西沙海域晋卿岛大型海藻种类组成和生物量

杨超杰，严定龙，冯育智，何家珍，马邵斌，吴淑武，张 炜，王妍奇

（1.海南热带海洋学院a.崖州湾创新研究院，b.热带海洋生物资源利用与保护教育部重点实验室，海南 三亚 572022；2.海南大学 生物医学工程学院，海口 570228）

0 引言

大型海藻是海洋生态系统中的重要植物群落，通常包括海带、裙带菜、紫菜、褐藻等，其作为初级生产者主要栖息在潮间带中，是众多海洋生物的栖息地与食物来源[1］。目前在中国海域累计记录海藻1 277种，其中：隶属于蓝藻门21 科57 属161 种[2］；红藻门40 科169 属607 种；绿藻门321 科48 属211 种；褐藻门24科62属298种[3］。依据对北太平洋西部、黄渤海及中国沿海等海区的研究，我国海区系可划分为三大海藻区系：黄海区、东海区和南海区[4］。

随着海藻资源产业的兴起，研究人员开展了众多相关海藻资源的调查研究：陆艳用等[5］对舟山中街山列岛的大型海藻资源进行调查发现，该海域共有蓝藻门1属1种、绿藻门9属15种、红藻门32属47种、褐藻门12属15种，共78种，其中5种为当地新记录种。张义浩等[6］对浙江潮间带经济海藻展开调查，经鉴定得出绿藻门15 种，褐藻门20 种，红藻门21 种。胡兴[7］对湛江硇洲岛沿岸经济海藻的种类、分布、优势种及经济价值等进行系统报道，研究发现经济海藻共14 科20 属22 种。通过海藻资源的调查研究能够全面地了解海藻的种类和分布情况，为保护和管理海洋资源提供实际依据。同时，它也对更好地开发和利用海藻资源，推动海洋经济的发展，以及人民生活质量的改善等方面具有重要意义。

西沙海域晋卿岛，是中国西沙群岛中的一个岛屿，位于南海中心，距离中国海南岛约290 km，也是西沙群岛最大的岛屿。晋卿岛地形较为平坦，岛上植物茂盛，学者称之为“绿宝石岛”。此外，晋卿岛还具有得天独厚的地理位置和风光，拥有宽阔的海滩、清澈的海洋、景色秀美的珊瑚礁和奇特的岩石，被公认为中国最美的岛屿之一。该岛也被列入了中国海南省南海西沙群岛自然保护区，拥有独特的自然生态环境和文化资源，对于开展旅游和科考具有重要意义[8］。此次调查以晋卿岛海域为研究对象，展开西沙晋卿岛海域大型海藻资源调查，为合理地开发和利用海藻资源，推动海洋经济，更好地了解海藻资源分布特征和资源量，为海洋生态环境保护提供科学依据和参考。

1 材料与方法

1.1 样品采集

按照《海洋调查规范第6 部分：海洋生物调查》（GB/T 12763.6—2007）的要求[9］，调查时间为2020 年4月15 日，在西沙群岛晋卿岛的最低潮期间（16°27′49″N，111°44′28″E）于沿岸设置2 个调查站位点，即站位点1（16°27′45″N，111°44′19″E）、站位点2（16°27′39″N，111°44′18″E），并在每个站位点的高、中、低潮带分别设置2～3条具有代表性的断面，利用GPS导航仪进行定位，每个断面上采用1 m×1 m 的样方，间隔10 m，进行海藻样品采集（图1）。

图1 西沙海域晋卿岛大型海藻调查站位点

1.2 样品处理

样品采集后，清除表面残留杂质，并拍照记录。然后将样品编号，带回实验室进行处理和称重，以对藻类进行定量调查，计算潮间带大型海藻的种群密度，根据得出的数据划分该海域的优势种、见习种、稀有种等。根据藻类生长的最佳温度和生长环境的地理范围，确定藻类的温度特征[10-11］。除在采样区内采集藻类样品外，再在采样区周围采集藻类，确定其种类和分布，以此对定性定量调查进行进一步研究。

1.3 数据分析

1.3.1 相对重要性指数（Index of relative importance，IRI）

海藻相对重要性指数（IRI，记作IRI）[12］的计算公式为

式中：N为某一物种的生物量占所采物种总生物量的比例（单位：%）；F为某一物种出现的站位数占所调查站位数的比例（单位：%）。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，在范围10≤IRI＜100内的定为常见种，在范围1≤IRI＜10内的定为一般种，IRI＜1的物种定为稀有种[13］。

1.3.2 生物量（Q）

海藻种类的生物量（Q）[14］的计算公式为

式中：Q为某优势种的生物量；M为采样框内优势种的鲜重；S为采样框的面积。

2 结果与分析

2.1 大型海藻定性调查结果

2.1.1 种类组成及种群性质

本次调查采集的大型海藻种类完整名录见表1，共采集大型海藻25 种，隶属于3 门12 目14 科19 属。其中，红藻门6 目6 科8 属9 种，绿藻门4 目6 科8 属12 种，褐藻门2 目2 科3 属4 种。绿藻门的物种数最多，占总物种数的48%；其次是红藻门，占总物种数的36%；褐藻门的物种数最少，仅占总物种数的16%。

表1 西沙海域晋卿岛大型海藻种类组成、分布及性质

2.1.2 温度性质

相对性指数IRI结果显示，此次采集到的大型海藻种类优势种3 种，隶属于2 门3 目3 科3 属，占总数量的12%，包括绿藻门的大叶仙掌藻（Halimeda macroloba），其相对性指数为1 668.68；红藻门的小沙菜（Hypnea spinella）、伴绵藻（Ceratodictyon spongiosum），其相对性指数分别为1 166.78、1 574.08。重要种13种，隶属于3 门8 目10 科12 属，占总数量的52%，主要包括：绿藻门的布多藻（Boodlea composita）、环蠕藻（Neomerisan nulata）、球囊藻（Ventricariaven tricosa）、柏叶蕨藻（Caulerpa cupressoides）、小网藻（Microdictyon japonicum）、腔刺网球藻（Dictyosphaeria spinifera）、厚节仙掌藻（Pachydonous cactus）、仙掌藻（Halimeda opuntia），其相对性指数分别为539.62、240.49、208.95、197.75、213.96、397.57、259.64、788.36；褐藻门的喇叭藻（Turbinariaornata），其相对性指数为304.44；红藻门的合生栅凹藻（Scendesmus obliquus）、乳节藻（Galaxaura pacifica）、球枝藻（Tolypiocladia glomerulata）、珊瑚藻（Corallina officinalis），其相对性指数分别为356.02、130.71、104.77、251.98。常见种9 种，隶属于3 门6 目7 科8 属，占总数量的36%，主要包括：绿藻门的西沙钙扇藻（Udoteaxis haensis）、齿形蕨藻（Caulerpa serrulata）、网球藻（Dictyosphaeria cavernosa），其相对性指数分别为86.06、65.13、52.31；褐藻门的脆弱网地藻（Dictyota friabilis）、匍扇藻（Lobophora variegata）、小团扇藻（Padina minor），其相对性指数分别为86.06、73.24、94.46；红藻门的易碎幅毛藻（Actinotrichia fragilis）、弓江蓠（Gracilaria arcuata）、凹顶藻（Laurencia chinensis），其相对性指数分别为60.86、88.86、73.38。

晋卿岛海域大型海藻的温度特征和分布环境可以分为以下3类：热带性种类、亚热带性种类和暖温带性种类。本次采集的大型海藻以热带性种类占比最多，隶属于8目10科11属12种，占总种类数量的48%。绿藻门种类数量最多，共7 种，占绿藻总种类数量的58%。而褐藻门物种最少，仅有1 种，占褐藻总种类数量的25%。亚热带性种类隶属于7 目8 科9 属10 种，占总种类数量的40%。绿藻门种类最多，共5 种，占所有绿藻种类的42%；褐藻门物种最少，仅有2种，占所有褐藻种类的50%；而暖温带性种类最少，仅隶属于3目3 科3 属的3 种，占总种类的12%。红藻门种类有2 种，占红藻总种类数量的22%。而褐藻门物种仅有1种，占褐藻总种类数量的25%。

2.1.3 各站位点藻类资源情况

如图2所示，本次大型海藻采集任务分为1号站位点和2号站位点2个区域。在1号站位点，共采集到18种大型海藻，隶属于10目12科15属，占总采集数量的72%。在1号站位点采集到的海藻中，绿藻门种类最多，共10种，占绿藻总种类数量的83%；而褐藻门种类最少，仅有3种，占褐藻总种类数量的75%。在2号站位点，共采集到21 种大型海藻，隶属于12 目14 科17 属，占总采集数量的84%。在2 号站位点采集到的海藻中，绿藻门种类最多，共11种，占绿藻总种类数量的92%；而褐藻门种类最少，仅有2种，占褐藻总种类数量的50%。

图2 各站位点种类数量分布

2.1.4 藻类生态分布特点

表1显示，晋卿岛3种大型海藻绿藻、褐藻和红藻均分布于低潮带，总计采集到的18种海藻，隶属于11目12 科13 属，占整体海藻种类的72%。其中，红藻门和绿藻门的种类数量相同，均为8 种，分别占其总数的89%和67%；褐藻门种类最少，仅2 种，占其总数的50%。在中潮带，绿藻、褐藻和红藻3 种海藻也有分布，采集到10 种海藻，隶属于6 目7 科8 属，占总采集数的40%。在中潮带采集到的海藻中，绿藻门种类最多，为6种，占其总数的50%；褐藻门种类最少，仅2种，占其总数的50%。本次调查未在高潮带发现大型海藻的存在。

2.2 大型海藻定量调查结果

2.2.1 不同站位点生物量情况

不同站位点大型藻类调查结果显示，站位点2 的种类平均生物量最大，为9.88 g·m-2，其中大叶仙掌藻的生物量最大，达35.47 g·m-2，而柏叶蕨藻的最低，仅3.41 g·m-2；站位点1 的种类平均生物量最小，为7.35 g·m-2，其中伴绵藻的最多，达21.59 g·m-2，而厚节仙掌藻的最少，仅1.25 g·m-2。

2.2.2 不同门类生物量情况

对不同门类生物量进行分析（图3），在此次采集到的大型海藻种类中，红藻门的平均生物量最大，为16.08 g·m-2，主要分布在2 号站位点（11.37 g·m-2）。其中伴绵藻的生物量最大，为53.41 g·m-2，而易碎幅毛藻的生物量最小，为4.13 g·m-2。绿藻门的平均生物量为13.94 g·m-2，主要分布在2号站位点（9.57 g·m-2）。其中大叶仙掌藻的生物量最大，为56.62 g·m-2，而网球藻的生物量最小，为3.55 g·m-2。褐藻门的平均生物量最小，为6.89 g·m-2，主要分布在2 号站位点（5.63 g·m-2）。其中喇叭藻的生物量最大，为10.33 g·m-2，而匍扇藻的生物量最小，为4.97 g·m-2。

图3 各门类间的平均生物量

2.2.3 不同潮间带生物量情况

低潮带的平均生物量最大，达到9.52 g·m-2；中潮带的平均生物量最小，仅为4.06 g·m-2。低潮带中红藻门的平均生物量最大，达到11.93 g·m-2，绿藻门的平均生物量为9.16 g·m-2，褐藻门的平均生物量最小，仅为3.83 g·m-2；中潮带中绿藻门的平均生物量最大，达到4.31 g·m-2，红藻门为4.16 g·m-2，褐藻门平均生物量最小，仅为3.06 g·m-2（图4）。

图4 各潮间带平均生物量

3 讨论

本次调查结果显示，共采集大型海藻25种，隶属3门12目14科19属，红藻门6目6科8属9种、绿藻门4目6科8属12种、褐藻门2目2科3属4种，其中绿藻门种类最多，占全部数量的48%，红藻门种类次之，占全部数量的36%，而褐藻门种类最少，只占全部数量的16%。朱华贤等[15］在海南省三亚的大东海、小东海、三亚湾、天涯海角等地展开大型海藻资源调查，将采集的标本进行鉴定，结果显示共有大型海藻53 种，其中红藻32种，绿藻5种，褐藻14种。郑海斌等[16］对浙江舟山东极潮间带的大型海藻调查结果表明，共采集大型海藻107种，红藻种数最多，为73种，绿藻与褐藻种类数量相同，均为17种。杨晓龙等[17］于2015年对青岛崂山湾海域大型海藻进行资源调查，经种类鉴定得知，共采集到大型海藻26种，其中红藻15种，褐藻7种，绿藻4 种。陈娟[18］在2012—2013 年对大连市长兴岛海域大型海藻进行资源调查的标本鉴定结果显示共有海藻80 种，其中：红藻门种类最多，为46 种；褐藻门18 种；绿藻门种类最少，为16 种。本研究可以看出，大型海藻的种类在众多海域中存在差异，主要以红藻为主。但在本次研究中发现绿藻的种类最为丰富，这一结果与其他学者的研究不一致。

从不同温度性质的角度分析，此次采集的西沙海域晋卿岛大型海藻大多为热带性种类，其次为亚热带性种类和暖温带性种类。陈娟[18］在调查中还发现，采集到的大型海藻大多为暖温带，种类数量为44种，亚寒带性海藻最少，种类数量仅有4种。王铁杆等[19］对洞头列岛的大型海藻展开调查研究发现，该海域共有底栖海藻92种，其中包括蓝藻门4种，红藻门50种，褐藻门17种，绿藻门21种。区系以暖温带性和亚热带性海藻为主。毛欣欣等[20］在2008—2009 年，对浙江舟山情人岛海域的大型海藻进行调查，共采集到海藻34 种，其中绿藻门8 种，红藻门20 种，褐藻门6 种。且通过分析得出该海域的大型海藻以温水性种为主。夏邦美等[21］对三沙市南海诸岛海域的大型海藻调查的结果表明，大型海藻种类主要以热带性和亚热带性种类为主。由以上分析结果可知，在不同海域中，大型海藻的区系分类也存在一定的差异。本次研究结果与所处纬度海域的海藻种特征相符。

垂直分布特征表现为晋卿岛海域的大型海藻主要分布在中潮带和低潮带，其中低潮带中采集到大型海藻18种，中潮带中采集到10种，该调查结果与相关调查结果类似[22-24］。陆艳用等[22］对中街山列岛海域大型海藻展开资源调查，结果显示，该海域的底栖海藻的垂直分布规律表现为海藻种类从高潮带到低潮带数量逐步增加。张才学等[23］对硇洲岛大型海藻展开资源调查，随着从高潮区向低潮区的移动，物种数量不断增加，生物量也呈逐渐增大的趋势。以上调查可知，垂直分布规律体现为大型海藻种类数量从高潮带到低潮带呈现逐步增加的趋势，与本调查结果相一致。

本次调查能够全面了解晋卿岛海域大型海藻资源的情况和分布，以及海藻资源可能存在的变化趋势，有助于深入了解海藻的空间分布特征，从而有效提高海洋生态环境保护能力，实现对海藻资源的可持续利用。同时，海藻资源的调查还有助于海藻资源的开发和利用，推动海洋经济的发展和人民生活质量的改善，对于评估海洋生态系统的健康状况、保护海洋环境、推动和促进渔业及海洋可持续发展等方面具有重要作用。