陳穎，王璐，尚宏鑫，馬琳，許巖

（大連市現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展服務(wù)中心大連市水產(chǎn)技術(shù)推廣總站，遼寧 大連 116023）

大連市旅順口區(qū)（以下簡(jiǎn)稱(chēng)大連旅順），位于遼東半島最南端，東臨黃海、西瀕渤海，南與山東半島隔海相望，海岸線(xiàn)長(zhǎng)169.7 km，擁有眾多的沿海灣口和島礁。海洋漁業(yè)是大連旅順的支柱產(chǎn)業(yè)，其中海水養(yǎng)殖更是旅順發(fā)展的主要經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。大連旅順擁有以仿刺參（）、裙帶菜（）、蝦夷扇貝（）、赤貝（）、光棘球海膽（）和紅鰭東方鲀（）等為主要種類(lèi)的增養(yǎng)殖基地。近年來(lái)，由于過(guò)度捕撈、陸源污染物、海洋運(yùn)輸、溢油和海水養(yǎng)殖規(guī)模過(guò)度擴(kuò)大帶來(lái)的海洋環(huán)境污染，海洋生態(tài)環(huán)境改變，大連旅順當(dāng)?shù)胤麓虆?、光棘球海膽和皺紋盤(pán)鮑（）等海珍品的質(zhì)量和產(chǎn)量格外受影響，影響漁業(yè)發(fā)展和漁戶(hù)收入。

浮游動(dòng)物作為海洋中的次級(jí)生產(chǎn)者，對(duì)海洋生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)循環(huán)、能量流動(dòng)和信息傳遞起著重要的調(diào)控作用。它是大多數(shù)漁業(yè)生物的餌料基礎(chǔ)，在海洋食物網(wǎng)結(jié)構(gòu)中占有重要一環(huán)，其生物量和生產(chǎn)力通常影響著漁業(yè)資源的波動(dòng)。陸源污染物、溢油和環(huán)境因子等會(huì)直接影響浮游動(dòng)物群落特征；反之，浮游動(dòng)物也會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生反饋，成為水域生態(tài)環(huán)境變化的指示生物。關(guān)于浮游動(dòng)物與環(huán)境因子關(guān)系的研究多集中于淡水湖泊、水庫(kù)、河流、海灣、自然保護(hù)區(qū)和淡水養(yǎng)殖場(chǎng)等水域，少有對(duì)水產(chǎn)養(yǎng)殖海域中浮游動(dòng)物及其與環(huán)境因子關(guān)系的相關(guān)報(bào)道。2019年1—10月，調(diào)查了大連旅順典型養(yǎng)殖海區(qū)浮游動(dòng)物的群落結(jié)構(gòu)，監(jiān)測(cè)了海水養(yǎng)殖區(qū)的水質(zhì)，運(yùn)用Pearson相關(guān)分析和典范對(duì)應(yīng)分析探討了浮游動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)與環(huán)境因子的關(guān)系，為大連旅順?biāo)a(chǎn)養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)的管理、開(kāi)發(fā)以及水體富營(yíng)養(yǎng)化防治等提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 調(diào)查時(shí)間和采樣點(diǎn)

大連旅順?biāo)a(chǎn)養(yǎng)殖區(qū)位于黃渤海交界帶，西邊是渤海海峽，東邊為黃海北部。在以裙帶菜、刺參和對(duì)蝦為主要養(yǎng)殖對(duì)象的3個(gè)典型海區(qū)設(shè)置采樣點(diǎn)，具體分布見(jiàn)圖1。分別于2019年1月（冬），4月（春），7月（夏）和10月（秋）的月初和月末對(duì)浮游動(dòng)物和海水理化因子進(jìn)行綜合調(diào)查。

圖1 大連旅順典型養(yǎng)殖海區(qū)采樣點(diǎn)

1.2 樣品的采集和處理

1.2.1 浮游動(dòng)物采集與鑒定計(jì)數(shù)

浮游動(dòng)物的調(diào)查方法參照《海洋監(jiān)測(cè)規(guī)范 第7部分：近海污染生態(tài)調(diào)查和生物監(jiān)測(cè)》（GB 17378.7—2007）。使用潛水Ⅱ型浮游生物網(wǎng)自水下10 m處至水面拖網(wǎng)采集浮游動(dòng)物。采集到的浮游動(dòng)物樣品用5%的甲醛溶液固定保存。樣品經(jīng)靜置、沉淀、濃縮后裝入貯存瓶并編號(hào)，在光學(xué)顯微鏡和解剖顯微鏡下，采用個(gè)體計(jì)數(shù)法進(jìn)行種類(lèi)鑒定和數(shù)量統(tǒng)計(jì)。

1.2.2 理化指標(biāo)的測(cè)定

每個(gè)調(diào)查點(diǎn)同步進(jìn)行水樣采集。水溫、溶解氧（DO）、pH值和鹽度均用YSI便攜式水質(zhì)分析儀現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定，化學(xué)需氧量（COD）、氨氮（NH-N）、硝酸鹽氮（NO-N）和亞硝酸鹽氮（NO-N）參照《海洋監(jiān)測(cè)規(guī)范第4部分：海水分析》（GB 17378.4—2007）進(jìn)行測(cè)定。

1.3 數(shù)據(jù)分析和處理

1.3.1 生物指數(shù)

（1）優(yōu)勢(shì)度指數(shù)（Dominance index,Y）。計(jì)算公式為：

式中：——第i種個(gè)體總數(shù)；——物種的總個(gè)體數(shù)；——該物種在所有調(diào)查站中的出現(xiàn)頻率。當(dāng)Y≥0.02時(shí)，即認(rèn)為該物種為調(diào)查海區(qū)的優(yōu)勢(shì)種。

（2）豐富度指數(shù)（Margalef’s index,D）。計(jì)算公式為：

式中：——樣品中物種種類(lèi)總數(shù)。

（3）香農(nóng)-威納多樣性指數(shù)（Shannon-Wiener index,H′）（以下簡(jiǎn)稱(chēng)多樣性指數(shù)）。計(jì)算公式為：

式中：——第i個(gè)物種個(gè)體數(shù)與樣品中總個(gè)體數(shù)的比值。

（4）均勻度指數(shù)（Pielou,J′）。計(jì)算公式：

式中：——多樣性指數(shù)；——物種數(shù)。

1.3.2 典范對(duì)應(yīng)分析

采用SPSS 22.0軟件對(duì)水環(huán)境因子數(shù)據(jù)進(jìn)行差異顯著性分析后，加入浮游動(dòng)物群落數(shù)據(jù)進(jìn)行Pearson相關(guān)性分析。浮游動(dòng)物群落數(shù)據(jù)和環(huán)境參數(shù)經(jīng)過(guò)lg（X+1）轉(zhuǎn)化后，采用Canoco 5.0軟件對(duì)浮游動(dòng)物與環(huán)境因子進(jìn)行典范對(duì)應(yīng)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 浮游動(dòng)物種類(lèi)組成與優(yōu)勢(shì)種

調(diào)查期間，大連旅順?biāo)a(chǎn)養(yǎng)殖區(qū)的浮游動(dòng)物種類(lèi)較為單一，共鑒定出浮游動(dòng)物24種，其中橈足類(lèi)12種，枝角類(lèi)3種，原生動(dòng)物2種，被囊動(dòng)物2種，毛顎動(dòng)物1種，浮游幼蟲(chóng)4種，橈足類(lèi)為主要種類(lèi)。浮游動(dòng)物各季節(jié)物種組成和密度見(jiàn)表1。浮游動(dòng)物種類(lèi)總數(shù)由小到大依次為冬、秋、春、夏，物種總密度按由小到大依次為春、秋、冬、夏，夏季的物種總數(shù)和總密度均為最大值。各個(gè)季節(jié)中橈足類(lèi)的物種數(shù)和密度均占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。

表1 大連旅順典型養(yǎng)殖海區(qū)浮游動(dòng)物物種數(shù)和密度

本次調(diào)查表明，浮游動(dòng)物生態(tài)類(lèi)型以廣溫廣鹽的近岸類(lèi)型和廣溫高鹽類(lèi)型為主，以橈足類(lèi)為主要優(yōu)勢(shì)種（表2）。海區(qū)優(yōu)勢(shì)種季節(jié)性變化較大。本次調(diào)查中，中華哲水蚤是冬、春兩季的第一優(yōu)勢(shì)種，克氏紡錘水蚤是夏季的第一優(yōu)勢(shì)種，擬長(zhǎng)腹劍水蚤是秋季的第一優(yōu)勢(shì)種。

表2 大連旅順典型養(yǎng)殖海區(qū)浮游動(dòng)物優(yōu)勢(shì)種

2.2 浮游動(dòng)物豐富度指數(shù)和群落多樣性

此次調(diào)查期間，大連旅順?biāo)a(chǎn)養(yǎng)殖區(qū)各季節(jié)浮游動(dòng)物細(xì)胞豐富度指數(shù)為0.473～0.929，平均值為0.722，春季＞夏季＞秋季＞冬季。各季節(jié)橈足類(lèi)、枝角類(lèi)、原生動(dòng)物、被囊動(dòng)物、毛顎動(dòng)物和浮游幼蟲(chóng)的細(xì)胞豐富度指數(shù)組成變化如表3所示。表3表明，橈足類(lèi)是大連旅順?biāo)a(chǎn)養(yǎng)殖區(qū)浮游動(dòng)物細(xì)胞總豐富度指數(shù)的主體，浮游幼蟲(chóng)在冬、春、夏季對(duì)浮游動(dòng)物細(xì)胞總豐富度指數(shù)也有一定貢獻(xiàn)，毛顎動(dòng)物對(duì)總豐富度指數(shù)幾乎無(wú)貢獻(xiàn)。

表3 大連旅順典型養(yǎng)殖海區(qū)各季節(jié)浮游動(dòng)物細(xì)胞豐富度指數(shù)分布

浮游動(dòng)物多樣性指數(shù)和均勻度指數(shù)變化見(jiàn)表4。由表4可知，浮游動(dòng)物多樣性指數(shù)為2.33～2.47，平均值為2.40；均勻度指數(shù)為0.666～0.905，平均值為0.766。夏季浮游動(dòng)物多樣性指數(shù)最大，均勻度指數(shù)最小。

表4 大連旅順典型養(yǎng)殖海區(qū)浮游動(dòng)物多樣性指數(shù)和均勻度指數(shù)

2.3 浮游動(dòng)物與水環(huán)境因子的相互關(guān)系

2.3.1 水環(huán)境因子特征

2019年，大連旅順典型水產(chǎn)養(yǎng)殖區(qū)的理化因子調(diào)查結(jié)果如表5所示。調(diào)查期間鹽度變化不明顯。冬季的pH值、DO和NH-N平均值最大。

表5 大連旅順典型養(yǎng)殖海區(qū)的水環(huán)境因子①

2.3.2 不同種群與水環(huán)境因子的相關(guān)分析

將海域各季節(jié)浮游動(dòng)物的細(xì)胞豐富度指數(shù)與水環(huán)境因子進(jìn)行Pearson相關(guān)分析，結(jié)果見(jiàn)表6。表6表明，被囊動(dòng)物豐富度指數(shù)與pH值呈極顯著負(fù)相關(guān)（＜0.01），與鹽度呈極顯著正相關(guān)（＜0.01）；浮游幼蟲(chóng)豐富度指數(shù)與pH值呈顯著正相關(guān)（＜0.05），與鹽度呈顯著負(fù)相關(guān)（＜0.05）。

表6 大連旅順典型養(yǎng)殖海區(qū)浮游動(dòng)物細(xì)胞豐富度指數(shù)與水環(huán)境因子的Pearson相關(guān)分析①

2.3.3 浮游動(dòng)物群落和環(huán)境因子的典范對(duì)應(yīng)分析

根據(jù)浮游動(dòng)物的密度，選取表2中的10個(gè)優(yōu)勢(shì)種，將其豐富度指數(shù)與pH值、鹽度、水溫、DO、NH-N、NO-N、NO-N和COD這8個(gè)水環(huán)境因子進(jìn)行典范對(duì)應(yīng)分析（CCA），結(jié)果見(jiàn)圖2，圖2中數(shù)字對(duì)應(yīng)表1中的物種。CCA圖中箭頭表征環(huán)境因子在平面上的相對(duì)位置，向量長(zhǎng)短反映其在主軸中的作用，箭頭所在象限表示環(huán)境因子與排序軸之間相關(guān)性的正負(fù)。前兩個(gè)排序軸的特征值分別為0.427和0.409，共解釋物種分布總變化的91.7%，軸1和軸2的物種相關(guān)性為1.000，表明此排序軸和環(huán)境因子的組合提供了良好的物種和環(huán)境因子的關(guān)系，排序結(jié)果可信。

由圖2可知，DO、NO-N、COD和水溫對(duì)大連近海養(yǎng)殖區(qū)各季節(jié)浮游動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)影響較大?？耸霞忓N水蚤和鳥(niǎo)喙尖頭溞與水溫呈正相關(guān)，與ρ（DO）和ρ（NO-N）呈負(fù)相關(guān)；無(wú)節(jié)幼體和強(qiáng)壯箭蟲(chóng)與鹽度和ρ（NH-N）呈正相關(guān)，與ρ（COD）呈負(fù)相關(guān)；尖額諧猛水蚤和鐘狀網(wǎng)紋蟲(chóng)與ρ（COD）和ρ（NO-N）均呈正相關(guān)。

圖2 調(diào)查海域浮游動(dòng)物優(yōu)勢(shì)種與環(huán)境因子的CCA雙序圖

3 討論

3.1 大連旅順典型養(yǎng)殖海區(qū)浮游動(dòng)物群落特征

大連旅順典型養(yǎng)殖海區(qū)調(diào)查顯示，浮游動(dòng)物的種類(lèi)數(shù)、總密度和多樣性指數(shù)在夏季出現(xiàn)峰值，應(yīng)該與夏季海區(qū)的高水溫有密切關(guān)系。從浮游動(dòng)物種類(lèi)數(shù)和海水溫度的周年變化趨勢(shì)可以看出，浮游動(dòng)物種類(lèi)數(shù)的變化受海區(qū)水溫影響較大。橈足類(lèi)是大連旅順典型養(yǎng)殖海區(qū)浮游動(dòng)物的主要組成部分，且中華哲水蚤、小擬哲水蚤、擬長(zhǎng)腹劍水蚤等橈足類(lèi)作為優(yōu)勢(shì)種，與早年在渤海及其他大連近岸海域的調(diào)查結(jié)果類(lèi)似，但優(yōu)勢(shì)度指數(shù)和細(xì)胞豐富度指數(shù)偏低。大連旅順典型養(yǎng)殖海區(qū)具有特殊性，海域范圍較小，因此所獲得的海區(qū)浮游動(dòng)物生態(tài)分布和群落結(jié)構(gòu)特征結(jié)果具有一定的局限性。浮游動(dòng)物在高密度養(yǎng)殖區(qū)的生存條件受限，只有適應(yīng)能力強(qiáng)、生存能力高的浮游動(dòng)物才能在該海區(qū)形成優(yōu)勢(shì)種，這也是本次調(diào)查海區(qū)浮游動(dòng)物優(yōu)勢(shì)度指數(shù)和細(xì)胞豐富度指數(shù)普遍偏低的主要原因。

3.2 大連旅順典型養(yǎng)殖海區(qū)浮游動(dòng)物與海洋環(huán)境因子關(guān)系

CCA分析結(jié)果顯示，浮游動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)與ρ（DO）、ρ（NO-N）、ρ（COD）和水溫等有較強(qiáng)的相關(guān)性，但因物種而異。首先，大連旅順養(yǎng)殖海區(qū)與普通沿海地區(qū)相比，夏季水溫高，且大量養(yǎng)殖扇貝，水流循環(huán)慢、ρ（DO）較低；冬季水溫過(guò)低，達(dá)不到硝化作用的適宜溫度，硝化作用基本停止，故ρ（NH-N）比其他季節(jié)高，海區(qū)在冬季多以裙帶菜、海帶等養(yǎng)殖為主，減緩了魚(yú)蝦貝類(lèi)養(yǎng)殖帶來(lái)的排泄物增多而導(dǎo)致的水體過(guò)酸，因此pH值和ρ（DO）升高。其次，浮游植物的新陳代謝和生長(zhǎng)繁殖受水環(huán)境因子的影響較大，這也會(huì)間接影響以浮游植物為食的浮游動(dòng)物。最后，近岸養(yǎng)殖海區(qū)受餌料、排泄物和生活污水等污染，有機(jī)物含量增高，富營(yíng)養(yǎng)化程度加劇，生態(tài)環(huán)境持續(xù)惡化，也會(huì)限制浮游動(dòng)物的種類(lèi)和數(shù)量，從而改變?cè)摵^(qū)的浮游動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)。

3.3 未來(lái)研究方向

為了更好地研究大連旅順典型養(yǎng)殖海區(qū)浮游動(dòng)物與水環(huán)境因子之間的定量關(guān)系、各環(huán)境因子的貢獻(xiàn)程度、氮磷比、水文和氣象等對(duì)浮游動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)的影響以及浮游動(dòng)物的變動(dòng)規(guī)律，在長(zhǎng)期調(diào)查的基礎(chǔ)上還應(yīng)增加采樣頻次，從而為養(yǎng)殖海區(qū)的生態(tài)管理、海水養(yǎng)殖模式的可持續(xù)發(fā)展以及水體富營(yíng)養(yǎng)化防治等提供科學(xué)依據(jù)。