2017年冬季海口湾浮游植物群落结构①

2021-05-15 14:00曾广锐符俊优蒙健娇兰建新庞巧珠
热带农业工程 2021年1期
关键词:浮游表层站位

曾广锐 符俊优 蒙健娇 兰建新 庞巧珠 吴 瑞

(海南省海洋与渔业科学院 海南海口571126)

海洋浮游植物是海洋中最主要的初级生产者,在生态系统中也是重要的生物组成,其数量的丰欠决定着海洋初级生产力的大小,并通过食物链最终影响渔业产量和生态系统的稳定[1-3]。研究海洋浮游植物群落特征是研究海区生态和环境问题的基础,具有重要意义[3-6]。迄今为止,有关海南岛浮游植物的分布已有不少报道,主要集中文昌七洲列岛[7]、万宁大洲岛海域[8]、陵水黎安港[9]和新村港[10],三亚湾[11-12]、昌江[13]、澄迈[14]等海域,对海口湾近岸海域浮游植物特征研究较少[15]。海口湾毗连海口市主城区,是琼州海峡南侧由陆地岸线内凹形成的海湾,是海南岛连接大陆的重要纽带。自1991以来,该海域多次发生赤潮。故全面了解该海域浮游植物群落结构组成与变化特征,对了解海口湾海洋环境变化、海洋生产力水平以及合理开发利用海洋生物资源具有积极意义,并可为该海域赤潮的防治与管理提供基础数据和参考。

1 材料与方法

1 1材料

2017年2月对海口湾浮游植物进行调查,共设置20个采样站位(见图1),利用2.5 L有机玻璃采水器采集水样。海上采样按照《海洋调查规范》[16]执行。1、3、5、8、9、12、15号站采集表、底层样品,2、4、6、7、10、11、13、14、16、17、18、19、20号站采集表层海水,现场加鲁格氏液固定,带回实验室。

图1 2017年冬季海口湾浮游植物采样站位

1 2方法

样品静置、沉淀,逐步浓缩到50 mL,取0.1 mL样品于显微镜下用浮游植物计数框进行种类鉴定和计数,种类鉴定参照金德祥等研究[17-20]。样品处理和室内分析、资料整理等均按照《海洋调查规范》[16]执行。浮游植物群落特征指数计算公式[21]如下。

Shannon-Wiener多样性指数(H′):

均匀度(J′):

优势度(Y):

丰富度:

ni为第i种的总个体数;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 浮游植物物种组成

2017年冬季海口湾海域共鉴定浮游植物6门73属175种(包括变种),其中硅藻门55属155种,约占88.6%;绿藻门3属3种,约占1.7%;蓝藻门3属3种,占1.7%,裸藻门3属3种,占1.7%,甲藻门6属9种,占5.1%,金藻门2属2种,占1.1%。菱形藻属的种类最多,共17种,其次为圆筛藻属,共15种,舟形藻属有11种。调查期间,20个站点浮游植物种类分布不均匀,其中15号底层种类丰富达44种,而7号表层低,仅19种(表1)。

表1 2017年海口湾冬季水采浮游植物种类组成

续表1 2017年海口湾冬季水采浮游植物种类组成

续表1 2017年海口湾冬季水采浮游植物种类组成

2.2 浮游植物细胞丰度分布

2017年冬季海口湾浮游植物总细胞丰度介于0.40×104~18.35×104cells/L,平均为3.32×104cells/L。总体上,近岸排污口附近的16、17、18、19、20号站位丰度较高,平均为9.64×104cells/L,离岸的站位丰度值较低,平均为1.94×104cells/L。18号表层浮游植物丰度最高,为18.35×104cells/L,其次是17号表层,15.40×104cells/L。根据对海口湾海域陆源污染物的研究,这2个站位受陆源排污的影响比较大,17号站位位于龙昆沟排污口附近,龙昆沟是海口市一条重要的穿过主城区的排水、分洪和排涝水系,是海口市城区汇入海口湾的主要污染源,年径流量为1.182 6×108m³/a,水体类型主要是工业污水和生活污水,超标率高。18号站位在受污水排放影响的丘海大道泄洪沟附近,丘海大道泄洪沟是海秀片区东侧地块、金牛岭片区西侧地块及金贸填海片区的泄洪河道,该水道是市区汇入海口湾的较大污染源来源,污水类型主要为市政污水和雨水,每年有7 331.68×104m3废水被排放入海[22-23]。17号、18号站位浮游植物细胞丰度较高,与陆源输入营养盐含量高有关。表层浮游植物的丰度介于5.92×104~18.35×104cells/L,平均为4.16×104cells/L。底层浮游植物的丰度介于0.40×104~1.83×104cells/L,平均1.20×104cells/L,表层高于底层。

2.3 浮游植物优势种组成及分布特征

优势种的确定由优势度决定,规定当优势度达到≥0.02时为优势种,冬季海区优势种主要有中肋骨条藻、玛氏骨条藻、海链藻未知种1、菱形海线藻、小环藻未知种和颤藻未知种等(表2)。冬季中肋骨条藻细胞18站表层细胞丰度达到7.82×104cells/L,细胞丰度占总细胞丰度的25.09%,优势度大,为0.224,在该海域出现频率达89.29%,分布面积较广,基本涵盖整个海域。以往研究显示,中肋骨条藻是该海域的优势种[15]。玛氏骨条藻细胞丰度占总细胞丰度的30.09%,优势度为0.182,出现频率较高为30.04%。海链藻未知种1高值区集中分布在位于龙昆沟排污口附近的17号站位,细胞丰度达到4.99×104cells/L,菱形海线藻在所有站位都有分布,且分布较均匀。小环藻未知种分布较广,在17号站表层细胞丰度较高,为0.93×104cells/L。颤藻未知种丰度高值区在8号站底层,为0.8×104cells/L。中肋骨条藻和菱形海线藻为赤潮生物,虽然丰度未达到形成赤潮的基准密度(>50×104cells/L)[24],但也表明海口湾海域具有较强的赤潮发生的内因。

表2 2017年海口湾冬季浮游植物优势种及优势度

2.4 浮游植物多样性分布

香农-威纳多样性指数、均匀度指数和丰富度指数是表征群落稳定性的指标,通常多样性水平越高,群落生态系统稳定性越强[25]。结果显示,2017年冬季海口湾浮游植物群落多样性水平整体较高(表3)。浮游植物丰富度介于1.93~4.45,平均为2.97,低值区位于9号站底层,是由于海链藻未知种2的大量繁殖,抑制了其他种类的生长。多样性指数介于2.10~4.43,平均为3.34,在18号站表层,相应有一个底值。均匀度介于0.40~0.90,平均为0.69,底值区位于18号站表层。

表3 2017年冬季海口湾浮游植物群落结构指数

3 结论

2017年冬季海口湾水样共鉴定浮游植物6个门73属176种(包括变种),以硅藻为主,还有少数甲藻、蓝藻、绿藻、裸藻和金藻。其中,硅藻门中菱形属的种类多,共17种,其次为圆筛藻属,共15种。各站位细胞丰度变化较大,介于0.40×104~18.35×104cells/L,平均值3.32×104cells/L,细胞丰度表层高于底层,近岸高于离岸。浮游植物优势种为中肋骨条藻、玛氏骨条藻、海链藻未知种1、菱形海线藻、小环藻未知种和颤藻未知种。2017年冬季海口湾浮游植物群落多样性水平较高,群落较稳定。

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