金敬林 方添坤 朱四喜
(1.国家海洋局舟山海洋工作站, 浙江 舟山 316021;2.贵州民族大学化学与环境科学学院, 贵阳 550025)
2011年夏季舟山近岸海域浮游动物调查研究*
金敬林1方添坤1朱四喜2
(1.国家海洋局舟山海洋工作站, 浙江 舟山 316021;2.贵州民族大学化学与环境科学学院, 贵阳 550025)
2011年夏季在舟山近岸海域布设14个站位进行浮游动物的调查与研究,此次调查共发现浮游动物70种,隶属14类,主要以桡足类为主。优势种均为近岸低盐种,分别为背针胸刺水蚤Centropagesdorsispinatus、太平洋纺锤水蚤Acartiapacifica、针刺拟哲水蚤Paracalanusaculeatus,各站位浮游动物群落之间的相似性较高。浮游动物的密度变化范围为45.3~3 487.2个/m3,平均值为552.0个/m3;生物量为57.0~3 263.0mg/m3,平均值为487.7mg/m3;生物量和密度水平平面分布呈北高南低也呈沿岸到近海逐渐降低的趋势。浮游动物的多样性指数为2.15,均匀度指数为0.53,丰富度指数为2.07。调查结果与其他海域相比,浮游动物的生物量和密度相对其他海域较高;与2005年历史资料比较,浮游动物的种类数略有下降,但种类主要组成基本一致,且生物量和密度均有所上升。
舟山;浮游动物;生物量;密度
浮游动物既作为其他大型动物的食物,又是一些藻类、细菌、碎屑的捕食者,是海洋生态系统能量的重要转换者和次级生产力的主要组成部分,其种类组成和数量变动对整个生态系统动态平衡有重要的调控作用,浮游动物种类及数量组成能较好地反应环境变化状况,在海洋环境保护中具有重要意义。因此,很多专家学者已对闽东沿岸、长江口、珠江口、大亚湾、杭州湾、连云港等海域的浮游动物进行调查研究[1-15],但近几年对舟山近岸海域的研究不多,本文通过对2011年夏季舟山近岸海域浮游动物的物种组成、生物量及密度分布、多样性分析等进行探讨,为舟山海域海洋生态环境的保护提供基础资料。
1.1 样品采集
2011年夏季在舟山近岸海域共布设14个站位进行浮游动物样品的采集,站位布设见图1。浮游动物用浅水Ⅰ型网由底层至表层进行垂直拖网一次采集,样品采集后用5%的甲醛固定,带回实验室进行分析。样品采集、处理、计数和计算参照GB 17378—2007《海洋监测规范》。
1.2 数据处理
浮游动物分别采用优势度、多样性指数、丰富度和均匀度等进行评价,浮游动物生物量和密度的平面分布图采用Surfer8软件绘制,群落结构用Primer5软件绘制,各计算公式如下:
d=(S-1)/log2N
J=H′/log2S
Y=(Ni/N)×fi
式中,H′为Shannon-Wiener多样性指数;Pi为第i种生物的个体数与总个体数之和的比值;d为物种丰富度;S为浮游动物的总种数;J为均匀度;Y为物种优势度;Ni为第i种生物的个体数;N为所有个体总数之和;fi为第i种生物出现的频度。当优势度Y≥0.02时,确定该物种为优势种。
2.1 浮游动物物种组成
经实验室鉴定,本次调查共发现浮游动物70种,隶属14类,分别为桡足类、磷虾类、樱虾类、糠虾类、毛顎类、背囊类、水螅水母类等,其中桡足类最多,共28种,占总数的40.0%,其次是浮游幼虫和水螅水母类各9种,各占总数的12.9%,浮游动物的类群所占比例见图2。各站位浮游动物出现的种类数不均匀,差别较大,其中种类数最多的出现在9号站,浮游动物共有36种,6号站位浮游动物的种类数最少,仅为6种。
2.2 浮游动物优势种的优势度和密度
舟山近岸海域浮游动物的优势种均为桡足类,分别为背针胸刺水蚤Centropagesdorsispinatus、太平洋纺锤水蚤Acartiapacifica、针刺拟哲水蚤Paracalanusaculeatus。
(1) 背针胸刺水蚤
近岸低盐种,主要分布于黄海至台湾海峡[16]。调查海域背针胸刺水蚤的优势度达0.29,密度变化范围为0~2 956.5个/m3,平均值为284.8个/m3。背针胸刺水蚤在调查海域分布不均匀,密度最高值出现在洋山海域的1号站位,其密度占该站位浮游动物总密度的84.8%,2号和5号站未发现背针胸刺水蚤。
(2) 太平洋纺锤水蚤
近岸低盐种,主要分布于渤海至南海[16],调查海域太平洋纺锤水蚤的优势度为0.12,密度变化范围为0~1 105.3个/m3,平均值为115.4个/m3。太平洋纺锤水蚤在调查海域分布也不均匀,其密度变化趋势基本上由调查海域的高纬度海域向低纬度海域逐渐降低。密度最大值出现在大、小洋山西部海域的2号站位,其密度占该站位浮游动物总密度的94.6%,6号和11号站位未发现太平洋纺锤水蚤。
(3) 针刺拟哲水蚤
暖水种,主要分布于亚热带和热带海域,在我国东海和南海较为常见,向北可分布至山东半岛以南海域[17],其优势度为0.07,密度变化范围为0~761.9个/m3,平均值为70.9个/m3。针刺拟哲水蚤在调查海域分布也极不均匀,密度最大值出现在岱山西北海域的3号站,其密度占该站位浮游动物总密度的78.4%,5号和13号站位针刺拟哲水蚤的密度次之,均为80.0个/m3,1号、9号和14号站位未发现针刺拟哲水蚤。
2.3 浮游动物群落聚类分析
采用Primer5软件对调查海域14个站位的浮游动物群落结构进行了组间平均聚类法的聚类分析(见图3)。由图3可知,舟山近岸海域14个站位的浮游动物群落之间的相似性都较高,其中1和9号站、7和8号站、10和13号站及3和5号站首先聚合在一起,这4组8个站位的两两相似性均超过70%,
其余各站的相似性都高于50%。各站位的相似性高可能是由于各站位都同属舟山近岸海域水系,其物理、化学、生物特征相近,且受人为的干扰程度差别相对较小。
2.4 浮游动物密度平面分布
2011年夏季舟山近岸海域各站位浮游动物的密度分布不均匀(见图4)。浮游动物的密度变化范围为45.3~3 487.2个/m3,平均值为552.0个/m3。浮游动物的密度由桡足类占绝对优势,桡足类平均密度达496.3个/m3,占舟山近岸海域浮游动物平均密度的89.9%。密度最高值出现在嵊泗洋山海域的1号站,高达3 487.2个/m3,该海域中背针胸刺水蚤的密度达2 956.5个/m3。密度最低值出现在定海金塘北部海域的6号站位,该站位浮游动物组成较简单,除3种桡足类外,其余浮游幼虫、毛顎类和栉水母类各1种,且各种类数量较少。
2.5 浮游动物生物量平面分布
2011年夏季舟山近岸海域各站位浮游动物的生物量也分布不均匀,其水平平面分布趋势与密度分布大致相同,浮游动物生物量为57.0~3 263.0mg/m3,平均值为487.7mg/m3。生物量最高值与密度最高值出现的站位一致(1号站点),即出现在嵊泗洋山海域,高生物量值也与优势种的大量出现密切相关。最低值出现在朱家尖东部海域,即11号站位,该站位同样由于种类组成较简单,且各种类数量较少,从而成为生物量最低的站位。
2.6 浮游动物多样性分析
统计分析结果表明,2011年夏季舟山近岸海域浮游动物的多样性指数变化范围为0.5~3.92,平均值为2.15,均匀度指数变化范围为0.13~0.82,平均值为0.53,丰富度指数变化范围为0.91~4.36,平均值为2.07。各站位的多样性指数和丰富度指数变化幅度较大,均匀度变化幅度相对较小。
3.1 与其他海域及历史资料相比较
夏季不同海域浮游动物的种类、密度和生物量见表1。由表1可知,2011年夏季舟山近岸海域浮游动物的种类数均高于其他海域,密度略低于大亚湾和苏北浅滩,生物量低于深圳湾,这表明2011年夏季舟山近岸海域较其他海域浮游动物的密度和生物量相对较高。
与2005年夏季舟山近岸海域浮游动物调查结果[18]相比,2011年浮游动物的种类数较2005年略有降低,但基本组成一致。浮游动物桡足类和水母类所占的比例较2005年略有上升,浮游动物的生物量和密度显著升高,这可能与优势种个体较大且分布较集中有关。
3.2 环境对浮游动物的影响
2011年调查海域水质为劣四类海水,主要是无机氮和活性磷酸盐超标,有研究表明,营养盐的变化对浮游生物将产生较大的影响,营养盐的增加使得浮游植物得以大量繁殖,从而使以藻类为食的浮游动物的生物量和密度得到增加[10]。这可能也是2011年浮游动物的生物量和密度较2005年升高的原因之一。此外,浮游动物的分布与盐度存在较大的相关性,本次调查出现的浮游动物大多为近岸低盐种,从图4我们可看出,浮游动物的生物量和密度的水平平面分布呈北高南低也呈沿岸到近海逐渐降低的趋势,这一现象与柳燕等人[19]在闽东沿岸的调查结果存在一致性。
(1) 本次调查共发现浮游动物70种,隶属14类,主要以桡足类为主。浮游动物的多样性指数变化范围为0.5~3.92,平均值为2.15,均匀度指数变化范围为0.13~0.82,平均值为0.53,丰富度指数变化范围为0.91~4.36,平均值为2.07。浮游动物生物量为57.0~3 263.0mg/m3,平均值为487.7mg/m3;密度变化范围为45.3~3 487.2个/m3,平均值为552.0个/m3。各站位浮游动物的生物量和密度分布不均匀,但生物量和密度的水平平面分布趋势大致相同。舟山近岸海域浮游动物的优势种均为桡足类,分别为背针胸刺水蚤、太平洋纺锤水蚤、针刺拟哲水蚤,各站位浮游动物群落之间相似性较高。
(2) 2011年夏季舟山近岸海域调查结果与其他海域相比可知,浮游动物的生物量和密度相对其他海域较高,与2005年资料比较可知,浮游动物的种类数略有下降,但种类主要组成基本一致,且生物量和密度均有所上升。
(3) 环境对浮游动物的影响十分复杂,但本文研究只是局限于2011年夏季一个航次,因此无法就环境对浮游动物的影响进行更深一层次的研究,也不能全面的反映该海域的生态环境状况,建议相关部门有针对性、连续性地对该海域进行调查研究,以更好地评价该海域的生态环境。
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Study on the zooplanktons in Zhoushan nearby sea during the summer of 2011
Jin Jinglin1, Fang Tiankun1, Zhu Sixi2
(1.Zhoushan Marine Workstation, SOA, Zhoushan 316021; 2. College of Chemistry and Environmental Science, Guizhou Minzu University, Guiyang 550025, China)
Analysis on the samples collected from the 14 stations in zhoushan nearby sea during the summer 2011 showed that there were 70 species of zooplanktons in the surveyed area.Centropagesdorsispinatus,Acartiapacifica,andParacalanusaculeatuswerethedominantspecies,andthezooplanktoncommunitiesineachstationwerehighlysimilar.Thedensityofzooplanktonwasintherangeof45.3 - 3487.2ind./m3,theaveragedensitywas552ind./m3;Thebiomassofzooplanktonwasintherangeof57.0 - 3263.0mg/m3,theaveragedensity487.7mg/m3;Thehorizontaldistributionofbiomassanddensityfromnorthtosouthandcoasttooffshoredecreased.Thediversityindexwas2.15,evennessindexwas0.53,andrichnessindexwas2.07.Contrastedwiththeotheroceanicareas,thebiomassanddensityofzooplanktonherewerehigher;contrastedtothehistoricaldatain2005inZhoushan,thetotalsofspecieswasreduced,butthecompositionofspecieswasbasicallythesame,andthebiomassanddensityincreased.
Zhoushan; zooplankton; biomass; density
* 教育部新世纪人才支持计划项目(NCET-12-0659);贵州省优秀科技教育人才省长资金项目(黔省专合字[2012]71号);贵阳市低碳科技计划项目(筑科合同[2012205]号)
2015-04-09; 2015-06-15修回
金敬林,男,1982年生,工程师,研究方向:海洋环境监测与评价。E-mail:185960442@qq.com
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