趙相偉，魏玉秋，孫軍，張桂成，趙亮，賈岱

( 1. 山東大學(xué) 海洋研究院，山東 青島 266237；2. 天津科技大學(xué) 天津市海洋資源與化學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，天津 300457；3. 天津科技大學(xué) 印度洋生態(tài)系統(tǒng)研究中心，天津 300457)

1 引言

自發(fā)現(xiàn)聚球藻（Synechococcus）[1]、原綠球藻（Prochlorococcus）[2]和超微型真核藻類（picoeukaryotes）以來(lái)，海洋超微型浮游植物（＜3 μm）一直是海洋科學(xué)研究的一個(gè)熱點(diǎn)領(lǐng)域。在熱帶和亞熱帶寡營(yíng)養(yǎng)海域，較大的浮游植物由于受到營(yíng)養(yǎng)鹽的限制不適合生長(zhǎng)，而聚球藻和原綠球藻的生物量和生產(chǎn)力卻很高，它們對(duì)浮游植物總生物量貢獻(xiàn)可達(dá)60%～80%[3–4]。聚球藻與原綠球藻廣泛分布在熱帶和亞熱帶的寡營(yíng)養(yǎng)鹽水域，而原綠球藻在外海的豐度通常是聚球藻的10 倍甚至更多[5]。特別是聚球藻與超微型真核藻，它們可以在不同的環(huán)境中生存，從熱帶、亞熱帶、溫帶甚至到寒冷的極地海域均能發(fā)現(xiàn)它們的存在[6]。超微型真核藻雖然豐度相對(duì)較低，但在超微型浮游植物初級(jí)生產(chǎn)中占很大一部分比重[7]。根據(jù)相對(duì)應(yīng)的碳轉(zhuǎn)換系數(shù)，超微型真核藻產(chǎn)生的碳生物量比聚球藻和原綠球藻更多[8–9]。秦皇島地處北渤海的溫帶海域，平均水深25 m 左右，是遼東灣與渤海中部及渤海灣進(jìn)行物質(zhì)和能量交換的重要通道。秦皇島沿岸有石河、戴河、新河和新開河等河流入?？?，這些陸源水都攜帶了大量的人為污染物，導(dǎo)致入海河口富營(yíng)養(yǎng)化嚴(yán)重，因此，該海域的生態(tài)環(huán)境所承受的污染壓力也日益增加。從2009 年起，秦皇島海域每年從6 月份開始均會(huì)發(fā)生由超微型藻類導(dǎo)致的“褐潮”[10–12]。褐潮暴發(fā)期間，水體中細(xì)胞密度極高，對(duì)附近海域的養(yǎng)殖業(yè)和濱海旅游業(yè)造成了極大的影響[13]。目前，對(duì)秦皇島褐潮期間浮游植物群落的研究大都針對(duì)微型浮游植物（＞3 μm），但對(duì)超微型浮游植物方面的研究卻很少[14]。我國(guó)對(duì)超微型浮游植物的研究最早始于聚球藻，寧修仁和沃洛D[15]利用熒光顯微鏡和流式細(xì)胞術(shù)兩種方法對(duì)長(zhǎng)江口及沖淡水域的聚球藻細(xì)胞密度分布、細(xì)胞特征及其與環(huán)境要素的關(guān)系進(jìn)行了相關(guān)研究，結(jié)果表明夏季聚球藻細(xì)胞密度要比冬季高1～2 個(gè)數(shù)量級(jí)。光照和營(yíng)養(yǎng)鹽是控制聚球藻細(xì)胞生長(zhǎng)和分布的主要環(huán)境因子；楊燕輝和焦念志[16]利用流式細(xì)胞儀對(duì)膠州灣超微型浮游植物的群落分布和動(dòng)態(tài)變化進(jìn)行了研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)膠州灣的超微型浮游植物主要由聚球藻和超微型真核藻組成，其葉綠素生物量占膠州灣海域總?cè)~綠素生物量的20%以上，在該海域生態(tài)系統(tǒng)中占有重要地位。魏玉秋等[17]采用流式細(xì)胞儀對(duì)受珠江口影響的南海北部超微型浮游植物進(jìn)行了調(diào)查研究，結(jié)果表明3 類超微型浮游植物（聚球藻、原綠球藻、超微型真核藻）的細(xì)胞豐度均呈現(xiàn)近海低而外海高的分布趨勢(shì)。

本研究通過流式細(xì)胞分析技術(shù)，對(duì)秦皇島海域褐潮高發(fā)期的超微型浮游植物進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)研究，并對(duì)其細(xì)胞豐度、碳生物量以及分布特點(diǎn)進(jìn)行了對(duì)比研究，揭示了秦皇島海域褐潮高發(fā)期超微型浮游植物分布及相關(guān)環(huán)境因子影響，以期更好地了解該時(shí)期浮游植物群落的變化，為認(rèn)識(shí)褐潮對(duì)秦皇島海域生態(tài)系統(tǒng)的影響提供基礎(chǔ)資料，并為當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展提供理論依據(jù)。

2 材料與方法

2.1 研究海域與采樣站位

于2017 年6 月和8 月在秦皇島海域（39.4°～39.8°N，119°～121°E）進(jìn)行了2 個(gè)航次的現(xiàn)場(chǎng)采樣及樣品處理。航次共設(shè)1 條調(diào)查斷面，該斷面設(shè)6 個(gè)采樣站位（圖1）。水樣由CTD 的Niskinc 采水器采集，各個(gè)站位根據(jù)水深的不同設(shè)置2～5 個(gè)采水層。每層采取水樣2 mL，暗適應(yīng)靜置10～15 min，現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用便攜式流式細(xì)胞儀（BD AccuII C6）直接進(jìn)行測(cè)定。溫度、鹽度、深度等理化參數(shù)同時(shí)用CTD 測(cè)量。

營(yíng)養(yǎng)鹽樣品采集之后，立即用0.45 um 的醋酸纖維素膜過濾，然后放到?20℃溫度條件下進(jìn)行保存，用于硝酸鹽、亞硝酸鹽、硅酸鹽和磷酸鹽的測(cè)定。營(yíng)養(yǎng)鹽的分析采用德國(guó)Bran+Luebbe 公司生產(chǎn)的AA3 自動(dòng)分析儀。硝酸鹽的測(cè)定采用銅鎘柱還原法，亞硝酸鹽的分析采用萘乙二胺分光光度法，硅酸鹽和磷酸鹽的測(cè)定分別采用硅鉬藍(lán)分光光度法與磷鉬藍(lán)分光光度法[18–19]。

2.2 海洋超微型浮游植物類群分析

根據(jù)浮游植物的自發(fā)熒光特性，流式細(xì)胞儀可以有效地對(duì)超微型浮游植物進(jìn)行檢測(cè)和分類[20]。在BD Accuri C6 波長(zhǎng)488 nm 的綠色激發(fā)光激發(fā)下，聚球藻中含有的藻紅素和葉綠素可在560～590 nm 和 685nm處分別激發(fā)出橙色熒光（FL2）與 紅色熒光（FL3）。原綠球藻和超微型真核藻類中僅含葉綠素,只能發(fā)出紅色熒光, 從而區(qū)分出可以發(fā)射橙色熒光的聚球藻[21]。同時(shí)利用前向散射光（FSC）表征細(xì)胞大小的特性區(qū)分出原綠球藻與超微型真核藻類群[22]，細(xì)胞顆粒較小、葉綠素信號(hào)較弱的是原綠球藻，細(xì)胞顆粒大、葉綠素含量信號(hào)相對(duì)較強(qiáng)的是超微型真核藻[23]。本次研究發(fā)現(xiàn)秦皇島海域超微型浮游植物主要由聚球藻和超微型真核藻組成，由于受到溫度的限制，并沒有發(fā)現(xiàn)原綠球藻[24]。另外，我們根據(jù)FSC 和FL2 將聚球藻又分為聚球藻Ⅰ和聚球藻Ⅱ兩個(gè)亞群（圖2），其中聚球藻Ⅰ由FSC 表征的細(xì)胞相對(duì)較大，而聚球藻Ⅱ細(xì)胞相對(duì)較小。

圖 1 采樣區(qū)域和站位Fig. 1 Sampling area and stations

2.3 超微型浮游植物碳含量估算

目前超微型浮游植物的生物量通常按照各類群的碳轉(zhuǎn)換系數(shù)來(lái)估算。但是對(duì)于不同海域，不同的超微型浮游植物類群碳轉(zhuǎn)換系數(shù)會(huì)存在很大差異。本研究采用國(guó)際上常用的超微型浮游植物碳轉(zhuǎn)換系數(shù)，聚球藻為250 fg /個(gè)（以碳計(jì)），超微型真核藻為2 100 fg /個(gè)（以碳計(jì)）。

3 結(jié)果

3.1 調(diào)查海區(qū)水文特征

3.1.1 溫度、鹽度參數(shù)

在6 月份，調(diào)查海域水溫介于14.81～24.74℃之間，平均值為(18.66±0.31)℃。在8 月份調(diào)查該海域水溫介于20.57～28.43℃之間，溫度平均值為(24.7±0.28)℃。由于8 月份太陽(yáng)輻射增強(qiáng)，溫度升高，調(diào)查海域水溫總體高于6 月份。調(diào)查海域水體的溫度在A2、A3 站位垂直分布上較為均勻，分別高于20℃和26℃，A4、A5 的水溫則從表層到底層呈現(xiàn)出明顯的下降趨勢(shì)，6 月份從22.3℃下降到14.8℃，8 月份從27.4℃下降到20.5℃。在6 月份和8 月份，調(diào)查海域水體表層溫度高，沒有明顯的層化現(xiàn)象。

在6 月份，調(diào)查海域鹽度介于31.73～32.52 之間，平均值為(3 2.0 9±0.0 1)。在8 月份，鹽度介于30.56～32.34 之間，平均值為(31.56±0.03)。受河口沖淡水影響，距離河口較近的站位，鹽度比較低。但是在7 m 以下的水層，鹽度垂直方向上的變化不大。在6 月份，該海域可能受降水、蒸發(fā)等過程的影響，水體表層鹽度變化規(guī)律性較差。

3.1.2 營(yíng)養(yǎng)鹽參數(shù)

調(diào)查海域6 月份硝酸鹽的濃度介于1.14～1.68 μmol/L之間，平均濃度為(1.41±0.04) μmol/L。硝酸鹽的濃度呈現(xiàn)由河口到近岸明顯增加的趨勢(shì)。在8 月份，硝酸鹽的濃度介于1.91～4.87 μmol/L 之間，平均濃度為(2.69±0.19) μmol/L，硝酸鹽主要分布在底層，A3 站位的底層出現(xiàn)一個(gè)濃度高值區(qū)。

調(diào)查海域6 月份亞硝酸鹽濃度介于0.04～0.16 μmol/L之間，平均濃度為(0.08±0.01) μmol/L。除河口A1 站位外，亞硝酸主要分布在水體底層，濃度高值區(qū)出現(xiàn)在A6 站位底層。在8 月份，亞硝酸鹽濃度介于0.04～1.72 μmol/L 之間，平均濃度為(0.28±0.09) μmol/L，亞硝酸鹽的濃度在表層較低，在A3 和A6 站位的底層亞硝酸鹽濃度相對(duì)較高。

調(diào)查海域6 月份硅酸鹽濃度介于1.44～11.37 μmol/L之間，平均濃度為(6.09±0.61) μmol/L。除河口A1 和A2站位外，硅酸鹽主要分布在水體底層，A6 站位底層出現(xiàn)明顯的濃度高值區(qū)。在8 月份，硅酸鹽濃度介于2.92～38.41 μmol/L 之間，平均濃度為(18.66±2.45) μmol/L。硅酸鹽濃度的高值區(qū)出現(xiàn)在A1 站位。除A1 站位外，硅酸鹽濃度在底層相對(duì)較高且分布均勻。

調(diào)查海域6 月份磷酸鹽濃度介于0.01～0.19 μmol/L之間，平均濃度為(0.07±0.01) μmol/L。磷酸鹽的濃度在表層較低，高值區(qū)主要分布在A2 和A6 站位的水體底層。在8 月份，磷酸鹽濃度介于0.01～0.44 μmol/L之間，平均濃度為(0.16±0.04) μmol/L。磷酸鹽的濃度在表層較低，主要分布在底層且分布均勻，而且具有明顯的層化現(xiàn)象。

調(diào)查海域6 月份銨鹽濃度介于0.16～1.52 μmol/L之間，平均濃度為(0.70±0.07) μmol/L。銨鹽在河口A1 至A3 站位濃度較低，濃度高值區(qū)出現(xiàn)在A6 站位的底層（趨勢(shì)+高值區(qū)）。在8 月份，銨鹽濃度介于0.05～1.18 μmol/L 之間，平均濃度為(0.23±0.05) μmol/L。銨鹽濃度在表層較低，但是在A2 站位的底層明顯高于鄰近水域。

兩個(gè)月份對(duì)比可得，8 月份硝酸鹽、亞硝酸鹽以及硅酸鹽的濃度相對(duì)于6 月份均有所提高。其中硅酸鹽和亞硝酸鹽濃度最為明顯，其濃度在8 月份是6 月份的3 倍以上。雖然磷酸鹽和銨鹽濃度在8 月份也有升高，但變化幅度不明顯。

3.2 超微型浮游植物分布特征

圖 2 調(diào)查區(qū)域水樣流式細(xì)胞儀分析圖Fig. 2 FCM analysis of water samples collected from the survey area

調(diào)查海域6 月份超微型真核藻細(xì)胞豐度介于3.03×103～5.33×104個(gè)/mL 之間，平均細(xì)胞豐度為(1.14±0.23)×104個(gè)/mL，水柱積分細(xì)胞豐度變化范圍在5.92×103～3.22×104個(gè)/mL 之間，平均值為(1.30±0.38)×104個(gè)/mL，碳生物量均值則為(23.88±1.29) μg/L。在6 月份，調(diào)查海域超微型真核藻細(xì)胞豐度與碳生物量及其百分比呈現(xiàn)出明顯的由河口向近岸逐漸降低的分布趨勢(shì)。在8 月份，超微型真核藻細(xì)胞豐度介于2.38×102～1.32×104個(gè)/mL 之間，平均細(xì)胞豐度為(3.27±0.58)×103個(gè)/mL。水柱積分細(xì)胞豐度變化范圍在1.69×103～4.28×103個(gè)/mL，平均值為(3.03±0.35)×103個(gè)/mL，碳生物量均值則為(6.35±0.73) μg/L。調(diào)查海域8 月份超微型真核藻細(xì)胞豐度與碳生物量及其百分比由河口到近岸變化不大，細(xì)胞豐度的數(shù)量級(jí)基本在1×103個(gè)/mL（圖3，表1）。

調(diào)查海域6 月份聚球藻Ⅰ細(xì)胞豐度介于2.72×103～1.12×105個(gè)/mL 之間，平均細(xì)胞豐度為(4.02±0.13)×104個(gè)/mL，水柱積分細(xì)胞豐度變化范圍在8.70×103～7.48×104個(gè)/mL 之間，平均值為(3.40±0.82)×104個(gè)/mL，碳生物量平均值為(8.49±1.34) μg/L。在6 月份，調(diào)查海域聚球藻Ⅰ細(xì)胞豐度與碳生物量及其百分比呈現(xiàn)由河口向近岸逐漸增加的分布趨勢(shì)。在8 月份，聚球藻Ⅰ細(xì)胞豐度介于4.01×103～2.45×105個(gè)/mL 之間，平均細(xì)胞豐度為(5.79±0.88)×104個(gè)/mL。水柱積分細(xì)胞豐度變化范圍在2.22×104～7.79×104個(gè)/mL 之間，平均值為(5.36±0.73)×104個(gè)/mL，碳生物量平均值為(13.41±1.21) μg/L。在8 月份，聚球藻Ⅰ細(xì)胞豐度整體較高，而A6 站位豐度相對(duì)較低，聚球藻Ⅰ整體的碳生物量百分比變化不大（圖3，表1）。

調(diào)查海域6 月份聚球藻Ⅱ細(xì)胞豐度介于3.95×102～2.80×104個(gè)/mL 之間，平均細(xì)胞豐度為(1.04±0.12)×104個(gè)/mL，水柱積分細(xì)胞豐度變化在1.41×103～2.12×104個(gè)/mL 之間，平均值為(9.07±0.91)×103個(gè)/mL，碳生物量平均值為(2.27±0.60) μg/L。在6 月份，聚球藻Ⅱ細(xì)胞豐度與碳生物量百分比整體分布較低，呈現(xiàn)出由河口向近岸逐漸增加的趨勢(shì)，近岸細(xì)胞豐度比河口高了一個(gè)數(shù)量級(jí)。在8 月份，聚球藻Ⅱ細(xì)胞豐度介于1.38×103～7.55×104個(gè)/mL 之間，平均細(xì)胞豐度為(2.58±0.37)×104個(gè)/mL，水柱積分細(xì)胞豐度變化在1.46×104～3.46×104個(gè)/mL 之間，平均值為(2.33±0.28)×104個(gè)/mL，碳生物量平均值為(5.83±0.71) μg/L。在8 月份，各站位聚球藻Ⅱ細(xì)胞豐度與碳生物量及其百分比變化不大（圖3，表1）。

對(duì)比可得，6 月份的超微型真核藻細(xì)胞豐度明顯高于8 月份，大約相差一個(gè)數(shù)量級(jí)。在8 月份，聚球藻Ⅰ和聚球藻Ⅱ細(xì)胞豐度相對(duì)于6 月份明顯提升?？傊?，在6 月份，超微型真核藻、聚球藻Ⅰ和聚球藻Ⅱ的細(xì)胞豐度和碳生物量及其百分比具有明顯的分布趨勢(shì)。但是在8 月份，超微型真核藻和聚球藻Ⅱ細(xì)胞豐度和碳生物量及其百分比分布趨勢(shì)不明顯且分布比較均勻，聚球藻Ⅰ細(xì)胞豐度與碳生物量在A4 和A5 站位較高，但其碳生物量百分比變化不明顯。

表 1 超微型浮游植物各站位細(xì)胞豐度（個(gè)/mL）Table 1 The cell abundances (cells/mL) of picophytoplankton in each station

圖 3 6 月（a）和8 月（b）超微型浮游植物碳生物量（折線圖）及其百分比（柱狀圖）分布Fig. 3 Picophytoplankton carbon biomass （line chart） and their percentage （histogram） during June（a）and August（b）

為了更便于觀察兩個(gè)褐潮高發(fā)期月份的超微型浮游植物細(xì)胞豐度隨深度的變化，斷面分布如圖4 所示。6 月份超微型真核藻細(xì)胞主要分布在河口A1、A2 站位的表層水體，近岸水域細(xì)胞豐度相對(duì)較低，且分布較為均勻。聚球藻Ⅰ在河口細(xì)胞豐度較低而近岸豐度較高，高值區(qū)主要出現(xiàn)在A4 站位的底層。聚球藻Ⅱ細(xì)胞豐度分布不均勻，高值區(qū)出現(xiàn)在A2 站位的表層和A5 站位的全水層。8 月份，超微型真核藻細(xì)胞在河口A2 和A3 站位表層水體豐度較高，近岸A4、A5 站位中層水體附近出現(xiàn)明顯的高值區(qū)。聚球藻Ⅰ細(xì)胞分布和超微型真核藻的細(xì)胞分布趨勢(shì)極為相似。聚球藻Ⅱ細(xì)胞則主要分布在表層而且較為均勻。

與6 月份相比，8 月份超微型真核藻細(xì)胞豐度在近岸分布不均勻，兩個(gè)時(shí)期A2 站位表層超微型真核藻細(xì)胞豐度都相對(duì)較高。在8 月份，在河口A2、A3 站位的表層，聚球藻Ⅰ的細(xì)胞豐度明顯高于6 月份，但是在近岸水體的底層出現(xiàn)下降趨勢(shì)。聚球藻Ⅱ的分布趨勢(shì)由6 月份的河口低而近岸高轉(zhuǎn)變?yōu)? 月份的表層高而底層底。

3.3 超微型浮游植物細(xì)胞豐度和環(huán)境因子的關(guān)系

調(diào)查海域超微型真核藻、聚球藻Ⅰ和聚球藻Ⅱ的細(xì)胞豐度與環(huán)境因子進(jìn)行典范對(duì)應(yīng)分析（CCA）如圖5所示。CCA 又稱多元直接梯度分析，它將對(duì)應(yīng)分析和多元回歸分析相結(jié)合，每一步計(jì)算均與環(huán)境因子進(jìn)行回歸，從而詳細(xì)直接地表明物種與環(huán)境因子的關(guān)系[25–26]。本次研究的環(huán)境因子主要包括：溫度、鹽度、深度、光照以及營(yíng)養(yǎng)鹽（硝酸鹽、亞硝酸鹽、硅酸鹽、磷酸鹽和銨鹽）濃度。由圖5 可知，6 月份超微型真核藻細(xì)胞豐度與硅酸鹽具有顯著的正相關(guān)關(guān)系，說明硅酸鹽與超微型真核藻細(xì)胞的生長(zhǎng)具有很強(qiáng)的相關(guān)性，聚球藻Ⅰ細(xì)胞豐度與硝酸鹽、銨鹽存在正相關(guān)關(guān)系，說明硝酸鹽和銨鹽是聚球藻Ⅰ細(xì)胞生長(zhǎng)的主要控制因子。在8 月份，超微型真核藻細(xì)胞豐度與硅酸鹽、硝酸鹽和亞硝酸鹽都存在正相關(guān)關(guān)系，說明超微型真核藻的生長(zhǎng)受到多種營(yíng)養(yǎng)鹽的共同作用。聚球藻Ⅱ細(xì)胞豐度與光照呈正相關(guān)，這表明光照是影響聚球藻Ⅱ分布的關(guān)鍵因素。

圖 4 調(diào)查海域超微型浮游植物豐度的斷面分布Fig. 4 Sectional distributions of picophytoplankton abundance in the study area

圖 5 調(diào)查海域超微型浮游植物與相關(guān)環(huán)境因子的CCA 二維排序圖Fig. 5 Canonical correspondence analysis of related environmental factors with the abundance for picophytoplankton in the study area

4 討論

4.1 褐潮高發(fā)期超微型浮游植物細(xì)胞豐度及分布的變化

之前，人們通過色素分析和分子生物學(xué)鑒定等技術(shù)研究發(fā)現(xiàn)，秦皇島海域褐潮藻的優(yōu)勢(shì)種主要是抑食金球藻（Aureococcus anophagefferens）[27–30]。但是研究發(fā)現(xiàn)，可以引發(fā)秦皇島海域褐潮的超微型藻類并非這一種。于杰等[31]發(fā)現(xiàn)渤海海域的褐潮可能是由抑食金球藻和多形微眼藻（Minutocellus polymorphus）這兩種藻類共同形成的。宋倫等[32]首次發(fā)現(xiàn)渤海海域褐潮致災(zāi)種為微擬球藻（Nannochloris sp.）和金牛微球藻（Ostreococcus tauri），它們?cè)谡麄€(gè)超微型浮游植物群落中占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，抑食金球藻雖然也是褐潮原因種，但是其優(yōu)勢(shì)度較低。Zhang 等[33]基于從褐潮暴發(fā)期采集的自然種群，采用流式細(xì)胞分選技術(shù)，后繼分離純化，經(jīng)過透射和掃描電鏡觀測(cè)及復(fù)合的分子鑒定技術(shù)，確認(rèn)其為顆粒微擬球藻（Nannochloropsis granulata）。秦皇島海域?qū)儆诓澈：Ｓ?，所以該海域在褐潮高發(fā)期超微型真核藻的優(yōu)勢(shì)種可能為抑食金球藻、顆粒擬微球藻等其他超微型真核藻類。本次研究的超微型真核藻類中可能會(huì)存在這些褐潮種類群，并且其細(xì)胞豐度在6 月份明顯高于8 月份，這與其他研究結(jié)果也較一致[30,34]。褐潮種在營(yíng)養(yǎng)鹽充足的條件下，具有繁殖周期短、生長(zhǎng)速度快等特點(diǎn)。秦皇島海域水體富營(yíng)養(yǎng)化嚴(yán)重，能夠?yàn)楹殖狈N提供充足的氮、磷等主要的營(yíng)養(yǎng)元素，因此，該海域非常適合其生長(zhǎng)。另一方面浮游動(dòng)物對(duì)褐潮藻的攝食壓力相對(duì)于微型浮游植物較小，這也是促進(jìn)褐潮發(fā)生的一個(gè)重要的因素[35–36]?？傊殖钡谋┌l(fā)和持續(xù)與水體中有機(jī)營(yíng)養(yǎng)物的種類和濃度、生物群落結(jié)構(gòu)的改變以及水體流通速率等因素及其相互之間復(fù)雜的相互作用密切相關(guān)[37–39]

在6 月份，河口沖淡水會(huì)帶來(lái)植物生長(zhǎng)所必需的充足的營(yíng)養(yǎng)鹽和微量元素，這使得河口附近的環(huán)境更加適合超微型真核藻類的生長(zhǎng)，所以其細(xì)胞豐度也呈現(xiàn)河口高而近岸低的分布特點(diǎn)（圖4）。隨著超微型真核藻細(xì)胞豐度從河口到近岸的降低，聚球藻Ⅰ和聚球藻Ⅱ細(xì)胞豐度逐漸升高，尤其是在河口A1 站位，超微型真核藻細(xì)胞豐度最高，而聚球藻Ⅰ和聚球藻Ⅱ細(xì)胞豐度最低。這表明在6 月份，褐潮藻會(huì)對(duì)聚球藻Ⅰ和聚球藻Ⅱ細(xì)胞的生長(zhǎng)產(chǎn)生抑制作用，并且從聚球藻Ⅰ和聚球藻Ⅱ在褐潮高發(fā)期的細(xì)胞豐度的變化來(lái)看，褐潮藻對(duì)聚球藻Ⅱ細(xì)胞生長(zhǎng)的抑制作用更強(qiáng)。在6 月份，超微型真核藻類對(duì)聚球藻Ⅰ和聚球藻Ⅱ細(xì)胞生長(zhǎng)的抑制作用主要體現(xiàn)在兩方面，一方面是因?yàn)楹殖痹宓纳L(zhǎng)占據(jù)了聚球藻Ⅰ和與聚球藻Ⅱ的生存空間；另一方面是因?yàn)楹殖痹宕罅糠敝成L(zhǎng)后會(huì)造成低光的惡劣的水體環(huán)境，而光照則是控制聚球藻細(xì)胞豐度分布的關(guān)鍵因子[17]。隨著超微型真核藻的細(xì)胞豐度由河口到近岸站位的逐漸降低，這種抑制作用也會(huì)逐漸削弱，聚球藻Ⅰ與聚球藻Ⅱ的細(xì)胞豐度也有所提升。在8 月份，隨著褐潮藻豐度的逐漸降低，調(diào)查海區(qū)生物分布逐漸恢復(fù)正常。超微型真核藻細(xì)胞豐度與6 月份相比明顯降低，聚球藻Ⅰ與聚球藻Ⅱ的細(xì)胞豐度明顯升高，其中聚球藻Ⅰ的細(xì)胞豐度與細(xì)胞碳生物量占據(jù)明顯的優(yōu)勢(shì)，聚球藻Ⅱ細(xì)胞豐度雖然比超微型真核藻細(xì)胞豐度高，但是由于超微型真核藻碳轉(zhuǎn)換系數(shù)高，所以二者總的碳生物量相差不大。

4.2 相關(guān)環(huán)境因子對(duì)超微型浮游植物細(xì)胞豐度及其分布的影響

營(yíng)養(yǎng)鹽是超微型浮游植物生長(zhǎng)繁殖的必須條件[40]。與8 月份相比，6 月份水體中硝酸鹽、亞硝酸鹽與硅酸鹽的濃度明顯較小。這是因?yàn)楹殖苯?jīng)常發(fā)生在自養(yǎng)型浮游植物（如硅藻）的大量繁殖之后，這些浮游植物和褐潮藻的生長(zhǎng)，會(huì)消耗水體中大量的無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)鹽，從而導(dǎo)致6 月份水體中的無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)鹽濃度較低。在6 月份，硅酸鹽濃度在河口站位較高，而超微型真核藻也主要分布在河口附近，通過相關(guān)性分析得到了超微型真核藻細(xì)胞豐度與硅酸鹽濃度具有正相關(guān)關(guān)系，這可能是因?yàn)樵? 月份，褐潮藻的過度生長(zhǎng)繁殖抑制了硅藻等消耗硅酸鹽藻類的正常生長(zhǎng)[41]，從而導(dǎo)致6 月份超微型真核藻細(xì)胞豐度與硅酸鹽呈正相關(guān)關(guān)系。由于褐潮藻的生長(zhǎng)受硝酸鹽、亞硝酸鹽與磷酸鹽的影響不大，因此在6 月份超微型真核藻細(xì)胞豐度與這些營(yíng)養(yǎng)鹽并沒有明顯的相關(guān)性。通過對(duì)6 月份聚球藻Ⅰ細(xì)胞豐度與硝酸鹽和銨鹽的相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)，其細(xì)胞豐度與硝酸鹽和銨鹽具有正相關(guān)關(guān)系，這是由于聚球藻Ⅰ的氮源主要是銨鹽和硝酸鹽，當(dāng)硝酸鹽濃度在A4、A5 站位較高時(shí)，其細(xì)胞豐度在該水域也相對(duì)較高。在6 月份，由于聚球藻Ⅰ與聚球藻Ⅱ的細(xì)胞豐度與分布主要受到褐潮優(yōu)勢(shì)種的影響，因此其他環(huán)境因子對(duì)二者的影響相對(duì)較小，在6 月份它們與其他環(huán)境因子并沒有明顯的相關(guān)性。在8 月份，褐潮優(yōu)勢(shì)種對(duì)超微型浮游植物的影響逐漸消失，調(diào)查海區(qū)生物分布逐漸恢復(fù)正常，其豐度與分布主要受營(yíng)養(yǎng)鹽、溫度和光照等因素的影響。目前發(fā)現(xiàn)的超微型真核藻具有40 多個(gè)屬，屬于13 個(gè)綱[42]，由于超微型真核藻的細(xì)胞種類豐富，導(dǎo)致其生長(zhǎng)對(duì)營(yíng)養(yǎng)鹽的依賴性比較大，并且對(duì)多種營(yíng)養(yǎng)鹽均有吸收，所以超微型真核藻細(xì)胞豐度與硝酸鹽、亞硝酸、磷酸鹽與硅酸鹽都具有正相關(guān)關(guān)系。該海區(qū)河口沖淡水為超微型浮游植物的細(xì)胞的生長(zhǎng)提供了大量的營(yíng)養(yǎng)鹽，因此超微型真核藻、聚球藻Ⅰ與聚球藻Ⅱ在河口A2 和A3 站位表層水體細(xì)胞豐度都相對(duì)較高。超微型浮游植物的生長(zhǎng)繁殖消耗吸收了大量的營(yíng)養(yǎng)鹽，導(dǎo)致河口A2、A3 站位表層水體各種無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)鹽的濃度都相對(duì)較低。調(diào)查海域，超微型真核藻的分布還受到溫度和光照的影響，超微型真核藻主要分布在10 m 以上淺水層。在8 月份，硝酸鹽作為聚球藻Ⅰ的氮源，與其呈正相關(guān)關(guān)系，當(dāng)硝酸鹽濃度在A5 底層濃度較高時(shí)，聚球藻Ⅰ的細(xì)胞豐度也較高。聚球藻Ⅱ的分布從河口到近岸都呈現(xiàn)表層高，底層低的分布特點(diǎn)，這表明溫度與光照是影響其分布的關(guān)鍵因素，聚球藻Ⅱ能夠適應(yīng)較高的溫度，隨著水深的增加，溫度與光照強(qiáng)度降低，聚球藻Ⅱ的豐度也逐漸下降。

5 結(jié)論

通過對(duì)秦皇島海域現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查和流式細(xì)胞儀檢測(cè)分析超微型浮游植物，主要發(fā)現(xiàn)了聚球藻和超微型真核藻兩大類群，其中聚球藻又分為聚球藻Ⅰ和聚球藻Ⅱ兩個(gè)亞群。通過對(duì)比褐潮高發(fā)期兩個(gè)月份水體中超微型浮游植物的豐度、碳生物量及分布變化以及相關(guān)性分析可得：（1）在6 月份，調(diào)查海域的營(yíng)養(yǎng)鹽環(huán)境促進(jìn)了褐潮藻的生長(zhǎng)，高密度的褐潮藻抑制了聚球藻Ⅰ和聚球藻Ⅱ細(xì)胞的生長(zhǎng)，因此超微型真核藻的細(xì)胞豐度呈現(xiàn)河口高、近岸低的分布趨勢(shì)而聚球藻Ⅰ和聚球藻Ⅱ的細(xì)胞豐度現(xiàn)河口低、近岸高的分布趨勢(shì)；（2）在8 月份，調(diào)查海區(qū)生物分布逐漸恢復(fù)正常，超微型浮游植的分布受溫度，光照以及河口沖淡水引起的營(yíng)養(yǎng)鹽變化的共同影響。