海南岛铺前湾浮游植物群落结构初步研究

2019-03-18 01:18殷安齐王兴华
安徽农学通报 2019年3期
关键词:浮游植物群落结构海南岛

殷安齐 王兴华

摘  要:在显微镜分析的基础上,对海南岛铺前湾2010年的浮游植物群落结构展开了初步研究。结果表明:夏季,铺前湾浮游植物共54种,优势种为尖刺拟菱形藻、中肋骨条藻等6种硅藻,平均生物密度为41.93×102ind./L,多样性指数和均匀度一般,丰富度偏低;冬季,铺前湾浮游植物共72种,优势种为曲壳藻、小环藻等5种硅藻,平均生物密度为4.31×102ind./L,多样性指数一般,均匀度偏低,丰富度较高。该海域浮游植物以广温近海种为主,群落结构以硅藻为主;冬季浮游植物种类较多,但丰度显著低于夏季。

关键词:浮游植物;群落结构;铺前湾;海南岛

中图分类号 Q948.8文献标识码 A文章编号 1007-7731(2019)(02-03)-0103-03

Abstract:With the microscope analysis of the plankton samples,which were sampled from Puqian Bay in 2010,a preliminary study on the community structure of phytoplankton was carried out.The results showed that,in summer,54 species were identified,dominant species were 6 diatom species,Pseudo-nitzschia pungens,Skeletonema costatum,Coscinodiscus radiatus,Bacillaria paxillifera,Cyrosigma sp.,and Synedra ulna;the average density was 41.93×102ind./L;Shannon-Weaver index and evenness index were both within moderate level,and species richness was relatively low.In winter,72 species were identified,dominant species were 5 diatom species,Achnanthes sp.,Cyclotella cryptica,C. radiatus,Thalassiothrix frauenfeldii,and S.costatum;the average density was 4.31×102ind./L;Shannon-Weaver index was within moderate level,evenness index was relatively low,and species richness was relatively high.Phytoplankton in Puqian Bay were mainly eurythermic margin sea species,and the community structure was dominated by the diatoms;there were more species in winter,but the abundance was significantly lower than its in summer.

Key words:Phytoplankton;Community structure;Puqian Bay;Hainan Island

浮游植物是海洋生態系统最重要的初级生产力,直接或间接地为其他生物提供饵料基础,其种类组成、群落结构以及丰度变动可以灵敏、迅速地反映环境的变化。

铺前湾位于海南岛北部,包括哥村港、新埠港、铺前港、东营港等,海湾面积约92.5km2,因海湾东侧文昌铺前镇而得名,其内湾有大片的红树林,一直以来都是各种经济鱼类的重要养殖场所。铺前跨海大桥连接文昌铺前镇和海口演丰镇,主桥于2018年11月3日合拢。为探究跨海大桥的修建对该海域生态环境的影响,通过分析浮游植物的种类组成、生物量分布、多样性指数、丰富度、均匀度等指标,综合评价铺前湾2010年的浮游植物群落结构,以期为后续研究提供历史数据和理论依据。

1 材料与方法

浮游生物样品分别于2010年7月和11月,采用浅水III型浮游生物网,从底至表层垂直拖网及表层采水获取(图1),并保存于终浓度为5%的鲁哥氏液中。使用奥林巴斯IX71显微镜完成浮游植物的种类鉴定[1-4]和个体计数。运用Shannon-Weaver多样性指数[5]、Margalef丰富度指数[6]、Pielou均匀度指数[7]以及物种优势度指数[8]综合评价分析群落结构,并依据多样性评判界值[9](表1)综合评价群落结构指数。

2 结果与分析

2.1 浮游植物类群 夏季,铺前湾浮游植物共54种。其中,硅藻最多,38种,占总种数的70.37%;其次是甲藻,13种,占24.07%;蓝藻2种,占3.70%;金藻1种,占1.85%。冬季,铺前湾浮游植物共72种。其中,硅藻最多,48种,占总种数的66.67%;其次是甲藻,15种,占20.83%;绿藻5种,占6.94%;蓝藻2种,占2.78%;黄藻和针胞藻各1种,分别占1.39%。

2.2 浮游植物优势种

2.2.1 夏季 尖刺拟菱形藻优势度最高,为0.14;在11个站位出现,出现频率为91.67%;平均生物密度为126.99ind./L,浮游植物生物密度百分比为15.71%;在3号站位生物密度最高,为341.60ind./L;其次为14号站位,247.50ind./L;15号站位最低,为33.50ind./L。中肋骨条藻优势度为0.13,在10个站位出现,出现频率为75.00%;平均生物密度为1229.49ind./L,占17.36%;在3号站位生物密度最高,为7286.40ind./L;其次为2号站位,1745.70ind./L;18号站位最低,为15.20ind./L。辐射圆筛藻优势度为0.08,在10个站位出现,出现频率为83.33%;平均生物密度为876.41ind./L,占10.14%;在2号站位生物密度最高,为6727.40ind./L;其次为1号站位,1707.80ind./L;18号站位最低,为0.04ind./L。派格棍形藻、布纹硅藻、肘状针杆藻的平均生物密度分别为196.69ind./L、73.30ind./L、104.86ind./L(表2)。

2.2.2 冬季 曲壳藻优势度最高,为0.15;在10个站位出现,出现频率为83.33%;平均生物密度为49.36ind./L,占浮游植物生物密度百分比为18.56%;在14号站位生物密度最高,为124.61ind./L;其次为20号站位,111.08ind./L;17号站位最低,为1.70ind./L。小环藻优势度为0.10,在10个站位出现,出现频率为83.33%;平均生物密度为48.83ind./L,占12.36%;在3号站位生物密度最高,为137.14ind./L;其次为2号站位,105.07ind./L;20号站位最低,为0.60ind./L。辐射圆筛藻优势度为0.07,在11个站位出现,出现频率为91.67%;平均生物密度为42.86ind./L,占7.48%;在7号站位生物密度最高,为166.98ind./L;其次为2号站位,111.32ind./L;15号站位最低,为1.56ind./L。佛氏海毛藻、中肋骨条藻的平均生物密度分别为20.01ind./L、20.58ind./L(表2)。

2.3 浮游植物生物密度

2.3.1 夏季 浮游植物生物密度为1.28×102~190.90×102ind./L,平均生物密度为41.93×102ind./L。硅藻生物密度最高,为40.36×102ind./L,占总生物密度的96.26%;其次为蓝藻,1.11×102ind./L,占2.65%;甲藻为0.34×102ind./L,占0.81%;金藻为0.11×102ind./L,占0.26%。2号站位生物密度最高,为190.90×102ind./L;其次为3号站位,172.16×102ind./L;1号站位居第3位,为54.66×102ind./L;17号站位最少,为1.28×102ind./L。

2.3.2 冬季 浮游植物生物密度为1.16×102~11.15×102ind./L,平均生物密度为4.31×102ind./L。硅藻生物密度最高,为3.74×102ind./L,占总生物密度的86.77%;其次为绿藻,0.26×102ind./L,占6.03%;甲藻为0.12×102ind./L,占2.78%;黄藻为0.10×102ind./L,占2.32%;针胞藻为0.07×102ind./L,占1.62%;蓝藻最低,只有0.02×102ind./L,占0.46%。3号站位生物密度最高,为11.15×102ind./L;其次为7号站位,8.76×102ind./L;2号站位居第3位,为6.82×102ind./L;17号站位最低,为1.16×102ind./L。

2.4 浮游植物群落结构指数

2.4.1 夏季 浮游植物多样性指数为2.59~3.98,平均为3.05。其中,7号站位最高,为3.98;其次为20号站位,3.60;其余各站位大多在3.00左右,2号站位最低,只有2.59。丰富度为1.05~2.68,平均为1.73。均匀度为0.65~0.90,平均为0.75(表3)。

2.4.2 冬季 浮游植物多样性指数为1.82~3.94,平均为3.20。其中,7号站位最高,为3.94;其次为11号站位,3.89;其余各站位大多在3.00左右,20号站位最低,只有1.82。丰富度为0.94~3.69,平均为2.69。均匀度为0.43~0.83,平均为0.71(表3)。

3 结论与讨论

铺前湾的浮游植物主要是广温近海类群、广温广盐类群、河口半咸水类群、以及外海偏暖水类群。其中,广温近海类群种类最多,主要有根管藻、尖刺拟菱形藻,其数量在调查区内占较大比例,是该海域浮游植物群落组成中最重要的类群;广温广盐类群主要有辐射圆筛藻;河口半咸水类群主要有具槽直链藻,其出现范围较小,地位和作用相对较低;外海偏暖水类群主要有中华盒形藻,该类群主要随外海水进入本海域,种类及其数量均较少。

铺前湾的浮游植物群落结构以硅藻为主,冬季浮游植物种类较多,但丰度显著低于夏季。夏季浮游植物群落结构多样性指数和均匀度一般,丰富度偏低;冬季浮游植物群落结构多样性指数一般,均匀度偏低,丰富度较高。环境因子与浮游植物的关系极其密切,季风、海流、温度、盐度、营养盐、人类活动等,直接影响着浮游植物的数量和群落结构。

参考文献

[1]Al-Kandari M,Al-Yamani F Y,Al-Rifaie K.Marine Phytoplankton Atlas of Kuwait's Waters[M].Kuwait:Kuwait Institute for Scientific Research,2009.

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[6]Margalef R.Information theory in ecology[J].General Systems,1958,3:36-71.

[7]Pielou E C.The measurements of diversity in different types of biological collections[J].Journal of Theoretical Biology,1966,13:131-144.

[8]孫军,刘东艳,徐俊,等.1999年春季渤海中部及其邻近海域的网采浮游植物群落[J].生态学报,2004,24(9):2003-2016.

[9]孙军,刘东艳,魏皓,等.琉球群岛邻近海域浮游植物多样性的模糊综合评判[J].海洋与湖沼,2001,32(4):445-453.

(责编:张宏民)

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