大连东部养殖区浮游植物夏季群落结构及多样性年际变化

宋晓阳 丁勇 周军

摘要：对2012年～2016年夏季的大连东部养殖区的浮游植物种群结构、细胞丰度变化、多样性指数的变化进行了分析，共检出浮游植物3门20属28种。结果表明：各站位之间、各年间浮游植物丰度波动幅度都较大；大连东部养殖区浮游植物多样性指数整体保持上升趋势，2016年9个站位多样性指数在1.37～1.70之间，处于较高水平，均匀度指数均介于0.360～0.665之间；虽然角毛藻spp.依然保持优势种的地位，但是中肋骨条藻和佛氏海毛藻的优势地位越来越大。三角角藻和梭角藻等甲藻优势度的提升，笔者认为与水温的升高有很大关系。

关键词：浮游植物；年际变化；多样性指数；优势度

长久以来，海洋渔业都是大连市的重要经济产业，黄海海域由于得天独厚的地理条件，海水养殖业发展较快。作为海洋生态系统的初级生产者和浮游动物、鱼、虾、贝等直接或间接的食物来源，浮游植物具有种类多、数量大、繁殖快等特点，是物质循环和能量转化中的关键环节，具有重要的生态意义[1-3]，其种类数和细胞丰度可以用来估计海洋渔业资源[2]。本文对2012年～2016年7月份大连东部养殖区的浮游植物种群结构、细胞丰度变化、多样性指数的变化进行了分析，旨在为该水域的开发、管理提供科学依据。

1材料與方法

1.1站位布设及采样方法

在大连地区东部海域小窑湾至獐子岛共设置9个调查站位，站位分布见图1。浮游植物的调查方法依照《海洋监测规范》（GB 17378-2007）[4]。使用浅水Ⅲ型浮游生物网自水下10 m至水面拖网采集浮游植物。采集到的浮游植物样品用终浓度5%甲醛固定保存。浮游植物样品经过静置、沉淀、浓缩后换入贮存瓶并编号，处理后的样品采用个体计数法在光学显微镜下进行种类鉴定和数量统计。个体数量以N×104 cell/m3表示。

1.2分析方法

浮游植物调查与评价指标包括种类组成、优势种、细胞丰度及分布、物种多样性指数、均匀度指数和优势度指数。

物种多样性指数采用Shannom-Weaver多样性指数（H′），其计算公式为

H′=-∑Si=1Pi×log2Pi

式中，S为采集样品种类数；Pi为第i种的个体数在总个数中的比例。

物种均匀度指数采用Pielou指数（J），其计算公式为

J=H′log2S

式中，N为采集样品中所有物种的总个体数，S为样品中的物种总数，ni为第i种的总个体数。

优势度指数采用Berger-Parker优势度指数（D），其计算公式为

D=NmaxN

式中，Nmax为优势种的个体数；N为功能团全部物种的个体数。

2结果与讨论

2.1种类组成与细胞丰度年际分布

2.1.1种类组成2012年～2016年该海域浮游植物共检出3门20属28种，其中硅藻门13属20种（不包括未定名种），甲藻门6属7种，金藻门1属1种（表1）。浮游植物的物种组成和种类数量除2014年外无明显变化。5年间，始终处于优势种地位的是角毛藻spp.和圆筛藻spp.，2014～2016年，之前不是优势种的佛氏海毛藻、中肋骨条藻、梭角藻、三角角藻逐渐成为优势种，且优势度上升。2014年角毛藻spp.优势度为0.11，三角角藻优势度0.05，中肋骨条藻0.04；2015年角毛藻spp.优势度0.14，佛氏海毛藻0.12、中肋骨条藻0.22、三角角藻0.04、梭角藻0.04；2016年角毛藻spp.优势度0.16，中肋骨条藻为0.14、佛氏海毛藻0.13、三角角藻0.11、梭角藻0.18。可以看出，5年间角毛藻spp.和圆筛藻spp.优势度变化不大，但是中肋骨条藻和佛氏海毛藻的优势度越来越大。

2.1.2细胞丰度年际分布各站位浮游植物丰度和平均丰度的年际变化见图2、图3。可以看出各站位之间、各年间波动幅度都较大。2012年各站位浮游植物细胞丰度范围为0.14×104～4.15×104 cell/m3，平均为1.49×104cell/m3，细胞丰度最高的是站位5，最低的是站位4；2013年各站位浮游植物细胞丰度范围为0.17×104 ～0.95×104 cell/m3，平均为0.41×104 cell/m3，细胞丰度最高的是站位1，最低的是站位8；2014年各站位浮游植物细胞丰度范围为0.6×104～154.8×104 cell/m3，平均为49.2 ×104 cell/m3，细胞丰度最高的是站位3，最低的是站位1；2015年各站位浮游植物细胞丰度范围为12.9×104 ～83.6×104 cell/m3，平均为41.2 ×104 cell/m3，细胞丰度最高的是站位3，最低的是站位2；2016年各站位浮游植物细胞丰度范围为63.5×104～1003×104 cell/m3，平均为82.7 ×104 cell/m3，细胞丰度最高的是站位7，最低的是站位4。总体来看站位3细胞丰度波动最大。平均丰度年际变化2012年、2013年平均丰度较低，2014年快速升高，2013年平均丰度为0.41×104 cell/m3，2014年达到49.2×104 cell/m3，升幅超100倍，2016年平均丰度最高，为82.7×104 cell/m3。2012年～2016年浮游甲藻丰度占浮游植物总丰度的比例分别为714%、13.28%、12.80%、9.14%、11.62%。

2.2多样性指数年际变化

各站位多样性指数H′和均匀度指数J年际变化见图4、图5。由图4可以看出， 2012年各站位多样性指数在0.83～1.25之间，2013年在083～1.32之间，2014年除站位1多样性指数最低为0.64外，其余8个站位均介于1.12～1.78之间，2015年除站位1、站位2外，其余7个站位均处于1.33～1.71之间，2016年在1.37～1.70之间。5年间，大连东部养殖区浮游植物多样性指数整体保持上升趋势，2016年多样性指数处于较高水平。均匀度指数均介于0.360～0.665之间。

3结论

海流、泾流、温度、盐度等是影响浮游植物平面分布的最主要因素，由于本调查海区范围较广，水深差异明显，因此调查海域受盐度、温度、深度及沿岸流等影响较突出，受全球变暖影响，尤其是始于2014年夏季的厄尔尼诺现象，监测海域水温和盐度都出现了较大幅度的升高，导致浮游植物的种类和细胞丰度变化较大。2012年、2013年平均丰度较低，自2014年起细胞平均丰度快速升高，也证明了这一点。5年间，始终处于优势种地位的是角毛藻spp.和圆筛藻spp.，2014年～2016年，佛氏海毛藻、中肋骨条藻、梭角藻、三角角藻逐渐成为优势种，且优势度上升。三角角藻和梭角藻等甲藻优势度的提升，笔者认为与水温的升高也有很大关系，与刘述锡等[5]的观点相同。5年间，大连东部养殖区浮游植物多样性指数整体保持上升趋势，2016年多样性指数处于较高水平。

参考文献：

[1]

Armbrust E V，2009.The life of diatoms in the worlds oceans[J].Nature，459（7244）：185-192.

[2] 高亚辉，梁君荣，陈长平等.海洋硅藻多样性与生态作用研究[J].厦门大学学报（自然科学版），2011，50（2）：455-464.

[3] 孙晓霞，孙松，吴玉霖，等.胶州湾网采浮游植物群落结构的长期变化[J].海洋与湖沼，2011，42（5）；639-646.

[4] 全国海洋标准化技术委员会.海洋监测规范 第7部分：近海污染生态调查和生物监测：GB 17378.7-2007 [S].

[5] 刘述锡，樊景凤，王真良.北黄海浮游植物群落季节变化[J].生态环境学报，2013，22（7）：1173-1181.