劉承瑩，王 銳，高 航，王鵬遠，尹大強

（1.同濟大學長江水環(huán)境教育部重點實驗室，上海 200092；2.同濟大學海洋地質國家重點實驗室，上海 200092；3.中國長江三峽集團有限公司，北京 100038）

河口海岸浮游生物作為近海生態(tài)系統(tǒng)的基礎，在近海物質循環(huán)和能量流動中起重要作用，是決定沿海地區(qū)漁業(yè)資源豐富程度的關鍵因素。河口水域海陸界面水動力作用強烈，在陸源營養(yǎng)鹽輸入的影響下，往往呈現(xiàn)高生產力特征，但生態(tài)系統(tǒng)復雜且敏感，環(huán)境脅迫極易被放大［1］。浮游生物可迅速響應營養(yǎng)鹽、洋流、氣候等環(huán)境因素的變化，因而對海洋物理化學等生境要素變化具有生物指示作用［2］。長江口作為我國第一大河口，在沿江城鎮(zhèn)及長三角城市群高強度的人為活動影響下，正面臨嚴峻的生態(tài)環(huán)境問題，如水體富營養(yǎng)化［3］、鄰近海域赤潮頻發(fā)［4-5］、化學品污染風險上升［6-7］等。長江口水域受長江沖淡水、臺灣暖流、黃海冷水團等強烈影響，咸淡水混合劇烈，其具有明顯的屏障作用，阻擋了營養(yǎng)鹽等物質向外海輸送［8-9］，來自河流的懸浮物質（尤其是細顆粒泥沙）在該水域聚集，其濃度穩(wěn)定高于河口的上游和下游，被稱為最大渾濁帶，對營養(yǎng)鹽等物質有明顯的過濾作用［10］。因此，長江口咸淡水混合會引起該水域溶解態(tài)營養(yǎng)鹽、水體透光性等因素劇烈變化，從而可極大地影響浮游生物分布特征。

然而，目前我國對長江口浮游生物的研究大多集中于長江口內［11］或口外［12-13］局部區(qū)域的群落結構及影響因素探討，不能充分反映整個長江口-東海內陸架典型斷面，在劇烈而復雜的咸淡水混合影響下，不同水域浮游生物分布特征及主控因素的差異性。因此，本研究以長江口-東海陸架典型斷面為研究對象，系統(tǒng)研究了長江口內淡水端至東海海洋端浮游生物分布特征（優(yōu)勢物種組成、生物多樣性指數、生物密度與生物量）的空間異質性，并結合水域環(huán)境特征（鹽度、濁度、營養(yǎng)鹽、葉綠素等）探索咸淡水混合影響下不同水域浮游動物分布特征的主要控制因素，從而可為長江口水生生態(tài)系統(tǒng)研究和鄰近海域漁業(yè)資源分布提供重要基礎信息。在研究方法上，本研究除了采用傳統(tǒng)的野外采樣分類鑒定方法，還首次利用浮游生物在線成像和分類設備對浮游生物開展原位觀測。與野外采樣分析方法相比，浮游生物原位觀測基于原位拍攝進行在線種別鑒定，能更直觀地反映實際環(huán)境中的浮游生物種屬和分布特征，且可連續(xù)反映長時間尺度上的種群數據，該方法已被應用于全球不同地區(qū)海洋生態(tài)系統(tǒng)的浮游生物群落監(jiān)測和赤潮預警研究中［14-18］。本研究首次獲得了長江口-東海陸架鄰近海域大中型浮游生物的原位影像圖片，定性直觀反映了該水域浮游生物組成和分布特征，表明了該原位觀測設備在東海海域浮游生物實時監(jiān)測與赤潮預警研究中的潛在應用價值。

1 材料與方法

1.1 浮游生物采集與分析

2019年7月29日-8月3日、8月29日-9月4日，分別搭載同濟大學海洋與地球科學學院海洋技術專業(yè)實習航次以及同濟大學海洋地質國家重點實驗室組織的“長江口-東海陸架綜合觀測航次（KECES 2019）”共享航次，對位于長江口-杭州灣外咸淡水混合斷面（B1～B4，位于122°E-123°E，29°N-31°N海域，圖1）和長江口-東海內陸架典型斷面（A1～A13，位于121°E-125°E，29°N-32°N海域，圖1）共計17個站位進行隨船海洋觀測和浮游生物樣品采集。A斷面西起徐六涇水文站（A1），東至杭州灣外125°E，30°N附近水域（A13），受咸淡水混合影響劇烈，且跨越長江口最大渾濁帶（A4～A5）。B斷面西起長江口外，自長江口咸淡水混合區(qū)（B1）由西北向東南延伸至杭州灣外東海內陸架高鹽度水域（B4）。在每個觀測站位，通過搭載的多參數觀測系統(tǒng)YSI（6600V2，SeaBird，美國）現(xiàn)場測定濁度、鹽度、溫度等水質參數。本研究中A斷面的葉綠素（Chl-a）、溶解氧（DO）、溶解硝酸鹽（DIN）、溶解磷酸鹽（DIP）、溶解硅酸鹽（DISi）數據由“KECES 2019”共享航次提供，B斷面的葉綠素（Chl-a）、溶解硝酸鹽（DIN）數據由“KECES 2019”海洋技術專業(yè)實習航次提供。

圖1 長江口—東海陸架典型斷面海洋觀測及浮游生物采樣站位Fig.1 Stations of marine observation and plankton sampling in a typical transect along the Yangtze River estuary-East China Sea continental shelf

在每個站位，利用配備垂直流量計（HYDROBIOS，德國）的浮游生物網（孔徑202μm，Nytex，General Oceanics，美國）進行由離底1～2 m至表的垂直拖網采樣。將采集到的浮游生物樣品全部收集后，加入5%甲醛（體積分數）保存在4℃冰箱中，以用于后續(xù)的浮游生物物種鑒定及計數。浮游生物的鑒定和計數工作在實驗室完成，利用配備計數軟件和顯微鏡（奧林巴斯CX33，日本）的浮游生物計數儀（迅數F31，中國）進行拍照與計數，并參考長江口及中國海洋浮游生物的物種圖譜資料［19-20］開展物種鑒定。每個站位根據垂直流量計讀數估算過水體積，再根據浮游生物計數結果，計算得出浮游生物密度（個·m-3）。

1.2 浮游生物原位觀測

本研究在B斷面調查中還首次使用浮游生物（顆粒物）在線成像和分類設備（continuous particle imaging and classification system，CPICS，Coastal Ocean Vision，美國）進行浮游生物的原位觀測。該儀器使用暗場顯微成像技術對浮游生物進行成像，拍攝區(qū)域為11 mm×15 mm×2 mm（校正后拍攝體積為0.865 mL·幀-1），在0.9倍率鏡頭下理論上可實現(xiàn)50μm～2 mm之間的浮游動物成像，拍照速度可調（最高可達10幀·s-1）。野外原位觀測中拍攝得到的全框圖及個體圖可實時存儲，通過手動揀選處理，采用人工判別或自動分類軟件系統(tǒng)分析浮游生物種屬構成信息。其中，全框圖為拍攝得到的全幀圖像（分辨率可達6 M像素），而個體圖為儀器軟件從全框圖中自動識別得到的目標個體圖像，用于進一步的鑒定。

1.3 數據分析

分別使用Ocean Data View4.5、Surfer13軟件繪制采樣站點圖和水質參數剖面分布圖，使用Origin 8.5繪制浮游生物分布柱狀圖、密度及生物量等數據圖。采用SPSS 18.0軟件分析浮游生物密度、生物量與非生物因子（鹽度、濁度、溫度、Chl-a、營養(yǎng)鹽）等環(huán)境因子的相關性。

浮游生物優(yōu)勢種用優(yōu)勢度Y來計算，分別計算淡水區(qū)（A1～A3）、低鹽區(qū)（A4～A5）及高鹽區(qū)（A6～A13）浮游生物物種優(yōu)勢度，當Y≥0.02［21］時，定義該種為優(yōu)勢種，計算公式如下：

式中：N為各站位所有種類浮游生物的密度；Ni為第i種浮游生物的密度；fi為第i種浮游生物在各站位出現(xiàn)的頻率。

采用Shannon-Wiener多樣性指數（H′）表示物種多樣性，計算公式如下：

采用Margalef豐富度指數（D）表示物種數目的多寡，計算公式如下：

式中：S為各站位的總物種數。

2 結果與討論

2.1 長江口―東海陸架大中型浮游生物種屬分布特征

在調查的長江口―東海陸架典型斷面的13個站位中，共鑒定出大中型浮游動物35種，隸屬于4個門5個大類（表1）。其中，橈足類占絕對優(yōu)勢，共鑒定出21種，占浮游生物總種數的60.0%；水母類為第二優(yōu)勢類群，共鑒定出6種，占浮游生物總種數的17.1%；其他浮游動物還包括箭蟲（4種）、海樽類（2種）、磷蝦類（2種）。

表1 長江口―東海陸架A1~A13站位浮游動物群落特征Tab.1 Community characteristics of zooplankton at A1 to A13 stations in the Yangtze River estuary-East China Sea continental shelf

長江口―東海陸架的大中型浮游生物種屬構成受到長江沖淡水的顯著影響，從長江口淡水端至東海海洋端呈現(xiàn)出浮游生物分布特征的空間異質性：淡水站位（A1～A3，鹽度＜1.0）、低鹽度站位（A4～A5，鹽度1.5～12.4）和高鹽度站位（A6～A1 3，鹽度＞19）的浮游生物群落明顯不同（圖2）。與本研究結果類似，此前已有研究［22-23］在長江口及鄰近海域（121°E―122.5°E，30°N―31.5°N；122°E―124°E，29°N―33°N）也發(fā)現(xiàn)鹽度是影響長江口浮游生物群落構成的關鍵因素。總體而言，長江口的淡水站位存在很多近岸性浮游動物，如蟲肢歪水蚤（Tortanus vermiculus）、火腿許水蚤（Pseudodiaptomuspoplesia）等。隨著鹽度的升高，高鹽類的浮游動物開始占優(yōu)勢，如小擬哲水蚤（Paracalanusparvus）、強額擬哲水蚤（Paracalanuscrassirostris）等。廣鹽性浮游動物肥胖箭蟲（Sagitta enflata）在低鹽區(qū)和高鹽區(qū)均有發(fā)現(xiàn)，并成為高鹽區(qū)浮游生物優(yōu)勢種，這與此前的研究結果一致［24］，表明該生物對長江河口水域復雜多變的水文環(huán)境有較強的適應能力。除了橈足類，大多數高鹽度站位還觀察到了水母、磷蝦、箭蟲、海樽等。具體而言，本次調查區(qū)域全斷面的浮游生物優(yōu)勢種共有12種（表2）。在長江口內淡水區(qū)站位中（A1～A3），橈足類占絕對優(yōu)勢（表2），其中主要優(yōu)勢物種為蟲肢歪水蚤、火腿許水蚤、擬長腹劍水蚤（Oithona similis）。在低鹽度站位（A4～A5），橈足類中的許水蚤屬和歪水蚤屬的相對豐度相比淡水區(qū)站位要低（圖2），而唇角水蚤屬的針刺唇角水蚤（Labidocera euchaeta）成為新增橈足類優(yōu)勢物種（表2）。哲水蚤屬在A4～A5站位所占相對豐度分別高達11%及9%，但其包含了中華哲水蚤（Calanussinicus）、強額擬哲水蚤（Pavocalanuscrassirostri）、矮隆哲水蚤（Bestiola amoyensis）等多物種，而這些哲水蚤的單一物種優(yōu)勢度皆不足0.02，未能成為優(yōu)勢種。在高鹽度站位（A6～A13），浮游生物優(yōu)勢物種總體更為多樣化，與淡水區(qū)、低鹽區(qū)站位種屬構成存在顯著差異（圖2，表2），主要優(yōu)勢物種包括橈足類的小擬哲水蚤、針刺擬哲水蚤（Paracalanusaculeatus）、強額擬哲水蚤、太平洋紡錘水蚤（Acartia pacifica）、精致真刺水蚤（Paracalanusaculeatus）等，以及尾索類的軟擬海樽（Dolioetta gegenbauri）、毛顎類的肥胖箭蟲、腔腸類的雙生水母（Diphyopsischamissonis）。

表2 長江口―東海陸架A1~A13站位大中型浮游動物群落特征Tab.2 Dominant species of meso-and macro-plankton at A1 to A13 stations in the Yangtze River estuary-East China Sea continental shelf

圖2 長江口—東海陸架A1~A13站位大中型浮游生物相對密度Fig.2 Relative abundance of meso-and macro-plankton at A1 to A13 stations in the Yangtze River estuary-East China Sea continental shelf

2019年夏季，從長江口至東海陸架典型斷面的13個站位大中型浮游生物（＞202μm）的密度（38.3～783.9個·m-3，平均值為383.9個·m-3）和生物量（48.4～652.8 mg·m-3，平均值為380.5 mg·m-3）隨鹽度增加而逐漸上升（圖3）。淡水區(qū)站位（A1～A3）大中型浮游生物平均密度為44.1個·m-3，低鹽區(qū)的A4和A5站位大中型浮游生物密度分別為59.9個·m-3及101.79個·m-3，而高鹽區(qū)站位（A6～A13）的平均密度則上升至530.5個·m-3。大中型浮游生物生物量分布的空間變化規(guī)律與密度類似（圖3），在淡水區(qū)站位（A1～A3）較低，低鹽區(qū)站位（A4～A5）逐漸升高，而在高鹽區(qū)顯著上升。該13個站位的Shannon-Wiener多樣性指數、Margalef豐富度指數（表3）范圍分別為2.11～4.47、1.12～3.04，其空間變化規(guī)律均呈現(xiàn)出在淡水區(qū)及低鹽區(qū)較低而在高鹽區(qū)顯著上升的趨勢。在該斷面的13個站位中，A11～A13站位（123.5°E―125°E，29°N―30.5°N）的大中型浮游生物密度及生物量、物種數、Shannon-Wiener多樣性指數、Margalef豐富度指數均呈現(xiàn)高值，表明該區(qū)域大中型浮游生物數量多且生物多樣性高。總體而言，長江口―東海陸架浮游動物種類和數量隨鹽度增大而增加，這與前人在長江口及鄰近海域觀察到的現(xiàn)象一致［25-26］。

圖3 長江口—東海陸架A1~A13站位大中型浮游生物密度及生物量Fig.3 Density and biomass of meso-and macro-plankton at A1 to A13 stations in the Yangtze River estuary-East China Sea continental shelf

表3 長江口—東海陸架A1~A13站位大中型浮游生物多樣性Tab.3 Biodiversity indexes of meso-and macro-plankton at A1 to A13 stations in the Yangtze River estuary-East China Sea continental Shelf

2.2 長江口—東海陸架大中型浮游生物分布與水環(huán)境因子的關系

在夏季長江沖淡水、外海水團及洋流的影響下，長江口―東海陸架典型斷面的各站位水環(huán)境參數均值（鹽度、濁度、溫度、營養(yǎng)鹽）的變化特征呈現(xiàn)出顯著的咸淡水混合特征（表4）。其中，A1～A3站位于長江口內淡水區(qū)，鹽度＜0.2，A4～A5位于長江沖淡水主控下的低鹽度混合區(qū)，鹽度范圍在1.5～12.4之間，長江口外的A6～A13站位鹽度相對較高，在19.0～33.0之間。該研究水域的水體濁度在長江口內及低鹽區(qū)較高，尤其在A4及A5站位平均濁度均高于110 NTU，表明該區(qū)域為最大渾濁帶水域。在最大渾濁帶以東水域，水體濁度從A6至A13站位顯著遞減。夏季水體溫度普遍較高，長江口內水溫（26.9～28.9℃）略高于口外水溫（23.7～26.2℃）。從長江口至東海陸架水域，DIN和DISi含量呈現(xiàn)逐漸遞減的規(guī)律，與鹽度呈顯著負相關關系（DIN：R2=0.95，p＜0.01；DISi：R2=0.90，p＜0.01；表5），表明該水域DIN、DISi主要來源于長江沖淡水，并隨著海水的混合稀釋作用由長江口至東海陸架逐漸降低。該水域DIP含量與鹽度無明顯相關性，可能因其來源與形態(tài)轉化較為復雜。DIP濃度的最高值位于最大渾濁帶附近的A5（1.23μmol·L-1）和A6（1.05μmol·L-1）站位，可能與懸浮顆粒物的磷釋放有關。已有相關研究表明，表層DIP常被浮游植物吸收利用而轉移，底層DIP可由浮游生物死亡而分解再生，同時沉積物和懸浮顆粒物對DIP含量也有緩沖作用［27］。

表4 長江口—東海陸架A1~A13站位主要水質參數均值（來自不同水層）與底層溶解氧Tab.4 Major water quality parameters(average value from different water layers)and DO in bottom water at A1 to A13 stations in the Yangtze River estuary-East China Sea continental shelf

分析A斷面所有站位水體Chl-a含量與環(huán)境因子（不同水層的平均值）的相關性（表5），發(fā)現(xiàn)DIN、DIP和DISi含量與Chl-a含量均未呈現(xiàn)顯著相關性，表明長江口―東海陸架水域初級生產力變化特征并不取決于營養(yǎng)鹽含量，而可能受控于咸淡水混合影響下的多因素變化聯(lián)合影響。A斷面所有站位大中型浮游生物密度、生物量與Chl-a含量（不同水層的平均值）未呈現(xiàn)顯著相關性（表6），與營養(yǎng)鹽（尤其是DIN及DISi）呈顯著負相關，表明該斷面大中型浮游生物分布并非受控于上行效應，而是受到咸淡水混合影響下的水體理化性質等多因素變化的復雜影響。本研究發(fā)現(xiàn)該斷面在復雜而強烈的咸淡水混合影響下，其水體Chl-a含量和大中型浮游生物分布特征的主控因素有明顯的空間差異。長江口內淡水站位（A1～A3），營養(yǎng)鹽含量高，水體濁度高，Chl-a含量相對較低（范圍為1.28～1.63μg·L-1），大中型浮游動物密度和生物量也顯著較低，表明光照限制了該水域浮游植物的生長，進而導致浮游動物生長繁殖餌料不足。位于最大渾濁帶的A4和A5站位，營養(yǎng)鹽含量較長江口內水域略有降低，Chl-a含量相對較低（1.49～1.97μg·L-1），表明光照也是該水域初級生產力的限制性因素。A4和A5站位的大中型浮游動物密度和生物量相比長江口內淡水站位（A1～A3）有所升高（圖3），可能是由于最大渾濁帶給浮游動物提供了較好的庇護場所從而降低了其被捕食的概率。在鹽度較高的A6～A12站位，營養(yǎng)鹽含量和濁度逐步下降，但Chl-a含量（1.29～4.93μg·L-1，平均值為3.01μg·L-1）和大中型浮游生物密度及生物量（圖3）明顯較高，表明該水域充足的光照和適宜的營養(yǎng)鹽水平支撐了浮游植物的生長。已有研究［28］在長江口和杭州灣附近水域也發(fā)現(xiàn)，夏季在鹽度為25～30的沖淡水區(qū)，光照強度和營養(yǎng)鹽含量取得最佳平衡，浮游植物密度出現(xiàn)峰值，為浮游動物生長繁殖提供了豐富的餌料。在長江口離岸最遠的A13站位，水體濁度很低，營養(yǎng)鹽含量顯著低于其他站位，Chl-a含量最低（0.44μg·L-1），表明該水域初級生產力受到了營養(yǎng)鹽限制，但該站位浮游動物密度和生物量依然較高。總體而言，高鹽度站位（A6～A13）的大中型浮游動物密度和生物量與Chla無顯著相關性，表明浮游動物的分布并非受控于初級生產力（上行效應），而是受到了捕食壓力變化等其因他素的影響。

表5 長江口—東海陸架A1~A13站位水質參數的皮爾遜相關性分析Tab.5 Pearson’s correlation analysis between water quality parameters at A1 to A13 stations in the Yangtze River estuary-East China Sea continental shelf

表6 長江口—東海陸架浮游生物密度、生物量與水質參數的皮爾遜相關性分析Tab.6 Pearson’s correlation analysis between plankton density,biomass and water quality parameters in the Yangtze River estuary-East China Sea continental shelf

2.3 長江口—杭州灣咸淡水混合斷面浮游生物分布特征

從長江口咸淡水混合區(qū)向東南延伸至杭州灣外的B斷面站位總體鹽度較高（28.56～32.86，表7），平均溫度范圍為23.37～25.09°C。與A斷面高鹽區(qū)（A6～A13）類似，高鹽類的橈足類浮游生物構成了該水域的優(yōu)勢種（圖4），主要優(yōu)勢物種包括擬哲水蚤屬的小擬哲水蚤、針刺擬哲水蚤、強額擬哲水蚤，還包括紡錘蚤屬的太平洋紡錘水蚤。該斷面還鑒定出了軟擬海樽（B2）、肥胖箭蟲（B1、B2及B4），以及雙生水母（B1～B4），這些物種均與A斷面高鹽區(qū)相同。此外，在2019年夏季海洋觀測的航次中，B斷面附近海域夜晚出現(xiàn)了肉眼可見的夜光藻爆發(fā)現(xiàn)象（藍色熒光）。實驗室鑒定也發(fā)現(xiàn)B2～B4站位大中型浮游生物樣品中包含有夜光藻（Noctiluca scintillans），其相對豐度分別可達5%、2%、12%。

圖4 長江口—東海陸架B1~B4站位大中型浮游生物相對豐度Fig.4 Relative abundance of meso-and macro-plank?ton at B1to B4 stations in the Yangtze River estuary-East China Sea continental shelf

B斷面站位的水溫范圍為23.37～25.09℃，與A斷面高鹽區(qū)差異不大。從B1到B4站位，水體平均濁度和營養(yǎng)鹽含量（DIN）顯著下降（表7），而大中型浮游動物密度（567.9～927.5個·m-3）與生物量（465.5～659.7 mg·m-3）逐漸上升，該變化趨勢與A斷面高鹽區(qū)（A6～A13）一致（圖3，表4）。B斷面站位水體Chl-a含量與主要水質參數無顯著關聯(lián)，表明該斷面初級生產力可能受到咸淡水混合影響下的多因素變化共同影響。大中型浮游生物密度及生物量與水體濁度（相關系數分別為：R2=0.97，p＜0.01；R2=0.66，p＜0.01）、DIN濃度（相關系數分別為：R2=0.97，p＜0.01；R2=0.65，p＜0.01）呈顯著負相關關系，而與Chl-a含量無顯著關聯(lián)，表明咸淡水混合影響下的理化因素變化也是影響B(tài)斷面大中型浮游生物分布的重要因素。其中，B1站位大中型浮游生物密度及生物量最低，可能由于光照（平均濁度為29.32 NTU）限制了浮游植物的生長（Chl-a平均含量為0.15μg·L-1），進而影響了浮游動物生長繁殖（上行效應）。B2及B3站位水體濁度較低，Chl-a含量較B1顯著升高，大中型浮游生物密度及生物量也顯著升高。B4站位在較低含量營養(yǎng)鹽（DIN含量最低）影響下Chl-a含量較低（0.83μg·L-1），但該水域大中型浮游動物密度及生物量高達927.5個·m-3及659.7 mg·m-3，可能由于其捕食壓力低于B2及B3站位。

表7 長江口—東海陸架B1~B4站位主要水質參數均值（來自不同水層）、密度、生物量與底層溶解氧Tab.7 Major water quality parameters(average value from different water layers),abundance,biomass,and DO in bottom water at B1to B4 stations in the Yangtze River estuary-East China Sea continental shelf

本研究首次采用CPICS原位觀測方式對B斷面4個站位水體進行了浮游生物垂直分布調查。CPICS共采集到4 658張全框圖，其中157張拍攝到目標物。經人工揀選識別發(fā)現(xiàn)，這些目標物主要為大中型浮游生物和顆粒物?；诜治鯟PICS在各站位拍攝到的所有圖片，鑒定得到B1～B4的浮游生物隸屬于6門6綱，包括毛顎動物門箭蟲綱箭蟲屬、節(jié)肢動物門甲殼綱橈足亞綱、腔腸動物門有觸手綱雙生水母屬、軟體動物門頭足綱烏賊屬、原生動物門肉足蟲綱有孔蟲屬及甲藻門夜光藻綱夜光藻屬。比較B斷面不同站位原位觀測和實驗室鏡檢結果，發(fā)現(xiàn)其呈現(xiàn)的物種組成變化規(guī)律總體一致。4個站位中，CPICS在B4站位拍攝到的浮游生物種類最多（6類），而該站位采集到的大中型浮游生物經實驗室鑒定得到的物種數也最多（21種）。從拍攝結果來看，甲藻門中的夜光藻是B1～B4 4個站位共同優(yōu)勢種，節(jié)肢動物門的箭蟲及腔腸動物門的水母在4個站位也均有發(fā)現(xiàn)，且水母在B2站位出現(xiàn)最為頻繁，而原生動物門的有孔蟲僅在B3、B4站位被拍攝到。從拍攝效果來看，CPICS對夜光藻、烏賊、箭蟲、有孔蟲、水母等大型浮游動物的成像效果較清晰（圖5a、5c～5f），最高可鑒定至屬；但對部分橈足類浮游動物尾叉、觸角等細節(jié)的成像不清晰（圖5b），僅可鑒定至亞綱。值得注意的是，CPICS在4個站位均拍攝到了夜光藻，且其出現(xiàn)頻次在所拍攝到的目標物中占比極高，甚至拍攝到了正在分裂的夜光藻（圖5a）。夜光藻作為我國沿海水域常見的赤潮種，對環(huán)境適應能力很強，一直是渤海和黃海的主要赤潮種［10，29］，近幾年也常出現(xiàn)在舟山海域附近［30］。夜光藻雖然本身不含毒素，但直徑較大（150～2 000μm），在大量爆發(fā)時可黏附于魚腮上阻礙魚類呼吸甚至窒息死亡，其生態(tài)風險值得關注。本研究發(fā)現(xiàn)CPICS對夜光藻有非常清晰的成像效果，且目標框選較準確，未來基于長期原位觀測可為東海水域夜光藻的生消規(guī)律及演變趨勢提供重要數據支撐。

圖5 B1~B4站位CPICS拍攝的大中型浮游生物圖片F(xiàn)ig.5 Pictures of meso-and macro-plankton photographed by CPICS at B1 to B4 stations

3 結論與展望

本文對長江口―東海陸架典型斷面大中型浮游生物群落組成、密度、生物量進行分析，以闡釋長江口浮游生物分布特征在咸淡水混合影響下呈現(xiàn)的空間異質性，并利用浮游生物連續(xù)成像和分類儀在高鹽度站位進行浮游生物原位觀測和同步采樣分析，結果表明：

（1）長江口―東海陸架典型斷面大中型浮游生物種屬分布在長江口咸淡水混合顯著影響下，呈現(xiàn)出顯著的空間異質性。該斷面淡水及低鹽度站位，橈足類占絕對優(yōu)勢，其主要優(yōu)勢種為蟲肢歪水蚤、火腿許水蚤、擬長腹劍水蚤等淡水物種。長江口外高鹽度站位浮游生物優(yōu)勢物種更為多樣化，除了小擬哲水蚤、針刺擬哲水蚤等橈足類物種，還有軟擬海樽、肥胖箭蟲和雙生水母?？傮w而言，該斷面大中型浮游生物物種數、Shannon-Wiener多樣性指數、Margalef豐富度指數均隨鹽度增加而增大。

（2）長江口―東海陸架關鍵斷面Chl-a與大中型浮游生物分布特征的主控因素存在明顯的空間差異。在淡水站位，初級生產力主要受高濁度影響下的光照限制，進而影響浮游動物生長繁殖。在最大渾濁帶附近的低鹽度站位，Chl-a含量較低但大中型浮游動物明顯增多，可能由于高濁度水體降低了浮游動物被捕食的概率。在高鹽度站位，充足的光照和營養(yǎng)鹽支撐了浮游植物生長，但浮游動物分布并非受控于上行效應，而受到了捕食壓力變化等其他因素的影響。

（3）浮游生物連續(xù)成像和分類儀（CPICS）對夜光藻、箭蟲、水母等大型浮游生物成像效果好，一般可鑒定至屬，對橈足類拍攝細節(jié)有待提升，可鑒定至亞綱。盡管CPICS原位剖面觀測數據和野外采樣分析分類鑒定結果因鑒定分類水平存在差異，但二者所反映的物種數變化趨勢具有一致性，即離岸高鹽度站位物種更為豐富。

總體來說，本研究較全面地反映了長江口咸淡水混合影響下的大中型浮游動物種屬構成與分布特征的空間異質性，可為長江口水生生態(tài)系統(tǒng)提供重要基礎資料。浮游生物在線成像和分類設備首次在東海成功拍攝到了多種大中型浮游生物的原位影像，但對橈足類細節(jié)結構的成像效果有待提升。野外采樣和原位觀測結果在物種變化趨勢上展現(xiàn)出了一致性，未來有望進一步基于全水柱定點長期觀測的大數據，結合智能識別分類技術實現(xiàn)在線自動準確定性定量分析，實現(xiàn)東海水域浮游生物生消規(guī)律及演變趨勢的實時觀測。

作者貢獻聲明：

劉承瑩：樣品采集與分析，論文撰寫與修改。

王 銳：研究方案制定，論文撰寫與修改。

高 航：原位觀測與結果分析，論文修改。

王鵬遠：學術指導，論文審閱。

尹大強：學術指導，論文修改。