李大成 滕煒鳴 劉項(xiàng)峰 王笑月 李華琳 于佐安 張明
摘?要:2015年9月在金州-普蘭店灣(金普灣)進(jìn)行網(wǎng)采浮游植物調(diào)查,樣品共鑒定浮游植物3門31種,其中硅藻門26種,甲藻門4種,金藻門1種。豐度均值為58.00×104 cells/m3(11.00×104 ~307.00×104 cells/m3),豐富度(D)均值為0.43(0.07~0.71),多樣性指數(shù)(H')均值2.03(0.20~3.00),均勻度(J')均值071(020~0.90)。總體而言,金普灣海域浮游植物群落組成屬于較典型的北方海域種類組成,藻類細(xì)胞數(shù)量也基本上處于正常范圍。
關(guān)鍵詞:金州-普蘭店灣;浮游植物;群落組成;優(yōu)勢種
浮游植物是海洋生態(tài)鏈的基礎(chǔ),是初級(jí)生產(chǎn)力的最有力貢獻(xiàn)者。浮游植物能將海水中的無機(jī)物轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C(jī)物,向食物鏈或食物網(wǎng)的上層提供物質(zhì)和能量,是海洋生態(tài)系統(tǒng)的基石。浮游植物可以直接或間接地作為餌料被經(jīng)濟(jì)魚蝦類、節(jié)肢類和頭足類等攝食。浮游植物的種群結(jié)構(gòu)和數(shù)量對(duì)漁業(yè)資源的種群結(jié)構(gòu)、資源數(shù)量和質(zhì)量有著極大的影響[1]。對(duì)浮游植物進(jìn)行調(diào)查研究,對(duì)掌握相關(guān)海域生物資源現(xiàn)狀和規(guī)劃增殖放流活動(dòng)有著重要的意義。
金普灣海域位于大連渤海側(cè),是典型的近岸水域。幾年來,隨著人為干擾和生態(tài)污染,漁業(yè)資源遭到破壞。為了恢復(fù)和補(bǔ)充遼寧渤海海域漁業(yè)資源種群結(jié)構(gòu)和資源量,遼寧省和大連市連續(xù)多次進(jìn)行增殖放流活動(dòng),金普灣是增殖放流實(shí)施重點(diǎn)區(qū)域之一。國內(nèi)外研究中,未見對(duì)金普灣海域浮游植物的獨(dú)立報(bào)道。本研究以2015年9月進(jìn)行的金普灣浮游植物調(diào)查數(shù)據(jù)為主,結(jié)合毗鄰海域或渤海整體浮游植物的研究,對(duì)浮游植物的種群結(jié)構(gòu)、數(shù)量分布和生物多樣性指數(shù)變化進(jìn)行了分析,意在為該海域的增殖放流研究提供參考,為相關(guān)部門決策提供科學(xué)依據(jù)。
1?調(diào)查時(shí)間與站位與方法
1.1?調(diào)查時(shí)間與站位
為調(diào)查研究海域浮游植物情況,2015年9月在研究海域進(jìn)行了浮游植物調(diào)查,調(diào)查站位坐標(biāo)和分布圖見表1和圖1。
1.2?調(diào)查與評(píng)估方法
1.2.1?樣品采集和分析方法?浮游植物的調(diào)查使用淺水II型浮游生物網(wǎng)自水底至水面拖網(wǎng)采集浮游植物。采集到的浮游植物樣品用5%甲醛固定保存。浮游植物樣品經(jīng)過靜置、沉淀、濃縮后換入貯存瓶并編號(hào),處理后的樣品使用光學(xué)顯微鏡采用個(gè)體計(jì)數(shù)法進(jìn)行種類鑒定和數(shù)量統(tǒng)計(jì)。個(gè)體數(shù)量以N×104 cells/m3表示。
1.2.2?評(píng)估方法?生物多樣性評(píng)價(jià)評(píng)估方法,主要采用生物優(yōu)勢度指數(shù)、物種豐富度指數(shù)、物種多樣性指數(shù)、物種均勻度指數(shù)和優(yōu)勢度等幾種指數(shù)。通過與歷史調(diào)查得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)和統(tǒng)計(jì)學(xué)分析,評(píng)估海洋生態(tài)環(huán)境狀況是否有所改善,受損生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)是否恢復(fù)。
生物優(yōu)勢度指數(shù):從各種類在數(shù)量、重量中所占比例和出現(xiàn)頻率3個(gè)方面進(jìn)行優(yōu)勢度的綜合評(píng)價(jià),判斷其在群落中的重要程度,即:
IRI=(N+W)F
式中:IRI為相對(duì)重要性指數(shù);N為在數(shù)量中所占的比例;W為在重量中所占的比例;F為出現(xiàn)頻率。
一般規(guī)定IRI值大于1 000的為優(yōu)勢種,IRI值在100~1 000之間的為重要種,IRI值在10~100之間的為常見種,IRI值在1~10之間的為一般種,IRI值在1以下的為少見種[2-4]。
式中:fi為第i個(gè)種在各樣方中出現(xiàn)頻率;ni為群落中第i個(gè)種在空間中的個(gè)體數(shù)量;N為群落中所有種的個(gè)體數(shù)總和。以優(yōu)勢度Y≥0.02的標(biāo)準(zhǔn)來確定優(yōu)勢種(徐兆禮等,1989)[5]
2?調(diào)查結(jié)果
2.1?浮游植物種類
在調(diào)查海域共鑒定浮游植物3門31種(表2),其中硅藻門26種,占83.87%,甲藻門4種,占12.90%;金藻門1種,占3.23%。
2.2?浮游植物豐度和優(yōu)勢種
調(diào)查海域優(yōu)勢種為柔弱偽菱形藻(Pseudonitzschia delicatissima)和旋鏈角毛藻(Chaetoceros curvisetus)(見表3)。浮游植物豐度均值為58.00×104 cells/m3(11.00×104~307.00×104 cells/m3),最高值出現(xiàn)在C-11號(hào)站,最小值出現(xiàn)在C-8號(hào)站位(見表4)。各調(diào)查站位浮游植物數(shù)量差異較大,C-11、C-12站位細(xì)胞數(shù)量甚至超過其他站位一個(gè)數(shù)量級(jí),說明調(diào)查海域浮游植物分布不均勻。
2.3?生物多樣性
調(diào)查海域浮游植物豐富度(D)均值為0.43(0.07~0.71);多樣性(H')指數(shù)均值2.03(0.20~3.00);均勻度(J')均值0.71(0.20~0.90),詳見表5。
3?分析與討論
3.1?浮游植物種類
本次調(diào)查中,浮游植物種類以硅藻為絕對(duì)優(yōu)勢,生態(tài)類型為溫帶近岸種和廣布種,屬于典型的渤海浮游植物種群結(jié)構(gòu),與王延松等[6]報(bào)告相一致。同時(shí),未發(fā)現(xiàn)大螺旋藻、多變魚腥藻、顆粒直鏈藻、中肋骨條藻、亞心形扁藻等污染水體指示物種,說明該海域水質(zhì)較好,污染程度較小。獲得浮游植物種類31種,數(shù)量超過張容榕[7]在相同季節(jié)、毗鄰海區(qū)記錄的數(shù)量,浮游植物群落適應(yīng)了環(huán)境變化,開始自我修復(fù)。
欒青杉等[8]在研究渤海浮游生物群落的長期變化中,發(fā)現(xiàn)硅藻是渤海浮游植物的主要類群,記錄的渤海網(wǎng)采浮游植物77屬170種,其中硅藻61屬133種,硅藻占到了物種數(shù)78.2%,是浮游植物的主要類群。本研究中,調(diào)查到浮游植物群落以硅藻為絕對(duì)優(yōu)勢,占總種類數(shù)達(dá)83.87%,與欒青杉等的研究結(jié)果一致。
3.2?浮游植物豐度和優(yōu)勢種
調(diào)查海域浮游植物豐度均值為58.00×104 cells/m3。與王瑜等[9]調(diào)查渤海灣秋季浮游植物豐度相似(81×104 cells/m3)。孫雪梅等[10]在2013年5月調(diào)查渤海中部浮游植物時(shí),發(fā)現(xiàn)豐度均值為200.14×104 cells/m3,認(rèn)為這可能與 5 月的赤潮種萎軟幾內(nèi)亞藻暴發(fā)有關(guān),往年調(diào)查豐度約為幾十萬cells/m3。楊陽等[11]記錄到秋季渤海浮游植物豐度最高值為66.46 ×104 cells/m3;近 50 多年來,渤海浮游植物總豐度平均為 116×104 cells/m3,2010s年代際均值為 68.7×104 cells/m3(欒青杉等)[8],與本調(diào)查結(jié)論相仿,可認(rèn)為調(diào)查海區(qū)浮游植物豐度為正常水平。
從優(yōu)勢種組成看,2種優(yōu)勢種類皆為硅藻,與歷史研究相一致(宋倫等[12];苑明莉等[1])。說明浮游植物種類組成穩(wěn)定,為典型溫帶半封閉海域特征。但是次優(yōu)勢種有甲藻出現(xiàn),要注意對(duì)赤潮的防范。宋廣軍等[13]研究中,發(fā)現(xiàn)中肋骨條藻成為遼東灣海域優(yōu)勢種,并認(rèn)為中肋骨條藻的爆發(fā)性繁殖與溢油污染有關(guān)。而本研究中,調(diào)查和生物多樣性調(diào)查顯示,研究海域中肋骨條藻優(yōu)勢度較低,可以說明溢油影響已經(jīng)結(jié)束,該海域生物生態(tài)恢復(fù)到溢油污染前水平,海水污染程度較低。
3.3?生物多樣性
Shannon-Wiener多樣性指數(shù)(H′)和Pielou均勻度指數(shù)(J)均是反映群落是否成熟和穩(wěn)定的重要參數(shù)[14]。通常,群落的多樣性指數(shù)和均勻度指數(shù)越高,則說明該群落越穩(wěn)定和成熟[15-16]。50多年來,渤海浮游植物的物種豐富度 Margalef 指數(shù)變動(dòng)在0.35~1.92之間,平均為1.02,其在2010s年代際平均為0.48;物種多樣性Shannon-Wiener指數(shù)在各年代際變化在126~3.20之間,平均為2.31,2010s年代際平均為2.22(欒青杉等)[7]。調(diào)查海域浮游植物豐富度、多樣性(H')指數(shù)和均勻度(J')均值符合渤海浮游植物群落的一般變化規(guī)律??梢哉J(rèn)為調(diào)查海域浮游植物生物多樣性較為合理,生態(tài)系統(tǒng)較為正常。
調(diào)查結(jié)果表明總體來看該海域浮游植物多樣性較好,說明調(diào)查海域浮游植物群落比較成熟,種間制約性較強(qiáng)。浮游植物群落結(jié)構(gòu)正常。所調(diào)查海區(qū)浮游植物種類組成、細(xì)胞數(shù)量以及空間分布,未出現(xiàn)異?,F(xiàn)象??傊?,浮游植物群落組成屬于較典型的北方海域種類組成,藻類細(xì)胞數(shù)量也基本上處于正常范圍。適于進(jìn)行增殖放流活動(dòng)。
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