2009年夏季海南岛红树林区浮游植物群落结构特征

2016-05-30 07:04陈丹丹兰建新张光星涂志刚吴瑞
热带作物学报 2016年5期
关键词:浮游植物硅藻海南岛

陈丹丹 兰建新 张光星 涂志刚 吴瑞

摘 要 于2009年6月对海南岛红树林区浮游植物群落结构进行研究。结果表明,海南岛红树林区水体浮游植物以硅藻门种类为主,主要优势种为骨条藻(Skeletonema sp.)、微小小环藻(Cyclotella caspia)、新月菱形藻(Nitzschia closterium)、颤藻(Oscillatoria sp.),同时出现多种裸藻、绿藻和甲藻。本次调查共鉴定出浮游植物46属97种(包括变种),其中硅藻门25属59种,绿藻门9属18种,蓝藻门7属10种,裸藻门2属4种,甲藻门5属5种,金藻门1属1种。浮游植物密度变化范围为(289.9~1 964.9)×103 cells/L,平均为885.3×103 cells/L。浮游植物的组成和结构表明红树林区水质较好,但新英港、三亚河、新盈彩桥等红树林区,水体质量有下降的可能,应引起关注。

关键词 红树林;浮游植物;硅藻;海南岛

中图分类号 S963.213 文献标识码 A

Abstract The structure of phytoplankton communities in the waters of mangrove natural reserve in Hainan Island was studied in June 2009. The results showed that the most of phytoplankton were diatoms in the waters of mangrove. The dominant species were Skeletonema sp.,Cyclotella caspia,Nitzschia closterium and Oscillatoria sp. Some taxa belonging to Euglenophyta,Pyrrophyta and Chlorophyta also occurred in the water. Totally 97 species (including variety)in 46 generas were identified,in which 59 species in 25 genera belonged to Bacillariophyta,and 18 species in 9 genera for Chlorophyta,10 species in 7 genera for Cyanophyta,4 species in 2 genera for Euglenophyta,5 species in 5 genera for Pyrrophyta,1 specie for Chrysophyta, respectively. The cell abundance of phytoplankton ranged from 289.9×103 to 1 964.9×103 cells/L,with an average of 885.3×103 cells/L. According to the composition and structure of phytoplankton communities,the water quality in mangrove areas was in good condition. But in Xinying Harbour,Sanya River and Caiqiao, the water quality might be degraded,which should cause our attention.

Key words Mangrove;Phytoplankton;Diatom;Hainan Island

doi 10.3969/j.issn.1000-2561.2016.05.028

海南岛是中国红树林的分布中心,海南岛有绵长的海岸线和众多的港湾、河口,为红树林的生存繁衍提供了优越的条件,使之成为中国红树林植物种类最丰富、生长最好的地区。红树林区拥有丰富的饵料和适宜的栖息环境,是许多海洋动物生长发育的重要场所。浮游植物是红树林生态系统初级生产者之一,在食物链中占有重要地位,一些浮游植物如骨条藻等具有指示环境的作用,研究红树林中的浮游植物群落结构可以更好地说明红树林生态系统的独特生态功能及其在河口海岸中的重要性[1]。目前中国学者已对福建、广西、深圳等红树林区的浮游植物开展研究,分析了红树林区浮游植物群落的多样性组成与时空分布特征,并利用浮游植物的多样性指数对湿地水体的营养状态进行评价[1-5],但对海南岛浮游植物研究较缺乏[6-8],特别是在红树林区浮游植物群落方面。笔者研究了海南岛红树林自然保护区浮游植物的种类多样性和群落结构,对红树林生态系统基础资料的补充和生态环境的保护具有重要的意义。

1 材料与方法

1.1 材料

海南岛地处热带,属热带季风气候区域,年平均气温23.8 ℃,1月平均气温17.2 ℃,7月平均气温27.4 ℃,雨量充沛,干湿季分明。海南岛拥有丰富的红树林资源,笔者于2009年6月分别对东寨港、清澜港、青梅港、三亚河、新英港、新盈彩桥、花场湾等红树林区水体浮游植物群落进行现场调查(图1),高潮时在林内外和林缘采集表层海水共3 L,用Lugols solution固定并带回实验室。

1.2 方法

将样品静置、沉淀,逐步浓缩至50 mL;取 0.1 mL于显微镜下用浮游植物计数框进行种类鉴定和计数,种类鉴定参考金德祥等[9-11]、郭玉洁等[12]、胡鸿钧等[13]的方法。浮游植物群落特征指数计算公式[14]如下:

Shannon-Wiener多样性指数(H′):

ni为第 i种的总个体数; Pi(Pi=ni/N)为第 i种在样品中的数量比率;S为总种数;fi为该种在各样品中出现的频率;N为全部样品中的总个体数。

2 结果与分析

2.1 浮游植物的种类组成

海南岛红树林区水体浮游植物的种类组成和密度见表1。共计浮游植物6门46属97种(包括变种),其中硅藻门25属59种,约占总种类数的60.8%;绿藻门9属18种,约占18.6%;蓝藻门7属10种,约占10.3%,裸藻门2属4种,约占4.1%,甲藻门5属5种,约占5.2%,金藻门1属1种,约占1.0%。各红树林区浮游植物种类以东寨港的种类数最多,有56种;其次为青梅港,有42种;种类数最少的为新英港,仅17种。

2.2 浮游植物密度比较

海南岛红树林区浮游植物的密度介于(289.9~1964.9)×103 cells/L,均以硅藻数量居多,其细胞密度介于(152.9~1 220.4)×103 cells/L。东寨港的浮游植物密度最高,为1 964.9×103 cells/L;其次为青梅港和新英,分别为1 376.4×103、1 243.6×103 cells/L。这3个红树林区的浮游植物密度均已达到富营养化的水平。各红树林区浮游植物平均密度大小顺序为:东寨港﹥青梅港﹥新英港﹥花场湾﹥三亚河﹥清澜港﹥新盈彩桥(图2)。

2.3 浮游植物优势种和种类数的变化

海南岛红树林区浮游植物优势种类明显,各区域间有一定差别。东寨港浮游植物优势种类主要是新月菱形藻、海链藻、点形平裂藻;清澜港主要是骨条藻和被甲栅藻;三亚河的优势种类主要是微小小环藻、颤藻;青梅港主要是亚历山大藻;新盈彩桥的优势种类主要是微小小环藻、新月菱形藻;新英港和花场湾的优势种类则是骨条藻(表2)。这些优势种类多属微型硅藻或耐污染种类。

2.4 浮游植物群落结构分析

根据浮游植物群落结构分析的结果(表3),各红树林自然保护区的浮游植物丰富度介于0.657~2.126,多样性指数介于0.798~4.463,均匀度介于0.191~0.795。丰富度属东寨港最高,多样性指数和均匀度属青梅港最高,这3个生态指数的最低值则均属新英港。虽然东寨港和青梅港的浮游植物细胞丰度较其他保护区高,但这2个保护区的丰富度、多样性指数、均匀度也相对较高,说明东寨港和青梅港浮游植物群落内物种分布较均匀,群落较稳定。新英港和花场湾由于骨条藻占主导,在浮游植物群落中形成的优势种更为单一,群落结构也相对简单。

3 讨论与结论

3.1 海南岛红树林区与国内其他红树林区浮游植物组成特征比较

海南岛红树林区浮游植物以硅藻门种类为主,占总种类数的60.8%。据报道,福建漳江口、深圳福田、广西英罗湾等红树林区浮游植物的调查结果也表明了红树林区浮游植物以硅藻门种类为主[1-5]。这主要是由于红树林区有丰富的硅和氮,有利于硅藻的繁殖。

海南红树林区出现大量底栖类的羽纹纲硅藻,底栖性的种类占硅藻种类数的66.7%,这与福建漳江口、深圳福田等红树林区浮游植物的组成特点相似[1-5]。这是由于在红树林阻挡下,林前潮汐和风浪冲刷极易使底栖硅藻悬浮于水体[1],同时也显示了红树林水体浮游植物群落在组成和结构上类似于近岸或大洋水体的特殊性。

海南岛红树林区浮游植物的优势种为新月菱形藻、骨条藻、微小小环藻和颤藻等,福建漳州口红树林区浮游植物的优势种为中肋骨条藻、菱形藻、密盘裸藻、长菱形藻等[1],深圳福田红树林区优势种为微小小环藻和诺氏海链等[3-5]。通过比较可知,各研究区的优势种类多以耐污种类微小小环藻和赤潮种骨条藻为主,表明这些水体可能受到一定程度的污染。

3.2 海南岛红树林区浮游植物群落结构特征

海南岛各红树林保护区浮游植物均以硅藻门种类为主,但同时出现了多种绿藻和蓝藻。多个红树林区出现了典型的淡水种,如厚顶栅藻、四尾栅藻、点形平裂藻、颤藻等,尤其以东寨港、清澜港、青梅港和花场湾最为突出,表明了这些红树林保护区水体均属咸淡水性质。

海南岛各红树林区浮游植物中均有赤潮藻(如骨条藻、海链藻、亚历山大藻等)及耐污种类(如微小小环藻、颤藻、裸藻等)的存在。多数红树林区赤潮藻的细胞密度较低,表明这些红树林区出现赤潮的可能性较小。但在新英港,骨条藻在浮游植物中占绝对优势地位,其细胞数占浮游植物细胞总数的90%左右,部分站位骨条藻的密度在106 cells/L以上,达到了水体富营养化的水平。在东寨港三江附近海域,海链藻的密度更是高达3 093×103 cells/L。在三亚河、新盈彩桥等红树林区,微小小环藻、颤藻等这些耐受污染的种类已成为优势种或优势类群,表明这些区域水体质量有下降的可能,应加以注意。

海南岛各红树林区浮游植物群落结构不尽相同,东寨港和青梅港的浮游植物种类最为丰富,且细胞密度较高,这可以维持较高的初级生产力,能为各种生物提供丰富的饵料和食物。新英港的浮游植物种类数最少,优势种单一化,达富营养化水平。三亚河、新盈彩桥浮游植物细胞丰度低,以耐污种类为主要优势种,虽发生赤潮的可能性较小,但耐污种的优势化,也应引起相关污染防治部门的关注。

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