin M,Huang Y J.Ecological studies of zooplankton in Dongshan Bay.Journal of Oceanography in Taiwan Strait,1991,10(3):205-212.
[8] Lin J H,Chen R X,Lin M,Dai Y Y.Distribution of zooplankton in Sansha Bay and its comparison with that in Xinghua Bay and Dongshan Bay.Journal of Oceanography in Taiwan Strait,1998,17(4):426-432.
[9] Chen G B,Dai H,Xia Y J.Distributive characteristics of zooplankton in ecology monitoring area of Sandu Bay(part in shore).Marine Environmental Science,2007,26(5):475-478.
[10] Shen G Y,Shi B Z.Marine ecology.Beijing:Science Press,2002.
[11] Xu Z L.Analysis on the indicator species and ecological groups of pelagic ostracods in the East China Sea.Acta Oceanologica Sinica,2008,27(6):83-93.
[12] Xu Z L.Water environment adaptability and ecological groups of Hydroidomedusae in East China Sea.Chinese Journal of Applied Ecology,2009,20(1):177-184.
[13] Xu Z L.Mathematical analysis on adaptation of Heteropoda to different temperature and salinity in the East China Sea.Journal of Fishery Sciences of China,2007,14(6):932-938.
[14] Xu Z L,Gao Q,Chen H,Chen J J,Cai M.Ecological adaptation of pelagic Cladocera and Cumacea in East China Sea.Chinese Journal of Ecology,2007,26(11):1782-1787.
[15] Xu Z L,Chen Y Q.Relationships between dominant species of Chaetognatha and environmental factors in the East China Sea.Journal of Fishery Sciences of China,2005,12(1):76-82.
[16] Xu Z L,Shen A L.Pelagic Mysidacea in East China Sea and its significance as the indicator of water mass.Chinese Journal of Applied Ecology,2007,18(10):2347-2353.
[17] Xu Z L,Sun J,Lin M.Statistical analysis to ecological group of Thaliacea in the East China Sea.Acta Ecologica Snica,2008,28(11):5698-5705.
[18] Xu Z L.Determining optimal temperature and salinity of Lucifer(Dendrobranchiata:Sergestoidea:Luciferidae)based on field data from the East China Sea.Plankton& Benthos Research,2010,5(4):136-143.
[19] Xu Z L.Study on adaptation and ecotype of pelagic Ostracoda in the East China Sea.Acta Oceanologica Sinica,2007,29(5):123-131.
[20] Zhao Z M,Zhou X Y.Introduction to ecology.Chongqing:Chongqing Branch of Scientific and Technical Documents Publishing House,1984.
[21] Meng F,Qiu J W,Wu B L.Zooplankton of the Yellow Sea Large Marine Ecosystem.Journal of Oceanography of Huanghai& Bohai Seas,1993,11(3):30-37.
[22] Uye S.Why does Calanus sinicus prosper in the shelf ecosystem of the Northwest Pacific Ocean?Journal of Marine Science,2000,57(6):1850-1855.
[23] Wang Z L.Distribution of pelagic copepods in Dalian Bay.Journal of Oceanography of Huanghai& Bohai Seas,1995,13(1):47-54.
[24] Zhou K.Species composition and spatio-temporal distribution of dominant species of zooplankton in Jiaozhou Bay.Graduate school,Chinese Academy of Sciences,2006.
[25] Tian F G,Xu Z L.Ecological characters of zooplankton in middle area of Subei Shoal in spring and summer.Marine Environmental Science,2011,30(3):316-320.
[26] Xu Z L.Relationship between red tide occurrence and zooplankton communities structure in the coastal sea of East China Sea in spring.China Environmental Science,2004,24(3):257-260.
[27] Zhen Z,Li S J,Xu Z Z.Marine planktology.Beijing:Ocean Press,1984.
[28] Liu Z S,Wang C S,Zhang Z N,Liu C G,Yang G M.Seasonal dynamics of zooplankton and microzooplankton grazing impact in Sanmen Bay,China.Acta Ecologica Sinica,2006,26(12):3931-3941.
[29] Hung J Q,Li S J,Chen Y P.On the species composition and distribution of zooplankton at Luoyuan Bay of Fujian,China.Journal of Xiamen University(Natural Science),1989,28(sup.):85-95.
[30] Lian X P,Tan Y H,Huang L M,Chen Q C,Li K Z,Liu Y H.Space-time variations and impact factors of macro-meso zooplankton in Daya Bay.Marine Environmental Science,2011,30(5):640-645.
[31] Chen L,Xu Z L,Yao W M,Zhang Z,Chen S,Cai S W,Bao X P.The distribution of nutrients,phytoplankton and zooplankton in spring of the Oujang River estuary.Acta Ecologica Sinica,2009,29(3):1571-1577.
[32] Jan S,Wang J,Chern C S,Chao S Y.Seasonal variation of the circulation in the Taiwan Strait.Journal of Marine Systems,2002,35:249-268.
[33] Xu Z L.The past and the future of zooplankton diversity studies in China seas.Biodiversity Science,2011,19(6):635-645.
參考文獻(xiàn):
[1] 張彩云,商少凌,陳德文,商少平.冬季浙閩沿岸水分布的短期變動(dòng)與風(fēng)的關(guān)系初探.遙感學(xué)報(bào),2005,9(4):452-458.
[2] 林景宏,王小平,陳瑞祥.福建三沙灣浮游橈足類的分布.海洋通報(bào),1997,16(6):13-19.
[3] 福建省地方志編纂委員會(huì).中華人民共和國(guó)地方志:福建省志·氣象志.北京:方志出版社,1996.
[4] 徐兆禮,晁敏,陳亞瞿.東海浮游動(dòng)物生物量分布特征.海洋學(xué)報(bào),2004,26(3):93-101.
[5] 徐兆禮,王云龍,白雪梅,陳亞瞿.長(zhǎng)江口浮游動(dòng)物生態(tài)研究.中國(guó)水產(chǎn)科學(xué),1999,6(5):55-58.
[6] 高倩,徐兆禮.甌江口夏、秋季浮游動(dòng)物種類組成及其多樣性.生態(tài)學(xué)雜志,2009,28(10):2048-2055.
[7] 林景宏,陳瑞祥,戴燕玉,林茂,黃依金.東山灣浮游動(dòng)物的生態(tài).臺(tái)灣海峽,1991,10(3):205-212.
[8] 林景宏,陳瑞祥,林茂,戴燕玉.三沙灣浮游動(dòng)物的分布及其與興化灣、東山灣的比較.臺(tái)灣海峽,1998,17(4):426-432.
[9] 陳國(guó)斌,戴紅,夏永?。紴成鷳B(tài)監(jiān)控區(qū)(近海部分)浮游動(dòng)物的分布特征.海洋環(huán)境科學(xué),2007,26(5):475-478.
[10] 沈國(guó)英,施并章.海洋生態(tài)學(xué).北京:科學(xué)出版社,2002.
[12] 徐兆禮.東海水螅水母環(huán)境適應(yīng)與生態(tài)類群.應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào),2009,20(1):177-184.
[13] 徐兆禮.東海浮游異足類環(huán)境適應(yīng)分析.中國(guó)水產(chǎn)科學(xué),2007,14(6):932-938.
[14] 徐兆禮,高倩,陳華,陳佳杰,蔡萌.東海浮游枝角類和漣蟲類生態(tài)適應(yīng)性.生態(tài)學(xué)雜志,2007,26(11):1782-1787.
[15] 徐兆禮,陳亞瞿.東海毛顎類優(yōu)勢(shì)種及與環(huán)境的關(guān)系.中國(guó)水產(chǎn)科學(xué),2005,12(1):76-82.
[16] 徐兆禮,沈盎綠.東海浮游糠蝦類生態(tài)類型劃分及其對(duì)水團(tuán)的指示作用.應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào),2007,18(10):2347-2353.
[17] 徐兆禮,孫軍,林茂.東海海樽類生態(tài)類群統(tǒng)計(jì)分析.生態(tài)學(xué)報(bào),2008,28(11):5698-5705.
[19] 徐兆禮.東海浮游介形類生態(tài)適應(yīng)分析.海洋學(xué)報(bào),2007,29(5):123-131.
[20] 趙志模,周新遠(yuǎn).生態(tài)學(xué)引論.重慶:科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社重慶分社,1984.
[21] 孟凡,丘建文,吳寶鈴.黃海大海洋生態(tài)系的浮游動(dòng)物.黃渤海海洋,1993,11(3):30-37.
[23] 王真良.大連灣水域浮游橈足類的分布.黃渤海海洋,1995,13(1):47-54.
[24] 周克.膠州灣浮游動(dòng)物的物種組成與優(yōu)勢(shì)種時(shí)空分布特征.中國(guó)科學(xué)院研究生院,2006.
[25] 田豐歌,徐兆禮.春夏季蘇北淺灘大豐水域浮游動(dòng)物生態(tài)特征.海洋環(huán)境科學(xué),2011,30(3):316-320.
[26] 徐兆禮.東海近海春季赤潮發(fā)生與浮游動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)的關(guān)系.中國(guó)環(huán)境科學(xué),2004,24(3):257-260.
[27] 鄭重,李少菁,許振祖.海洋浮游生物學(xué).北京:海洋出版社,1984.
[28] 劉鎮(zhèn)盛,王春生,張志南,劉誠(chéng)剛,楊關(guān)銘.三門灣浮游動(dòng)物的季節(jié)變動(dòng)及微型浮游動(dòng)物攝食影響.生態(tài)學(xué)報(bào),2006,26(12):3931-3941.
[29] 黃加祺,李少菁,陳亞萍.福建羅源灣浮游動(dòng)物的種類組成和數(shù)量分布.廈門大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),1989,28(增刊):85-95.
[30] 連喜平,譚燁輝,黃良民,陳清潮,李開(kāi)枝,劉永宏.大亞灣大中型浮游動(dòng)物的時(shí)空變化及其影響因素.海洋環(huán)境科學(xué),2011,30(5):640-645.
[31] 陳雷,徐兆禮,姚煒民,張釗,陳 勝,蔡圣偉,鮑旭平.甌江口春季營(yíng)養(yǎng)鹽、浮游植物和浮游動(dòng)物的分布.生態(tài)學(xué)報(bào),2009,29(3):1571-1577.
[33] 徐兆禮.中國(guó)近海浮游動(dòng)物多樣性研究的過(guò)去和未來(lái).生物多樣性,2011,19(6):635-645.