蒙健嬌 劉紅晨 符俊優(yōu) 曾廣銳 吳 瑞
(海南省海洋與漁業(yè)科學(xué)院 海南???71126)
浮游植物是海洋生態(tài)系統(tǒng)中最重要的初級生產(chǎn)者,是海洋食物網(wǎng)的基礎(chǔ)環(huán)節(jié),在海洋生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)和能量轉(zhuǎn)化中起著重要的作用。研究海洋浮游植物群落結(jié)構(gòu)的物種組成和豐度分布是研究海區(qū)其他生態(tài)和環(huán)境問題的基礎(chǔ),具有重要的意義[1]。迄今為止,有關(guān)海南島浮游植物的分布已有不少報(bào)道,主要集中文昌七洲列島[2]、萬寧大洲島海域[3]、陵水黎安港[4]和新村港[5],三亞灣[6-7]、昌江[8]、澄邁[9]等海域,對??跒辰逗S蚋∮沃参锾卣餮芯枯^少[10]。海口灣毗連??谑兄鞒菂^(qū),是瓊州海峽南側(cè)由陸地岸線內(nèi)凹形成的海灣,是海南島連接大陸的重要紐帶。自1991以來,該海域多次發(fā)生赤潮。故全面了解該海域浮游植物群落結(jié)構(gòu)組成與變化特征,對了解??跒澈Q蟓h(huán)境變化、海洋生產(chǎn)力水平以及合理開發(fā)利用海洋生物資源具有積極意義,并可為該海域赤潮的防治與管理提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和參考。
2017年2月在??跒尺M(jìn)行浮游植物外業(yè)調(diào)查,共設(shè)置15個采樣站位(見圖1),按照《海洋調(diào)查規(guī)范》[11],采樣工具為小型浮游生物網(wǎng)(網(wǎng)口直徑為37 cm,網(wǎng)口面積為0.1 m2,網(wǎng)身長270 cm,網(wǎng)目為76μm),采樣方式為在每個調(diào)查站位自底至表垂直拖網(wǎng)。樣品用2%甲醛固定和保存。
圖1 2017年冬季??跒掣∮沃参锊蓸诱疚?/p>
樣品靜置、沉淀,逐步濃縮到50 mL,取0.1 mL于顯微鏡下用浮游植物計(jì)數(shù)框進(jìn)行種類鑒定和計(jì)數(shù),種類鑒定參考金德祥等[12-14]。赤潮生物參照《海洋災(zāi)害調(diào)查技術(shù)規(guī)程》[15]。浮游植物群落特征指數(shù)計(jì)算公式如下:
Shannon-Wiener多樣性指數(shù)(H′)[16]
均勻度(J′)[17]
豐富度[18]
優(yōu)勢度(Y)
ni為第i種浮游生物的總個體數(shù);Pi=ni/N為第i種浮游生物在樣品中的數(shù)量比率;S為總種數(shù);fi為該種浮游生物在各樣品中出現(xiàn)的頻率;N為全部樣品中的總個體數(shù)。
2017年冬季??跒澈S蚓W(wǎng)樣共鑒定浮游植物3門42屬96種(包括變種)(表1),其中硅藻門31屬79種,約占82.29%;藍(lán)藻2屬3種,約占3.13 %;甲藻門9屬14種,約占14.58%。圓篩藻屬的種類最多,共14種,其次為角毛藻屬,共11種。調(diào)查期間,15個站浮游植物種類分布不均勻,其中13號種類豐富達(dá)33種,而8號種類較少,僅15種。
表1 2017年冬季網(wǎng)采浮游植物種類
續(xù)表1 2017年冬季網(wǎng)采浮游植物種類
續(xù)表1 2017年冬季網(wǎng)采浮游植物種類
由圖2可知,2017年冬季??跒尘W(wǎng)采浮游植物總細(xì)胞豐度為9.26×104~180.48×104cells/L,平均為55.80×104cells/L。10號浮游植物豐度最高,為180.48×104cells/L,其次是13號,豐度為163.13×104cells/L,豐度值高的還有3號站位,100.00×104cells/L。浮游植物豐度的平面分布差異顯著,近岸高于遠(yuǎn)岸,近岸海域(1號、3號、6號、7號、10號、13號和14號)浮游植物平均豐度為91.17×104cells/L。遠(yuǎn)岸海域(2號、4號、5號、8號、9號、11號、12號和15號)平均豐度為24.86×104cells/L。東部海域(10~19號站位)高于西部海域(1~9,20號站位)。東部海域浮游植物平均豐度為83.85×104cells/L,西部海域平均豐度為37.10×104cells/L。
圖2 2017年冬季??跒尘W(wǎng)采浮游植物細(xì)胞豐度
優(yōu)勢種的確定由優(yōu)勢度決定,規(guī)定當(dāng)優(yōu)勢度達(dá)到≥0.02時為優(yōu)勢種,冬季海區(qū)優(yōu)勢種主要有中肋骨條藻、紅海束毛藻和瓊氏圓篩藻(表2)。冬季中肋骨條藻平均豐度36.68×104cells/L,細(xì)胞豐度占總細(xì)胞豐度的65.73%,優(yōu)勢度大,為0.61,在該海域出現(xiàn)頻率達(dá)93%,分布面積較廣,僅9號站位沒有調(diào)查到,高值區(qū)分布在10號站位和13號站位,分別是169.36×104cells/L和147.15×104cells/L;紅海束毛藻平均豐度7.11×104cells/L,占總細(xì)胞豐度的12.75%,出現(xiàn)頻率93%,僅12號站位沒有調(diào)查到,優(yōu)勢度為0.12,高值區(qū)位于3號站位和1號站位,分別是32.50×104cells/L和15.98×104cells/L;瓊氏圓篩藻平均豐度4.46×104cells/L,占總細(xì)胞豐度的7.99%,出現(xiàn)在所有調(diào)查站位,優(yōu)勢度為0.08,高值區(qū)位于3號站位,細(xì)胞豐度15.00×104cells/L。
表2 2017年??跒扯揪W(wǎng)采浮游植物優(yōu)勢種及優(yōu)勢度
香農(nóng)-威納多樣性指數(shù)、均勻度指數(shù)和豐富度指數(shù)是表征群落穩(wěn)定性的指標(biāo),通常多樣性水平越高,群落生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性越強(qiáng)[19]。結(jié)果顯示,2017年冬季??跒尘W(wǎng)采浮游植物多樣性指數(shù)、均勻度指數(shù)和豐富度指數(shù)較低(表3),浮游植物群落的多樣性水平較低,群落不穩(wěn)定。豐富度D的變化趨勢與各站位浮游植物的種類數(shù)相一致,變化范圍在0.83~1.55,平均值為1.14,有一個高峰值出現(xiàn)在13號站,豐富度D在8號站有一個低值,也是種類數(shù)最低的站位,這是因?yàn)榄偸蠄A篩藻在該季節(jié)大量繁殖,抑止了其它種類的生長,使得種類多樣性降低。多樣性指數(shù)H′介于0.56~3.06,平均為2.02,最低值出現(xiàn)在10號站位,是由于中肋骨條藻占絕對優(yōu)勢所致,中肋骨條藻占到該站細(xì)胞豐度的93.83%。均勻度J′介于0.13~0.68,平均為0.46,5號站最高,低值區(qū)位于10號站。均勻度指數(shù)J'與多樣性指數(shù)H'基本一致。
表3 2017年冬季??跒尘W(wǎng)采浮游植物群落結(jié)構(gòu)指數(shù)
赤潮生物是赤潮發(fā)生的基礎(chǔ)。本次共調(diào)查到赤潮生物18屬37種,其中硅藻門11屬26種,甲藻門6屬9種,藍(lán)藻門1屬2種。據(jù)表2可見,本次調(diào)查海口灣海域冬季網(wǎng)采浮游植物優(yōu)勢種均屬赤潮物種,中肋骨條藻為第一優(yōu)勢種,這表明海口灣海域具有較強(qiáng)的赤潮發(fā)生的內(nèi)因。中肋骨條藻屬于廣溫、廣鹽的典型代表種類,因而分布極廣、為世界廣布種,以沿岸最多。中肋骨條藻為中國沿海的主要赤潮生物之一,在廣東沿岸海域常年數(shù)量較多[20-22]。該種也是東海海域浮游植物的優(yōu)勢種之一,并發(fā)生多起赤潮[23]。
2017年冬季??跒尘W(wǎng)樣共鑒定浮游植物3個門42屬96種(包括變種),以硅藻為主,還有少數(shù)甲藻和藍(lán)藻。其中,硅藻門中圓篩藻屬和角毛藻屬的種類數(shù)較多。??跒澈S蚓W(wǎng)采浮游植物細(xì)胞豐度變化較大,為9.26×104~180.48×104cells/L,平均為55.80×104cells/L。細(xì)胞豐度東部大于西部,近岸高于遠(yuǎn)岸。本次調(diào)查,共發(fā)現(xiàn)赤潮生物37種。浮游植物優(yōu)勢種中肋骨條藻、紅海束毛藻和瓊氏圓篩藻均屬赤潮物種,這表明??跒澈S蚓哂休^強(qiáng)的赤潮發(fā)生的內(nèi)因。