呂其明，張晶晶，高彥潔，呂振波，王田田，于君寶，王慶孝

（1.魯東大學(xué)濱海生態(tài)高等研究院，山東省高校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室“濱海濕地保育與生態(tài)修復(fù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”，山東煙臺(tái) 264025；2.煙臺(tái)市水產(chǎn)研究所，山東煙臺(tái) 264003）

浮游植物作為海洋生態(tài)系統(tǒng)中最主要的初級(jí)生產(chǎn)者，也是重要的餌料生物，其群落結(jié)構(gòu)和豐度會(huì)直接影響上層食物網(wǎng)［1］。貝類是重要的濾食性低營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物，浮游植物供給不足會(huì)導(dǎo)致貝類個(gè)體生長(zhǎng)緩慢、發(fā)病率高。此外，貝類對(duì)浮游植物餌料具有選擇性，偏好攝食含有特種脂肪酸的浮游植物，不同大小和種類的貝類攝食浮游植物偏好也不同，因此浮游植物群落結(jié)構(gòu)會(huì)直接影響貝類的生長(zhǎng)狀態(tài)［2］。環(huán)境因子是影響浮游植物群落結(jié)構(gòu)和豐度的重要因素，諸如溫度、鹽度、光照及營(yíng)養(yǎng)鹽濃度等因素都會(huì)強(qiáng)烈影響浮游植物群落結(jié)構(gòu)［3-4］。貝類增養(yǎng)殖區(qū)環(huán)境因子不僅受自然條件（例如降雨、淡水輸入、海流）的影響，還受到貝類增養(yǎng)殖活動(dòng)的影響［5］。適宜的貝類放流密度有利于降低水體營(yíng)養(yǎng)鹽濃度，改善近海富營(yíng)養(yǎng)化現(xiàn)象［6］；過高的放流密度則會(huì)形成大量的富含營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的淺層沉積碎屑，這些富含氨基酸和有機(jī)氮的碎屑會(huì)隨著水流再次輸送至水體，對(duì)淺海生態(tài)環(huán)境造成強(qiáng)烈的影響［7］。因此，系統(tǒng)研究貝類增養(yǎng)殖區(qū)環(huán)境因子的變化特征及其對(duì)浮游植物群落結(jié)構(gòu)分布的影響，是確定合適的貝類增養(yǎng)殖種類和增養(yǎng)殖密度、維持貝類增養(yǎng)殖區(qū)域生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的前提。

黃河口鄰近海域是典型的海陸交互作用地帶，受河流輸入影響，環(huán)境季節(jié)性變化明顯，生態(tài)系統(tǒng)功能復(fù)雜，同時(shí)該區(qū)域海岸線長(zhǎng)，灘涂面積廣闊，海水營(yíng)養(yǎng)豐富、餌料充足，貝類資源豐富［8］。套爾河河口位于黃河口西側(cè)，是重要的貝類產(chǎn)區(qū)，同時(shí)，該海域也是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重點(diǎn)區(qū)域，港口工程的建設(shè)、人類對(duì)生物資源的掠奪性開發(fā)、不經(jīng)處理排放廢棄物及不科學(xué)的漁業(yè)養(yǎng)殖等，造成該海區(qū)生物資源尤其是貝類資源不斷衰減［9］。為了恢復(fù)貝類資源，2006年以來，山東省加強(qiáng)了黃河口附近海域的貝類增殖放流活動(dòng)，增殖主要以文蛤（Mercenariamercenaria）、雜色蛤（Venerupisvariegate）、竹蟶（Solenstrictus）、泥螺（Bullactaexarate）等地方種類為主，本區(qū)域主要放流品種是文蛤（規(guī)格6 000?！g-1），且投放量逐年增多，2015年4 000萬粒，2016年6 000萬粒，2017年放流2億粒，2018年5月8日進(jìn)行貝類放流活動(dòng)，投放量達(dá)4億粒。對(duì)恢復(fù)及增加貝類種群生物量、改善水質(zhì)取得一定效果［10］。但是，目前針對(duì)該海域增養(yǎng)殖前后環(huán)境因子變化特征及其對(duì)浮游植物群落結(jié)構(gòu)影響的研究較少，貝類增養(yǎng)殖活動(dòng)缺乏理論依據(jù)。

本研究通過對(duì)2018年5月、8月黃河口西側(cè)套爾河貝類增養(yǎng)殖海區(qū)貝類放流前后環(huán)境因子、葉綠素a和浮游植物群落結(jié)構(gòu)進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)查，分析了增養(yǎng)殖區(qū)環(huán)境因子、葉綠素a和浮游植物群落的空間分布特征，并結(jié)合皮爾森（Person）相關(guān)分析和冗余分析（RDA），研究了放流前后葉綠素a、浮游植物群落結(jié)構(gòu)與環(huán)境因子之間的相關(guān)關(guān)系，旨在揭示貝類增養(yǎng)殖區(qū)影響浮游植物群落結(jié)構(gòu)及豐度的關(guān)鍵環(huán)境因子及其響應(yīng)關(guān)系，為深入分析貝類增養(yǎng)殖對(duì)河口地帶生態(tài)環(huán)境的影響提供重要的基礎(chǔ)資料。

1 材料與方法

1.1 采樣站位

2018年5月（貝類增殖放流前）、8月（貝類增殖放流后），在套爾河貝類增養(yǎng)殖區(qū)附近設(shè)置20個(gè)站點(diǎn)（圖1），分別開展了生態(tài)環(huán)境綜合調(diào)查，取表層水樣進(jìn)行檢測(cè)，項(xiàng)目包括溫度、鹽度、營(yíng)養(yǎng)鹽、葉綠素a；同時(shí)分別在河口、泥灘淺海交界處和離岸海域選取6個(gè)代表站位（A1、A8、A6、A13、A14、A19）采集浮游植物樣品，鑒定其群落結(jié)構(gòu)。

1.2 樣品采集及分析

樣品的采集分析和浮游植物鑒定嚴(yán)格按照《海洋調(diào)查規(guī)范》（GB/T 12763）進(jìn)行，用5 L的卡蓋式采水器采集表層水樣分別用于營(yíng)養(yǎng)鹽、葉綠素a和浮游植物分析。取500 mL海水裝入聚乙烯瓶，并立即加入甲醛溶液固定保存（終濃度為3% ～5%），取 300 mL水樣經(jīng) GF/F濾膜（Whatman）過濾后，濾膜于-20℃下避光并冷凍保存，用于葉綠素a濃度的測(cè)定，采用分光光度法進(jìn)行葉綠素a的測(cè)定分析。每個(gè)采樣點(diǎn)取3個(gè)平行樣，結(jié)果取其平均值。另取250 mL水樣用0.45μm醋酸纖維濾膜過濾，濾液用于營(yíng)養(yǎng)鹽濃度的測(cè)定。

浮游植物計(jì)數(shù)：浮游植物樣品帶回實(shí)驗(yàn)室，將水樣搖勻，取200 mL放入分液漏斗，靜置24 h，將最下面1～2 mL濃縮液體接入小瓶用于浮游植物計(jì)數(shù)，在OLYMPUSCKX 53光學(xué)顯微鏡下（10×40倍）進(jìn)行浮游植物的計(jì)數(shù)，取0.1 mL樣品放入計(jì)數(shù)框中，觀察10個(gè)計(jì)數(shù)格，每個(gè)樣品計(jì)數(shù)2片，取其平均值做最終結(jié)果，若2片計(jì)數(shù)結(jié)果相差超過15%，則進(jìn)行第3片計(jì)數(shù)，并取其中個(gè)數(shù)相近的2片的平均值；換算成浮游植物密度即每升水樣中藻類的細(xì)胞個(gè)數(shù)，單位為個(gè)·L-1。

溫度、鹽度與水深使用船載 CTD（Seabird 911）現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定。無機(jī)氮（DIN，為 NO3-N、NO2-N與NH4-N之和）、磷酸鹽（DIP）使用營(yíng)養(yǎng)鹽自動(dòng)分析儀（QuAAtro AutoAnalyzer 39）進(jìn)行測(cè)定，其中，硝酸鹽（NO3-N）采用鎘-銅還原后再用鹽酸-萘乙二胺比色法測(cè)定；亞硝酸鹽（NO2-N）采用鹽酸-萘乙二胺比色法測(cè)定；氨氮（NH4-N）采用水楊酸鈉法測(cè)定；磷酸鹽（PO4-P）采用磷鉬藍(lán)法。NO3-N、NO2-N、NH4-N和PO4-P的檢出限分別是0.000 3、0.000 1、0.000 5和 0.000 2 mg·L-1。

圖1 2018年5月、8月采樣站位Fig.1 Sampling sites in May and August 2018

1.3 數(shù)據(jù)處理

通過應(yīng)用物種優(yōu)勢(shì)度、香農(nóng)-威納指數(shù)、單純度、均勻度及豐富度指數(shù)對(duì)浮游植物群落結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析。公式如下：

通過物種優(yōu)勢(shì)度指數(shù)（Y）指示某物種在種群中的優(yōu)勢(shì)地位，當(dāng)Y＞0.02時(shí)，即認(rèn)為該種為優(yōu)勢(shì)種［11］：

香 農(nóng)-威 納 指 數(shù) （H， Shannon-Wiener index）［12］：

H=-∑Pilog2Pi

單純度（C）：

C=∑（Pi）2

均勻度（J）使用 Pielou指數(shù)［13］：

J=H/log2S

豐富度指數(shù)（d）使用 Margalef指數(shù)［14］：

d=（S-1）/log2N

以上各式中，ni為第i種的總個(gè)體數(shù)；N為所有站位上采集的生物總個(gè)體數(shù)；fi為物種在所有站位上出現(xiàn)頻率；Pi為該站位上第i種個(gè)體數(shù)占總個(gè)體數(shù)的比率；S為各站種類數(shù)。

1.4 統(tǒng)計(jì)分析

環(huán)境因子數(shù)據(jù)與浮游植物生物量數(shù)據(jù)采用Excel 2010軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)；數(shù)據(jù)的正態(tài)性檢驗(yàn)、葉綠素a與環(huán)境因子的相關(guān)性使用SPSS 22.0進(jìn)行分析；將浮游植物與環(huán)境因子數(shù)據(jù)進(jìn)行l(wèi)g（x+1）轉(zhuǎn)換，對(duì)轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)先進(jìn)行除趨勢(shì)對(duì)應(yīng)分析（DCA），結(jié)果顯示4個(gè)軸最大梯度長(zhǎng)度小于3，因而選用線性模型的RDA分析環(huán)境因子和浮游植物群落結(jié)構(gòu)的相關(guān)性。溫度、鹽度、營(yíng)養(yǎng)鹽、葉綠素a及浮游植物群落結(jié)構(gòu)分布圖采用ArcGIS 10.3軟件進(jìn)行繪制；浮游植物群落結(jié)構(gòu)與環(huán)境因子的主成分分析和冗余分析的排序圖使用Canoco for Windows 4.5軟件繪制。

2 結(jié)果與分析

2.1 調(diào)查海域溫度和鹽度的時(shí)空分布

5月調(diào)查水域平均溫度18.1℃，整體呈現(xiàn)近岸—離岸逐漸遞減的趨勢(shì)，高值區(qū)出現(xiàn)在套爾河河口，最高溫度為20.5℃；低值區(qū)出現(xiàn)在離岸海域，溫度為16.5℃。鹽度呈現(xiàn)與溫度類似的近岸—離岸逐漸遞減趨勢(shì)，平均鹽度29.8，高值區(qū)在套爾河河口，鹽度最高值為31.8；低值區(qū)出現(xiàn)在東部離岸海域，鹽度為28.7。8月調(diào)查區(qū)域溫度明顯升高，平均溫度為32.0℃，溫度整體趨勢(shì)與5月份基本一致，呈現(xiàn)近岸—離岸逐漸遞減的趨勢(shì)，高值區(qū)也出現(xiàn)在套爾河河口，最高溫度為34.1℃；低值區(qū)出現(xiàn)在離岸海域，溫度為30.3℃。8月鹽度明顯低于5月份，平均鹽度28.1，鹽度變化趨勢(shì)與5月份相反，高值區(qū)出現(xiàn)在離岸海域，呈現(xiàn)明顯的河口—離岸逐漸遞增的趨勢(shì)，高值區(qū)出現(xiàn)在離岸區(qū)域，鹽度為29.9，低值區(qū)在套爾河河口，鹽度為20.2。

2.2 調(diào)查海域營(yíng)養(yǎng)鹽的時(shí)空分布特征

5月調(diào)查海域營(yíng)養(yǎng)鹽整體呈現(xiàn)自河口至離岸逐漸遞減的趨勢(shì)（圖3），高值區(qū)均出現(xiàn)在套爾河河口，硝酸鹽的平均濃度是0.367 mg·L-1，變化范圍為0.272～0.592 mg·L-1（圖 3-A）；亞硝酸鹽的平均濃度是0.022 mg·L-1，變化范圍為0.006～0.080 mg·L-1（圖3-B）；氨氮平均濃度是0.021 mg·L-1，變化范圍為0.003～0.195 mg·L-1（圖3-C）；磷酸鹽的平均濃度0.005 mg·L-1，變化范圍為0.003～0.013 mg·L-1（圖3-D）。根據(jù)浮游植物營(yíng)養(yǎng)限制性法則，DIN、DIP濃度分別低于1μmol·L-1、0.1μmol·L-1時(shí)，對(duì)浮游植物生長(zhǎng)造成絕對(duì)限制。5月所有調(diào)查站位均不存在氮限制，有3個(gè)站位（A3、A5和A14）DIP略低于 0.1μmol·L-1，存在絕對(duì)磷限制，N/P范圍為43.6～126.6，平均值為86.1。

圖2 調(diào)查海域溫度、鹽度時(shí)空分布圖Fig.2 Spatial distribution of sea surface temperature and salinity during the surveys

圖3 2018年5月調(diào)查海域營(yíng)養(yǎng)鹽分布圖Fig.3 Spatial distribution of nutrient concentrations during the survey in May

8月，在整個(gè)調(diào)查區(qū)域硝酸鹽、亞硝酸鹽、氨氮整體趨勢(shì)與5月份相似（圖4-A～C），高值區(qū)均出現(xiàn)在套爾河河口區(qū)域，說明陸源排放依然是調(diào)查海域氮營(yíng)養(yǎng)鹽的主要來源。8月，硝酸鹽的平均濃度是0.134 mg·L-1，變化范圍為0.015～0.419 mg·L-1（圖4-A）；亞硝酸鹽和氨氮的平均濃度分別為0.106 mg·L-1和0.043 mg·L-1，變化范圍分別為0.016～0.670 mg·L-1和0.015～0.419 mg·L-1（圖 4-B，C）。磷酸鹽平均濃度為 0.004 mg·L-1（圖 4-D），濃度范圍為0.002～0.010 mg·L-1，磷酸鹽空間分布與其他營(yíng)養(yǎng)鹽略有不同，高值出現(xiàn)在套爾河河口東側(cè)潮間帶、淺海交匯區(qū)。與5月份相比，可溶性無機(jī)氮（DIN）和磷酸鹽（DIP）整體呈現(xiàn)降低的趨勢(shì)。氮營(yíng)養(yǎng)鹽結(jié)構(gòu)發(fā)生明顯變化，硝酸鹽的濃度明顯降低，亞硝酸鹽和氨氮的含量明顯升高。根據(jù)浮游植物營(yíng)養(yǎng)限制性法則，8月所有調(diào)查站位不存在氮限制，但存在磷限制的站位增多至5個(gè)（A3、A4、A7、A8和 A9），N/P范圍為 14.5～331.5，平均值為62.8。

2.3 葉綠素a的時(shí)空分布特征及環(huán)境因子相關(guān)分析

5月調(diào)查水域徑流量較小，葉綠素a的平均濃度為4.00μg·L-1，葉綠素a整體呈現(xiàn)近岸—離岸逐漸遞減的趨勢(shì)（圖5），高值區(qū)出現(xiàn)在套爾河河口東側(cè)，與營(yíng)養(yǎng)鹽高值區(qū)基本重合，葉綠素a濃度最高值為5.73μg·L-1；低值區(qū)出現(xiàn)在離岸海域，葉綠素a濃度為2.99μg·L-1。8月調(diào)查水域葉綠素a的濃度略高于5月，平均濃度為4.77μg·L-1；葉綠素a分布趨勢(shì)與5月份有明顯的不同，高值區(qū)出現(xiàn)在調(diào)查區(qū)域東側(cè)離岸區(qū)域，兩個(gè)高值出現(xiàn)在A10和A16站位，葉綠素a濃度分別為6.16和6.22μg·L-1，河口區(qū)域葉綠素a濃度相對(duì)偏低。

圖5 2018年調(diào)查海域葉綠素a時(shí)空分布圖Fig.5 Spatial distribution of chlorophyll a during the surveys

為了進(jìn)一步研究環(huán)境因子對(duì)調(diào)查海域葉綠素a的影響，本文分別對(duì)5月、8月葉綠素a與環(huán)境因子進(jìn)行了相關(guān)性分析。結(jié)果如表1所示，數(shù)據(jù)的正態(tài)性檢驗(yàn)P值=0.2＞0.05，表明數(shù)據(jù)服從正態(tài)分布，5月葉綠素a濃度與溫度、鹽度、氮營(yíng)養(yǎng)鹽濃度呈現(xiàn)正相關(guān)關(guān)系，與磷酸鹽呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)關(guān)系，顯著性檢驗(yàn)顯示葉綠素a與氨氮和鹽度的P值小于0.05，呈現(xiàn)顯著的正相關(guān)關(guān)系。8月，葉綠素a濃度與營(yíng)養(yǎng)鹽濃度呈現(xiàn)正相關(guān)關(guān)系，與溫度、鹽度呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)關(guān)系，但相關(guān)性不顯著。

2.4 調(diào)查海域浮游植物群落結(jié)構(gòu)時(shí)空分布特征

5月調(diào)查海域共采集到浮游植物3門29種，其中，硅藻23種，是主要浮游植物種類，占總物種數(shù)的79.3%；其次為甲藻門5種，金藻門1種。浮游植物生物量整體呈現(xiàn)河口近岸高、離岸低的特點(diǎn)，高值區(qū)出現(xiàn)在A13、A19站位，以布氏雙尾藻 （Ditylumbrightwellii）、威 利 圓 篩 藻（Coscinodiscuswailesii）和勞氏角毛藻（Chaetoceros lorenzianus）為主（圖6-A）；低值區(qū)出現(xiàn)在離岸A8站位，夜光藻（Noctilucascientillans）和斯氏幾內(nèi)亞藻（Guinardiastriata）占比明顯增加。調(diào)查海域優(yōu)勢(shì)種類（Y≥0.02）共4種，優(yōu)勢(shì)種為布氏雙尾藻、威利圓篩藻、羽紋藻（Pinnulariasp.）和夜光藻，優(yōu)勢(shì)度分別為 0.43、0.10、0.04和 0.03。物種多樣性指數(shù)變化范圍為2.36～3.14，平均值為2.78；單純度指數(shù)變化范圍為0.15～0.35，平均為0.22；均勻度指數(shù)變化范圍為0.58～0.85，平均為0.77，物種豐富度指數(shù)變化范圍為0.54～0.83，平均為0.67（表2）。

8月調(diào)查海域共采集到浮游植物3門34種，其中硅藻29種，甲藻4種，金藻1種，硅藻依然是最主要的浮游植物種類，占物種總數(shù)的85.3%。浮游植物生物量變化趨勢(shì)與5月份類似，高值區(qū)出現(xiàn)在潮間帶與淺海交匯處，以旋鏈角毛藻（Chaetoceroscurvisetus）、 丹 麥 細(xì) 柱 藻（Leptocylindrusdanicus）和菱形海線藻（Thalassionemanitzschioides）為主，低值區(qū)出現(xiàn)在離岸海區(qū)，以菱形海線藻和旋鏈角毛藻為主（圖6-B）。8月優(yōu)勢(shì)種更替明顯，調(diào)查海域優(yōu)勢(shì)種共9種，分別是中肋骨條藻（Skeletonemacostatum）（Y=0.13）、旋鏈角毛藻（Y=0.11）、派格棍形藻（Bacillariapaxillifera）（Y=0.05）、丹麥細(xì)柱藻（Y=0.05）、海洋斜紋藻（Pleurosigmapelagicum）（Y=0.04）、伏氏海線藻（Thalassionemafrauenfeldii）（Y=0.03）、柔弱角毛藻（Chaetocerosdebilis）（Y=0.02）和尖刺偽菱形藻（Pseudonitzschiapungens）（Y=0.02）。物種多樣性指數(shù)變化范圍為0.96～5.44，平均值為2.77；單純度指數(shù)變化范圍為0.004～1.91，平均為0.70；均勻度指數(shù)變化范圍為0.27～1.28，平均為0.67；物種豐富度指數(shù)變化范圍為0.47～1.17，平均為0.84（表2）。

表1 葉綠素a與環(huán)境因子之間的相關(guān)性分析Tab.1 Correlation analysis between chlorophyll a and environmental factors

表2 浮游植物生物多樣性統(tǒng)計(jì)Tab.2 Distribution of abundance diversity index（H）and simplex index（C）and evenness（J）and Margalef index（d）of phytoplankton

圖6 調(diào)查海域浮游植物生物量和群落結(jié)構(gòu)分布（A、C：5月，B、D：8月）Fig.6 Spatial distribution of phytoplankton abundance and community structure during the surveys（A，C：May，B，D：August）

2.5 浮游植物群落結(jié)構(gòu)及豐度與環(huán)境因子的相關(guān)性分析

為了進(jìn)一步研究增養(yǎng)殖區(qū)環(huán)境因子對(duì)浮游植物群落結(jié)構(gòu)的影響，本研究分別對(duì)5月、8月優(yōu)勢(shì)種與環(huán)境因子進(jìn)行了RDA分析，結(jié)果如圖7所示。冗余分析表明，5月RDA的前兩個(gè)排序軸分別可解釋83.3%和14.9%的數(shù)據(jù)變化。排序軸1主要受氮營(yíng)養(yǎng)鹽濃度和鹽度影響，第1軸與NO2-N、NH4-N、DIN、NO3-N和鹽度呈正相關(guān)關(guān)系；排序軸2主要受溫度和DIP的影響，與溫度和DIP呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)關(guān)系。羽紋藻與鹽度、氮營(yíng)養(yǎng)鹽濃度呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)關(guān)系；夜光藻與溫度、DIP呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)關(guān)系；威利圓篩藻與布氏雙尾藻類似，與DIP和溫度有明顯的正相關(guān)關(guān)系。8月RDA的前兩個(gè)排序軸分別可以解釋44.7%和32.7%的數(shù)據(jù)變化，影響排序軸1的主要環(huán)境因子是鹽度、溫度和DIP，第1軸與鹽度呈現(xiàn)正相關(guān)關(guān)系，與溫度和DIP呈負(fù)相關(guān)關(guān)系；影響排序軸2的主要環(huán)境因子是鹽度和NH4-N，第2軸與鹽度呈正相關(guān)關(guān)系，與NH4-N呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。優(yōu)勢(shì)種與環(huán)境因子的關(guān)系大體可以分為3類：1）伏氏海線藻、海洋斜紋藻、菱形海線藻、旋鏈角毛藻和丹麥細(xì)柱藻，它們與鹽度呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，與磷酸鹽濃度和溫度呈正相關(guān)關(guān)系；2）柔弱角毛藻、派格棍形藻和中肋骨條藻，它們與氮營(yíng)養(yǎng)鹽濃度呈現(xiàn)明顯的正相關(guān)關(guān)系，與鹽度呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)關(guān)系；3）尖刺偽菱形藻與第2類相反，它與鹽度呈現(xiàn)正相關(guān)關(guān)系，與氮營(yíng)養(yǎng)鹽呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)關(guān)系。

3 討論

3.1 環(huán)境因子的時(shí)空變化特征及其影響因素

環(huán)境因子是影響浮游植物群落結(jié)構(gòu)的重要因素。本次調(diào)查海域5、8月溫度均呈現(xiàn)自近岸至離岸遞減的趨勢(shì)，這與紀(jì)大偉［15］在黃河口鄰近海域溫度調(diào)查結(jié)果5、8月溫度變化趨勢(shì)相同；溫度的平均值偏高，特別是8月份平均溫度偏高了4.3℃，這可能與采樣時(shí)間和年份差異有關(guān)。同時(shí)本次調(diào)查站位布設(shè)更靠近陸地，也可能是溫度偏高的原因之一。5、8月鹽度分布呈現(xiàn)截然相反的趨勢(shì)，5月河口區(qū)鹽度高于離岸區(qū)域，8月鹽度明顯呈現(xiàn)自河口至離岸遞增的趨勢(shì)，鹽度分布與河口區(qū)域豐水期鹽度呈羽狀分布的研究結(jié)果相符［16］，說明夏季河流淡水輸入對(duì)河口區(qū)鹽度有明顯的稀釋作用。河口潮間帶與淺海交匯處外側(cè)鹽度變化不明顯，說明套爾河河流輸入對(duì)調(diào)查海域鹽度整體影響有限。

本次調(diào)查營(yíng)養(yǎng)鹽的時(shí)空分布特征與以往調(diào)查相似［17-20］，營(yíng)養(yǎng)鹽高值區(qū)均在河口處，說明陸源排放可能是調(diào)查海域氮、磷營(yíng)養(yǎng)鹽的主要來源，這與陳沛沛［21］在套爾河營(yíng)養(yǎng)鹽高值區(qū)出現(xiàn)在下游河口處的調(diào)查結(jié)果類似。與5月份相比，8月氮營(yíng)養(yǎng)鹽結(jié)構(gòu)發(fā)生明顯變化，硝酸鹽的濃度明顯降低，亞硝酸鹽和氨氮的含量明顯升高，這與劉霜等［22］在黃河口附近海域的調(diào)查營(yíng)養(yǎng)鹽季節(jié)性變化結(jié)果基本一致。調(diào)查海域5、8月均不存在絕對(duì)氮限制，但是部分站位存在絕對(duì)磷限制，說明磷限制可能是調(diào)查海域重要的限制因子；N/P范圍與國(guó)內(nèi)海岸河口N/P范圍相似［23］，即浮游植物可利用氮含量遠(yuǎn)大于磷，浮游植物生長(zhǎng)可能還存在相對(duì)磷限制，這與河口鄰近海域普遍存在磷限制的研究結(jié)果大致相同［24-26］。放流后（8月）調(diào)查海域可溶性無機(jī)氮（DIN）和磷酸鹽（DIP）與放流前（5月）相比整體呈現(xiàn)降低的趨勢(shì)，在一定程度上反映出貝類增殖放流活動(dòng)起到了移除氮磷、凈化水質(zhì)的效果，這與熊永英［27］關(guān)于鰱鳙增殖放流活動(dòng)可以有效緩解水體富營(yíng)養(yǎng)化、凈化水質(zhì)的研究結(jié)果類似。

圖7 調(diào)查海域浮游優(yōu)勢(shì)種與環(huán)境因子RDA排序圖Fig.7 RDA ordination plot of correlation analysis between phytoplankton dominant species and environmental factors

3.2 環(huán)境因子對(duì)浮游植物群落結(jié)構(gòu)及豐度的影響

浮游植物群落結(jié)構(gòu)及豐度與水動(dòng)力過程營(yíng)養(yǎng)環(huán)境有著密切聯(lián)系［28-29］。5月葉綠素a呈現(xiàn)河口區(qū)高于離岸區(qū)域的趨勢(shì)，葉綠素a與環(huán)境因子的相關(guān)性分析顯示，氨氮濃度和鹽度是影響春季貝類增養(yǎng)殖區(qū)浮游植物生長(zhǎng)的主要因素，這也說明春季溫度回暖、河口區(qū)營(yíng)養(yǎng)鹽濃度高、鹽度適宜，有利于浮游植物生長(zhǎng)，這與張瑩［19］春季的調(diào)查結(jié)果相似。8月調(diào)查海域葉綠素a濃度略高于5月，但變化趨勢(shì)與5月明顯不同，8月河口區(qū)葉綠素a低于離岸區(qū)域，這與范占偉［30］在東營(yíng)河口貝類保護(hù)區(qū)的調(diào)查結(jié)果相同，葉綠素a與環(huán)境因子的相關(guān)性分析顯示，葉綠素a與溫度、鹽度、營(yíng)養(yǎng)鹽相關(guān)性不顯著，這可能是由于夏季徑流量增大，水流作用使河口區(qū)域水體渾濁度增加，影響了浮游植物光合作用，也可能是由于放流后貝類攝食的作用影響了葉綠素a的分布。

6個(gè)典型站位浮游植物鑒定的結(jié)果顯示，8月浮游植物生物量明顯高于5月（圖6），但葉綠素a濃度變化并不明顯，這可能與夏季浮游植物群落結(jié)構(gòu)組成變化、小粒徑的浮游植物占比明顯升高有關(guān)，例如：8月份優(yōu)勢(shì)度較高的物種是旋鏈角毛藻，粒徑通常在3μm左右；5月份優(yōu)勢(shì)種主要是布氏雙尾藻，粒徑通常大于10μm。對(duì)5月和8月優(yōu)勢(shì)種分析結(jié)果顯示，優(yōu)勢(shì)種季節(jié)更替明顯，這可能是因?yàn)?月份徑流量加大，同時(shí)水溫升高，影響了調(diào)查區(qū)域的溫度、鹽度，從而影響浮游植物群落結(jié)構(gòu)組成［31-32］。RDA分析結(jié)果顯示，環(huán)境因子對(duì)浮游植物優(yōu)勢(shì)種的影響明顯。5月，主要優(yōu)勢(shì)種布氏雙尾藻（占總生物量的43.0%）和威利圓篩藻（占總生物量9.9%）與DIP濃度和溫度呈現(xiàn)明顯的正相關(guān)關(guān)系，說明磷酸鹽和溫度是影響5月份浮游植物組成的最重要的環(huán)境因子，它們的升高有利于主要優(yōu)勢(shì)種的生長(zhǎng)繁殖［33-34］。其次，鹽度也是影響優(yōu)勢(shì)種結(jié)構(gòu)的因素，羽紋藻與鹽度呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，說明徑流輸入明顯、鹽度較低、水動(dòng)力復(fù)雜的河口區(qū)，可能更有利于羽紋藻的生長(zhǎng)［35］。8月，磷酸鹽依然是影響優(yōu)勢(shì)種的關(guān)鍵因子，多種優(yōu)勢(shì)浮游植物（如旋鏈角毛藻、丹麥細(xì)柱藻、海洋斜紋藻、伏氏海線藻和菱形海線藻等）與磷酸鹽濃度呈正相關(guān)關(guān)系，磷酸鹽濃度的降低抑制了優(yōu)勢(shì)種的生長(zhǎng)，這與8月調(diào)查海域存在明顯磷限制的結(jié)果吻合。此外，氮營(yíng)養(yǎng)鹽和鹽度也是影響優(yōu)勢(shì)種的重要因素，柔弱角毛藻、派格棍形藻和中肋骨條藻與氮營(yíng)養(yǎng)鹽濃度呈現(xiàn)明顯的正相關(guān)關(guān)系，與鹽度呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)關(guān)系，這與此類浮游植物對(duì)氮營(yíng)養(yǎng)鹽的需求量高［36］及廣溫廣鹽的特性可能有關(guān)。

3.3 貝類增養(yǎng)殖對(duì)浮游植物群落結(jié)構(gòu)的影響

貝類攝食作用是影響浮游植物群落結(jié)構(gòu)及豐度的另一個(gè)重要因素［37-38］。貝類具有攝食偏好［37］，傾向于攝食直徑大于3μm的顆粒，會(huì)使得浮游植物優(yōu)勢(shì)種向微型浮游植物轉(zhuǎn)移［39］，本次調(diào)查海域也顯示出類似的趨勢(shì)，放流后（8月）大粒徑浮游植物減少，小粒徑浮游植物增多。浮游植物仍以硅藻為主，且占比略有提高，而甲藻的豐度比放流前要小的多，這可能是由于甲藻脂肪酸含量往往高于硅藻，會(huì)增加貝類對(duì)甲藻的攝食選擇［40］，同時(shí)夏季硅藻易形成細(xì)胞長(zhǎng)鏈難以被貝類攝食，而甲藻是單個(gè)細(xì)胞，更易被貝類攝?。?9］，因此甲藻在貝類增殖放流后豐度明顯減少。

為了進(jìn)一步探明引起調(diào)查海域浮游植物群落變化的主要原因是貝類放流還是季節(jié)變化，對(duì)環(huán)境因子類似的非貝類養(yǎng)殖區(qū)的浮游植物群落結(jié)構(gòu)季節(jié)變化與本研究進(jìn)行了對(duì)比（表3）。5月，套爾河貝類增養(yǎng)殖區(qū)布氏雙尾藻、威利圓篩藻為優(yōu)勢(shì)種，這與孫慧慧［16］在黃河口區(qū)域及張曉舉和趙開［14］在萊州灣西部春季的調(diào)查結(jié)果類似；8月，增養(yǎng)殖區(qū)優(yōu)勢(shì)種中肋骨條藻、旋鏈角毛藻、伏氏海線藻、柔弱角毛藻和尖刺偽菱形藻均是夏季常見的浮游植物種群，與非養(yǎng)殖區(qū)浮游植物群落結(jié)構(gòu)類似，沒有明顯差異［40］。浮游植物群落結(jié)構(gòu)變化是多種環(huán)境因子綜合作用的結(jié)果，不同年份間也存在群落結(jié)構(gòu)差別，因此難判別貝類放流對(duì)群落結(jié)構(gòu)的具體影響程度［14，16，35，41-42］。同時(shí)貝類對(duì)浮游植物的影響是雙重的，一方面，貝類偏好攝食含有特種形式脂肪酸的浮游植物（如圓篩藻Coscinodiscus、具槽帕拉藻Paraliasulcata、菱形 藻Nitzschia、舟 形 藻Navicula、斜 紋 藻Pleurosigma等［2］），會(huì)導(dǎo)致這類浮游植物生物量和豐度減少；另一方面，排泄作用產(chǎn)生大量富含有多種氨基酸的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，促進(jìn)了這類浮游植物生長(zhǎng)。因此，套爾河貝類增養(yǎng)殖區(qū)增殖放流活動(dòng)對(duì)浮游植物群落結(jié)構(gòu)的耦合關(guān)系具體機(jī)制仍有待研究。

表3 本研究與環(huán)境類似的非貝類養(yǎng)殖區(qū)春夏季浮游植物的優(yōu)勢(shì)種對(duì)比Tab.3 Comparation of dominant species of phytoplankton in spring and summer between non-shellfish breeding areas with similar environment and this study

4 小結(jié)

通過對(duì)套爾河鄰近海域貝類增養(yǎng)殖區(qū)環(huán)境因子與浮游植物群落結(jié)構(gòu)的調(diào)查發(fā)現(xiàn)：

1）調(diào)查海域環(huán)境因子季節(jié)性變化明顯，套爾河河流輸入對(duì)河口鄰近海域鹽度、營(yíng)養(yǎng)鹽濃度及結(jié)構(gòu)影響明顯，豐水期鹽度整體呈現(xiàn)由河口向離岸逐漸遞增的分布特點(diǎn)，調(diào)查區(qū)域存在DIP絕對(duì)限制和相對(duì)限制，且8月DIP限制比5月更明顯。

2）調(diào)查海域浮游植物群落結(jié)構(gòu)與豐度存在明顯的時(shí)空差異，河口區(qū)域浮游植物豐度明顯高于離岸海域，浮游植物群落結(jié)構(gòu)季節(jié)性演替明顯。RDA分析顯示環(huán)境因子對(duì)浮游植物群落結(jié)構(gòu)及豐度影響明顯，5月影響浮游植物群落結(jié)構(gòu)和豐度的主要環(huán)境因子是氮營(yíng)養(yǎng)鹽濃度和鹽度；影響8月浮游植物群落結(jié)構(gòu)和豐度的主要環(huán)境因子是鹽度、溫度、DIP和NH4-N濃度；不同優(yōu)勢(shì)種與環(huán)境因子間呈現(xiàn)不同的耦合關(guān)系。

3）貝類增養(yǎng)殖有一定的移除氮磷、降低營(yíng)養(yǎng)鹽濃度、改善水體富營(yíng)養(yǎng)化的作用，但其對(duì)環(huán)境因子和浮游植物群落結(jié)構(gòu)耦合關(guān)系的作用還需要進(jìn)一步研究。