西沙永兴岛海域大型海藻种类组成和资源分布特征

杨超杰，邢晓萱，童玉和，李金玲，王艺璇，郑佳琳

(1.海南热带海洋学院 a.水产与生命学院;b.热带海洋生物资源利用与保护教育部重点实验室;c.海南热带海洋学院崖州湾创新研究院，海南三亚 572022；2.海南大学 海洋学院，海口，570228)

0 引言

大型海藻指的是生长在潮间带或者亚潮带的海藻，是潮间带生态系统中的初级生产者，可以为许多生物提供栖息地与生物来源[1]。它主要包括红藻门、褐藻门、绿藻门和蓝藻门四大门类[2]。中国沿海已有记录的海藻有1 277种，其中，隶属于红藻门40科169属607种；褐藻门24科62属298种；绿藻门321科48属211种；蓝藻门21科57属161种[3]。

随着海藻资源产业的发展，不少学者先后开展了各海域、各岛屿的海藻资源调查研究：施时迪[4]于1996—1997年对大陈岛的药用海藻资源进行初步调查得知，大陈岛有药用海藻共计46种，其中包括绿藻10种、褐藻11种、红藻25种；此外，还将46种药用海藻的药用部位与功能作用展开描述。陈昌生等[5]通过对福建省部分海域潮间带的经济海藻开展了研究调查，经鉴定得出，该区潮间带共有海藻115种，其中经济海藻种类有68种，包括经济绿藻15种、经济褐藻13种、经济红藻40种；并且详细分析了各经济藻类作为食用藻类、药用藻类等的功效特点。李莹等[6]通过对辽宁沿海大型的药用底栖海藻进行资源调查，共发现82种药用底栖海藻，包括红藻45种、褐藻22种、绿藻14种以及蓝藻1种；还对这些药用底栖海藻的药用功能、分布范围做了具体介绍。通过相关研究可以看出海藻资源的调查对合理开发海藻资源、维护海洋生态环境的稳定性、保护海藻资源的多样性、发展海藻养殖业和海藻加工业等起着极为重要的作用。

永兴岛是西沙群岛乃至我国南海诸岛中最大的一个岛屿[7]44，位于三亚的东南方向330 km,平均海拔5 m,面积为2.13 km2[8]。永兴岛属于热带季风性气候,以湿热为特点。因为永兴岛远离大陆，悬浮物较少，海水透明度较大，满足藻类生长需要光线的条件，所以蕴藏着丰富的海藻资源[7]56。近年来，永兴岛近海沿岸填海工程的实施对大型海藻赖以生存的附着基质产生破坏，许多大型海藻资源受到影响，且生物多样性受到威胁。为了解西沙永兴岛海域大型海藻的资源状况，本研究以西沙永兴岛海域为调查对象，进行其大型海藻的资源调查研究，分析该海区的大型海藻种类分布区域状况以及种类资源的分布特征，为保护西沙永兴岛海域大型海藻的资源做前期准备工作，为今后合理开发永兴岛海藻资源、维护永兴岛及其海域的生态环境稳定提供科学依据。

1调查方法

1.1 样品的采集方法

根据《海洋调查规范第6部分：海洋生物调查》(GB/T12763.6-2007)的要求方法[9]，于2021年4月的最低潮期间在西沙群岛中的永兴岛(16°50.3885′N,112°19.7823′E)沿岸设置了4个调查站位点，即站位点1(16°51′28.08″N,112°20′38.04″E)、站位点2(16°49′39.252″N,112°19′6.6″E)、站位点3(16°48′47.196″N,112°20′57.84″E)、站位点4(16°50′43.152″N,112°22′16.68″E)进行采样调查。在每个站位点的潮间带包括高潮带、中潮带、低潮带，并各设2～3条有代表性的断面，以导航仪GPS对每个站位点设置的断面进行位置定位，从而进行生物样品的定量采集。在每个断面选用1 m×1 m的样方进行采样，样方相距10 m，对样方内的所有海藻样品进行采集。

1.2 样品的处理方法

样品采集后，将样品表面的杂质、沙石等清除干净并拍照记录，而后编号标记好后再装入塑料袋内密封，在同一天带回调研船上及时进行鲜质量称量和记录，以此进行藻类的定量调查，可以通过生物量来衡量潮间带大型海藻的种群大小，再结合每个样点的采样情况来分析出该区海藻群落的优势种、见习种、稀有种等，而藻类的温度性质可以根据其生长的最适温度和生长的地理环境[10-11]分布范围来确定。除了对样方内藻类样品采集的同时，还对样方周围存在的藻类进行收集，确定种类和分布等情况进行补充调查，以此作为定性调查的分析依据。

1.3 数据分析的方法

1.3.1 相对重要性指数(IRI)

海藻相对重要性指数(IRI，记作IRI)[12]，其计算公式为

IRI=N%×F%×10 000，

其中：N%为某一物种的数量占所采物种总数量的比例；F%为某一物种出现的站位数占调查的所有站位数的比例。将IRI≥1 000的物种定为优势种，在范围100≤IRI<1 000内的定为重要种，在10≤IRI<100内的定为常见种，在1≤IRI<10内的定为一般种，IRI<1的定为稀有种[13]。

1.3.2 生物量(Q)

海藻种类的生物量(Q)[14]，计算公式为

Q=M/S，

其中：Q为某优势种的生物量；M为采样框内优势种的鲜质量；S为采样框的面积。

2 实验结果

2.1 西沙海域永兴岛大型海藻定性调查结果

2.1.1 大型海藻种类组成及种群性质

通过本次调查共获得大型海藻42种，隶属3门16目22科35属，其中红藻门8目10科18属20种，绿藻门5目8科10属14种，褐藻门3目4科7属8种。由此可见，此次大型海藻的种类以红藻种数最多，约占总数量的48%，其次是绿藻，约占总数量的33%，褐藻种数最少，约占总数量的19%。将此次调查所获得的大型海藻种类的总名录列于表1。

根据相对重要性指数IRI将此次采集到的大型海藻种类分为重要种与常见种，重要种隶属于3门4目4科5属5种，占总数量的12%，主要包括绿藻门的柏叶蕨藻(Caulerpacupressoides)，其相对重要性指数为166.98；褐藻门的匍匐网翼藻(Dictyopterisrepens)，其相对重要性指数为123.40；以及红藻门的球枝藻(Tolypiocladiaglomerulata)、略大凹顶藻(Laurenciamajuscula)和环节藻(Champiaparvula)其相对重要性指数分别为451.81、249.96和182.59。常见种隶属于3门16目21科31属37种，占总数量的88%，包括绿藻门的总状蕨藻(Caulerparacemosa)、螺旋硬毛藻(Chaetomorphaspiralis)、网球藻(Dictyosphaeriacavernosa)和大叶仙掌藻(Halimedamacroloba)；褐藻门的匍扇藻(Lobophoravariegata)、网胰藻(Hydroclathrusclathratus)、细弱网胰藻(Hydroclathrustenuis)和网地藻(Dictyotadichotoma)，以及红藻门的刺枝鱼栖苔(Acanthophoraspicifera)、纤丝乳节藻(Galaxaurafilamentosa)、紫杉状海门冬(Asparagopsistaxiformis)、海藓藻(Leveilleajungermannioides)和伴绵藻(Ceratodictyonspongiosum)等。

表1 西沙永兴岛海域大型海藻种类组成、分布及性质

表1 (续)

2.1.2 温度性质

根据温度性质与海藻分布环境，可从表1得知，西沙永兴岛海域的大型海藻可分为热带性种类、亚热带性种类和暖温带性种类，不存在寒带性种类。此次采集到的大型海藻以亚热带性种类为主，隶属于9目13科16属20种，占总数量的48%。其中红藻门的种类数量最多，为10种，占红藻总数的50%；褐藻门种数最少为4种，占褐藻总数的50%。热带性种类隶属于7目7科10属12种，占总数量的28%。其中以绿藻门种类最多，为7种，占绿藻总数的50%；褐藻门种类最少，为1种，占褐藻总数的12.5%。暖温带性种类最少，隶属于6目6科9属10种，占总数量的24%。其中红藻门的种类最多，为6种，占红藻总数的30%；绿藻门的种数最少，为1种，占绿藻总数的7%。

2.1.3 各站位点分布情况

从图1可以看出此次大型海藻的采集分为站位点1、站位点2、站位点3、站位点4四个区域，在1号站位点共采集到大型海藻种类19种，占总种类数的45.24%；其中褐藻门种类最少有4种，占该站位点种类总数的21.05%；红藻门种类最多为8种，占该站位点种类总数的42.11%。在2号站位点共采集20种海藻种类，占总种类数的47.62%；其中红藻种类和绿藻种类相同且最多为8种，占该站位点总种类数的40%；褐藻种类最少为4种，占该站位点总种类数的20%。在3号站位点共采到22种，占总种类数的52.38%；其中以红藻种数最多为9种，占该站位点总种类数的42.86%；褐藻最少为5种，占22.73%。在4号站位点采集到18种海藻种类，占总种类数的42.86%；其中以红藻种数最多为9种，占其总数的50%；褐藻最少为3种，占其总数的16.67%。

调查站位点图1 各站位点的种类数量分布情况

2.1.4 生态分布特点

可从表1中看出西沙永兴岛海域大型海藻的潮间带分布情况。绿藻、褐藻和红藻在低潮带皆有分布，共计采到海藻32种，隶属于15目19科27属，占总数的76%。其中红藻门种类最多，为17种，占其总数的85%；褐藻门总数最少，为7种，占其总数的87.5%。中潮带也包括绿藻、褐藻、红藻三种藻类，但仅采集到海藻18种，隶属9目11科15属，占总数的43%。其中以绿藻门种数最多，为9种，占其总数的64.3%；褐藻门种数最少，为2种，占其总数的25%。此次调查的大型海藻的种类中未有分布在高潮带和浅海区的种类。

2.2 西沙永兴岛海域大型海藻定量调查结果

2.2.1 不同站位点的生物量情况

从表2可以看出西沙永兴岛海域大型海藻的生物量情况。以站位点的角度来看，各个站位点的平均生物量中，站位点4的种类平均生物量最大，为32.42 g·m-2，其中生物量最大是球枝藻，为132.80 g·m-2，而易碎幅毛藻的生物量最小，为6.12 g·m-2。其次是站位点3的平均生物量，为17.16 g·m-2，略大凹顶藻的生物量最大，为73.47 g·m-2,圆果胞藻的最小，为5.26 g·m-2。而站位点1的平均生物量为12.81 g·m-2，其中匍匐网翼藻的生物量最大，为36.27 g·m-2；凝花菜的生物量最小，为6.29 g·m-2。站位点2的平均生物量最小，为8.78 g·m-2，其中，网球藻生物量最大，为14.71 g·m-2，粉枝藻属的生物量最小，为4.67 g·m-2。

表2 西沙永兴岛海域大型海藻的生物量

2.2.2 不同门类的生物量情况

从每个门类的角度来看(图2)，在此次采集到的大型海藻的种类中，以红藻门的平均生物量最大，为20.65 g·m-2，主要分布于4号站位点中(42.55 g·m-2)；红藻门中种类间的生物量相比较，生物量最大的是球枝藻，生物量最小的是海藓藻，分别是132.80 g·m-2和3.14 g·m-2。褐藻门的平均生物量为19.25 g·m-2，主要分布在1号站位点中(19.89 g·m-2)；其中以匍匐网翼藻最大，毛孢藻最小，分别为36.27 g·m-2和6.22 g·m-2。而绿藻门的平均生物量最小为14.16 g·m-2，主要分布在4号站位点(22.57 g·m-2)；其中柏叶蕨藻的生物量最大为49.08 g·m-2，香蕉菜的最小为7.25 g·m-2。

调查站位点图2 不同站位点的平均生物量

2.2.3 不同潮间带的生物量情况

在中潮带和低潮带中，中潮带的平均生物量最大，为25.86 g·m-2，其主要分布在4号站位点中(50.84 g·m-2)；而在中潮带中生物量最大的种类是红藻门的球枝藻，其生物量为132.8 g·m-2，最小的也在红藻门中但种类不同，是帚状江蓠，其生物量为7.05 g·m-2。低潮带的平均生物量为19.82 g·m-2,依然主要分布在4号站位点(39.02 g·m-2)；其中最大的仍然是红藻门中的球枝藻，其生物量为132.8 g·m-2，海藓藻的最小，为3.14 g·m-2(图3)。

调查潮位图3 各潮间带间的平均生物量

3 讨论

通过本次资源调查可以得知西沙永兴岛海域共有大型海藻42种，其中，红藻门8目10科18属20种，绿藻门5目8科10属14种，褐藻门3目4科7属8种。红藻种数最多，约占总数量的48%，其次是绿藻，约占总数量的33%，褐藻种数最少，约占总数量的19%。张义浩等[15]对舟山群岛区域范围内的定生海藻进行资源调查研究，研究分析得出该区域的定生海藻共163种，其中，绿藻门31种，褐藻门32种，红藻门96种，蓝藻门4种。田丽斯等[16]于2005年9月—2007年9月对大连的獐子岛底栖海藻开展资源调查，结果显示共有海藻种类113种，隶属于蓝藻门、褐藻门、红藻门以及绿藻门四个门类中，分别有4种、38种、54种、17种。夏邦美等[17]1681在三沙市南海诸岛底栖海藻区系调查中发现藻类种类数量皆为红藻总数最多，褐藻最少。由此可见，在热带-亚热带海域中，各海域的大型海藻种类皆有不同，并且以红藻数量居多，此次研究的调查结果与其他学者的研究结果相似。

从温度性质来看，西沙永兴岛海域的大型海藻主要以亚热带性种类为主，其次为热带性种类和暖温带性种类。夏邦美等[17]1685还在三沙市南海诸岛底栖海藻区系调查中发现在大型海藻的温度性质方面，调查的海藻种类大多以热带性种类和亚热带性种类为主。陆艳用等[18]在2008—2010年对舟山中街山列岛的底栖海藻资源开展研究，共鉴定出78种底栖藻类,且通过分析得出中街山列岛的底栖海藻主要为热带性种类、亚热带性种类、暖温带性种类以及冷温带性种类，但以暖温带性为主要种类。王铁杆等[19]于2007年10月—2009年6月对洞头列岛沿岸海域的大型底栖海藻进行调查研究，经分析得出该区海藻区系以暖温带性与亚热带性海藻为主，分别占其总数的64.13%和26.09%。总结得出，在热带-亚热带海域中，大型海藻种类多以热带性种类和亚热带性种类为主，且本次调查研究的结果与其他学者的研究结果大多相似。

从垂直分布的角度来说，永兴岛海域的大型海藻多分布在中潮带和低潮带中，大多从中潮带开始慢慢延伸，会出现许多典型的常见种，到低潮带物种分布的更丰富些，但是高潮带却未有大型海藻分布。朱四喜等[20]对浙江省中街山列岛的岩相潮间带底栖海藻进行了研究调查，初步显示该区域存在底栖海藻34种，其中红藻种类是该区域的优势种，且约有91.2%的调查海藻种类皆分布在低潮带中，种类数垂直分布特点：潮间带种类数自高到低依次为低潮带、中潮带和高潮带,体现了垂直分带的现象。张才学等[21]于2011年4月—2012年1月对硇洲岛大型海藻群落的季节演替进行调查研究，发现此海域大型海藻不同物种其垂直分布特征为从高潮带往低潮带种数不断增多，而且其生物量也由高潮带向低潮带逐渐增大。由此可知，分布在热带-亚热带海域的大型海藻多分布在低潮带中，分布在高潮带中的种类相对较少，对照其他学者的相关研究结果，本次结果与其较为相似。

本次资源调查可以得知西沙永兴岛海域大型海藻种类、数量及分布环境的大致情况，对该海域海藻资源的保护具有积极意义，也对海洋海藻资源的合理利用与科学管理有参考价值，且通过比较不同海区大型海藻资源的分布情况，有利于维护该海域的海藻资源和海洋资源的多样性，对今后可持续合理开发永兴岛海藻资源具有重要意义。