舟山海域浮游植物生态调查与研究

魏　娜，王文娟，柴小平，黄　备，王婕妤

（浙江省舟山海洋生态环境监测站，浙江舟山　316021）

·研究简报·

舟山海域浮游植物生态调查与研究

魏娜，王文娟，柴小平，黄备，王婕妤

（浙江省舟山海洋生态环境监测站，浙江舟山316021）

于2014年对舟山海域进行春秋两季调查，共采集到浮游植物8门87属254种，硅藻是构成调查区域浮游植物群落的主要类群。中肋骨条藻的优势地位明显。表层浮游植物丰度年均值为7.24×104 cells/L。浮游植物Margalef指数、Shannon-Weaver指数和Pielou指数均值分别为1.62、2.01、0.65，浮游植物生物多样性尚好。近5年的监测数据比较显示，浮游植物丰度基本稳定，保持在一个数量级上。

舟山海域；浮游植物；种类组成；群落多样性

浮游植物是海洋中最重要的初级生产者，是海洋动物的直接或间接饵料，在海洋渔业上具有重要意义。同时浮游植物的分布直接受海水运动的影响，某些种类的分布可作为海流、水团等的指示生物，在生物海洋学研究中颇具意义。再者，浮游植物能富集污染物质，可作为污染的指示生物［1］。研究表明海洋浮游植物群落在云反照率（cloudalbedo）［2］、碳通量［3］和海水光通量、热通量［4］等方面影响着全球气候。因此关于浮游植物的调查研究已成为当今海洋研究的热点。

舟山作为一个群岛城市，海洋资源丰富，资源的可持续利用对于舟山的发展至关重要。目前对于舟山海域的研究涉及了赤潮成因及机理、浮游植物的现存量和初级生产力、浮游植物的群落结构等多方面［5-8］。本文旨在通过对舟山海域浮游植物群落的种类组成、数量分布及季节变化的调查，从生态学角度分析和评价该海域的生态环境，为更好地加强该海域环境的保护和生物资源的可持续利用提供数据积累。

1　材料与方法

在舟山群岛主要岛屿周围布设站位共20个，如图1。于2014年开展春（4-5月）、秋（10月）两个航次的海域调查。

样品的处理与计数均按《海洋监测规范》（GB17378.7-2007）［9］执行。定性样品采集使用浅水Ⅲ型浮游生物网自距海底2 m处至海面垂直拖网，并用5%甲醛固定保存。定量样品采集使用GO-FLOW采水器采集表层水，按每升水样加入6～8 mL鲁哥氏液进行固定。

图1　浮游植物调查站位Fig.1　Phytoplankton sampling stations

群落优势种的判断采用优势度指数（Y）［10］，季节间群落的相似程度分析采用Jaccard相似性指数［11］，物种组成的空间分布差异用不同出现频率的浮游植物物种数直方图［12］来表示，群落多样性分析采用Margalef指数、Shannon-Weaver多样性指数和Pielou均匀度指数［13-14］。

2　结果与讨论

2.1浮游植物种类组成及时空分布

2.1.1种类组成

调查共采集到浮游植物8门34科87属254种［15-18］，其中硅藻174种，占68.5%；甲藻63种，占24.8%；绿藻和蓝藻各6种，各占2.4%；金藻2种，占0.8%；裸藻、隐藻和针胞藻各1种，各占0.4%。其中，春季调查时出现8门30科72属187种，硅藻137种，占73.3%；秋季调查时出现8门30科78属204种，硅藻141种，占69.1%。由此可见，硅藻是构成调查海域浮游植物群落的主要类群。

浮游植物生态类群以广温类群为主，其适温较广，如广温广盐种尖刺拟菱形藻Pseudonitzschia pungens、中肋骨条藻Skeletonema costatum等，广温高盐种翼根管藻纤细变型Rhizosolenia alata f.gracillima等，广温低盐种如具槽直链藻Melosira sulcata等。其次是适宜在水温较高的季节和水域生存的暖水种，如暖水广盐种洛氏角毛藻Chaetoceros lorenzianus等，暖水高盐种密聚角毛藻Chaetoceros coarctatus等，暖水近岸种琼氏圆筛藻Coscinodiscus jonesianus等。还出现少量暖温种和淡水种，如暖温高盐种冕孢角毛藻Chaetoceros subsecundus等，暖温性广布种笔尖形根管藻长棘变种Rhizosolenia styliformis v.longispina等，淡水种同族羽纹藻Pinnularia gentilis等。

春秋季间的Jaccard物种相似性指数值为0.55，表明调查海域浮游植物季节更替不明显［20］。

图2　不同出现频率的浮游植物物种数直方图Fig.2　The horizontal histograms showing the number ofphytoplankton species with different occurrence frequencies

由图2可以看出，春季只在个别（1～2个）站位出现的物种数占总物种数的54.5%，秋季占41.2%，而两季在半数以上站位均出现的物种数累计分别为15.0%和25.5%。说明两季浮游植物物种组成在空间分布上均存在一定的差异，春季的空间差异大于秋季。

2.1.2优势种

调查海域表层浮游植物的优势种（取Y＞0.02）随季节变化明显，见表1。除中肋骨条藻外，其它种类只在一季占据优势。

表1　表层浮游植物优势种及其优势度Tab.1　The dominant phytoplankton species in surface layer and their dominance

中肋骨条藻是典型的广温广盐广布种，在近岸低盐水及河口海域尤为繁茂，是沿岸流的良好指示种。同时本种能生长于富营养化水域，是沿岸水中常见的赤潮生物，在舟山海域也普遍出现。春季中肋骨条藻的丰度变化不大，介于2.07×103～6.18×104cells/L之间，衢山岛东部外侧海域丰度相对较高。秋季分布趋势与春季大体一致，但丰度变化较大，介于0.38×103～1.10×106cells/L，高值区已接近赤潮临界值［21］。

图3　表层中肋骨条藻丰度（×103cells/L）站位分布Fig.3　Spatial distribution of Skeletonema costatum density in surface layer in different seasons

2.2表层浮游植物丰度

由表2可知，表层浮游植物的丰度变化范围为2.31×103～1.79×106cells/L，平均为7.24×104cells/L。春季均值明显低于秋季，这与秋季外侧站位的高中肋骨条藻丰度密不可分。春季硅藻、甲藻、蓝藻和其它藻类所占比例分别为47.5%、33.6%、0%和19.0%，硅甲藻比例明显较高。秋季由于外侧站位中肋骨条藻的高丰度，硅藻比例上升为94.4%；蓝藻比例提高为2.2%，主要归因于束毛藻丰度的提高；而甲藻比例下降较为明显，仅为2.9%。

表2　表层浮游植物丰度季节变化（×103cells/L）Tab.2　The seasonal variation of phytoplankton density in surface layer

从平面分布上看，春秋季浮游植物丰度均基本呈现自西向东递增的趋势。春季高值区主要位于东福山附近海域，测值在1.50×105cells/L以上；秋季高值区位于衢山岛东部外侧海域，测值在5.0×105cells/L以上。舟山市各主要岛屿沿岸海域为浮游植物丰度的低值区，春秋季测值均在2.0×104cells/L以下，这可能与水体的高悬浮物含量有关。光是绿色植物进行光合作用的首要条件，沿岸海域由于悬浮物含量高，水体扰动大，海水浑浊，透明度小，导致进入海水的光强很弱，仅在近表层的浮游植物利用太阳光进行光合作用。同时，混浊的海区不利于浮游生物的生存而导致其死亡［5］。

图4　表层浮游植物丰度（×103cells/L）平面分布Fig.4　Spatial distribution of phytoplankton density in surface layer in different seasons

2.3群落多样性

调查海域表层浮游植物多样性指数变化范围为0.95～3.32，均值为2.01，其平面分布春季基本呈由西北和东南向中部递减的趋势，秋季则呈由东南向西北递减的趋势，详见图5。Margalef指数变化范围为0.64～3.22，均值为1.62，平面分布与多样性指数基本一致，详见图6。

均匀度指数的变化范围为0.30～0.97，均值为0.65。春季高值区主要出现在近杭州湾湾口处，值在0.8以上；低值区主要位于舟山本岛东部海域，值在0.6以下。秋季高值区位于金塘岛西侧海域，值在0.8以上；低值区主要位于调查海域的西北和东北部，值均在0.5以下。详见图7。

调查海域Margalef指数、多样性指数、均匀度指数均值分别为1.62、2.01、0.65，各站位的均匀度指数普遍高于0.3，多样性指数大部分均高于1。马建新等［22］认为实际运用中，当均匀度指数大于0.3时，海区浮游植物多样性较好；而当多样性指数小于1，均匀度指数小于0.3时，海区浮游植物多样性较差。因此可以认为调查海域浮游植物多样性尚好。

图5　浮游植物多样性指数平面分布Fig.5　Spatial distribution of phytoplankton diversity indices in surface layer in different seasons

2.4浮游植物的年际变化

分析浮游植物丰度近5年来的变化见表3和4。

就春季而言，2010年浮游植物丰度明显低于其它年份，这可能与其调查时间偏早、水温尚未回升有关。2011年由于部分站位出现了中肋骨条藻的高密度增殖导致浮游植物丰度明显高于其它年份。若消除高中肋骨条藻丰度站位的影响，2011年均值调整为60.14×103cells/L，与之后几年的均值均在一个数量级上。

图6　浮游植物Margalef指数平面分布Fig.6　Spatial distribution of phytoplankton abundance indices in surface layer in different seasons

秋季比较上，呈现两头高、中间低的变化趋势，2010年与2014年丰度均值较其它年份高出一个数量级，究其原因也与部分站位中肋骨条藻的高丰度值有关。若消除高中肋骨条藻丰度站位的影响后，2010年均值为26.76×103cells/L，2014年均值为27.71×103cells/L，与其它年份的均值在一个数量级上。

图7　浮游植物均匀度指数平面分布Fig.7　Spatial distribution of phytoplankton evenness indices in surface layer in different seasons

总体上说，若不考虑部分站位中肋骨条藻的高密度增殖带来的影响，近5年来调查海域浮游植物丰度基本在一个数量级上保持稳定。而丰度的高值区范围基本位于嵊泗列岛附近及外侧海域、衢山岛东部外侧海域、东极诸岛附近海域。

表3　春季表层浮游植物丰度年际变化Tab.3　Yearly variations of phytoplankton density in surface layer in spring

表4　秋季表层浮游植物丰度年际变化Tab.4　Yearly variations of phytoplankton density in surface layer in autumn

3　结论

（1）两个航次调查共采集到浮游植物8门34科87属254种，硅藻是构成调查海域浮游植物群落的主要类群，优势种主要为中肋骨条藻、具槽直链藻、具齿原甲藻和极小海链藻。

（2）调查海域的浮游植物丰度年均值为7.24×104cells/L。春秋季浮游植物丰度均基本呈现自西向东递增的趋势。春季高值区主要位于东福山附近海域，秋季高值区位于衢山岛东部外侧海域，舟山市各主要岛屿沿岸海域为浮游植物丰度的低值区。

（3）浮游植物Margalef指数、Shannon-Weaver指数和Pielou指数均值分别为1.62、2.01、0.65，浮游植物生物多样性尚好。

（4）近5年的监测数据比较显示，浮游植物丰度基本稳定，保持在一个数量级上。丰度的高值区范围基本位于嵊泗列岛附近及外侧海域、衢山岛东部外侧海域、东极诸岛附近海域。

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The Study of Phytoplankton in Zhoushan Sea Area

WEI Na，WANG Wen-juan，CHAI Xiao-ping，et al
（Zhoushan Marine Ecological Environment Monitoring Station，Zhoushan316021，China）

The phytoplankton community in Zhoushan sea area was characterized based on two cruise surveys carried out in 2014.A total 8 phyla，including 87 genera and 254 species of phytoplankton were commonly found in the survey area.The main phytoplankton group was diatoms.Skeletonema costatum was the most dominant species.The mean density of phytoplankton in the surface layer was 7.24×104 cells/L.Three indices which were diversity index，abundance index，and evenness index were used to analyze the characteristics of community structure of phytoplankton in the survey area.The results showed that the biodiversity of phytoplankton was passable in Zhoushan sea area.In the last 5 years，the monitoring data showed that the abundance of phytoplankton was stable and maintained at an order of magnitude.

Zhoushan sea area；phytoplankton；species composition；community diversity

Q179.1

A

1008-830X（2015）03-0233-05

2015-01-26

国家环境保护公益性行业科研专项（201309008）

魏娜（1983-），女，福建霞浦人，工程师，研究方向：浮游植物生态.