孫富強(qiáng)，劉憲斌，趙興貴

（天津科技大學(xué) 天津市海洋環(huán)境保護(hù)與修復(fù)技術(shù)工程中心 300457）

昌黎黃金海岸國家級自然保護(hù)區(qū)海域浮游植物群落結(jié)構(gòu)

孫富強(qiáng)，劉憲斌，趙興貴

（天津科技大學(xué) 天津市海洋環(huán)境保護(hù)與修復(fù)技術(shù)工程中心 300457）

2016年對昌黎黃金海岸國家級自然保護(hù)區(qū)海域浮游植物群落結(jié)構(gòu)進(jìn)行了春季（5月）和夏季（8月）2個(gè)航次調(diào)查，描述了浮游植物的種類組成、細(xì)胞數(shù)量、生物多樣性指數(shù)、均勻度指數(shù)等群落特征，分析了浮游植物群落的變化及平面分布趨勢。結(jié)果表明，2個(gè)航次共檢出浮游植物70種，以硅藻為主，細(xì)胞數(shù)量平面分布差異較大，春季生物多樣性指數(shù)及均勻度較低，夏季多樣性指數(shù)和均勻度總體水平較高。

昌黎；自然保護(hù)區(qū)；浮游植物；群落結(jié)構(gòu)

浮游植物是海洋生態(tài)系統(tǒng)中的初級生產(chǎn)者，在海洋能量流動和物質(zhì)循環(huán)過程中發(fā)揮著重要作用，同時(shí)也是食物網(wǎng)的基礎(chǔ)，其豐富度對海洋生物的生長、繁殖有很大影響[1-3]。另外，浮游植物對環(huán)境的變化十分敏感，其群落結(jié)構(gòu)變化成為水環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測的重要指標(biāo)之一，對海洋生態(tài)系統(tǒng)評價(jià)起著重要作用[4-6]。因此，調(diào)查浮游植物群落結(jié)構(gòu)特征有利于了解海水污染情況，為修復(fù)海洋生態(tài)環(huán)境提供數(shù)據(jù)支持。

昌黎黃金海岸國家級自然保護(hù)區(qū)（以下稱“保護(hù)區(qū)”）是1990年國務(wù)院首批批準(zhǔn)的5個(gè)國家級海洋類型自然保護(hù)區(qū)之一。位于河北省秦皇島市北戴河新區(qū)南部沿海（地理坐標(biāo)介于39°25′20.99″N－39°37′50.81″N、119°11′37.80″E－119°37′9.21″E 之間），總面積 336.21 km2。“保護(hù)區(qū)”海域是“活化石”文昌魚的主要棲息繁殖地之一。目前對該海域浮游植物群落結(jié)構(gòu)的相關(guān)研究較少。為此，了解和掌握該海域浮游植物的組成、細(xì)胞數(shù)量、生物多樣性指數(shù)等群落特征，對該海域資源環(huán)境的保護(hù)具有重要意義，也為評價(jià)該海域生態(tài)系統(tǒng)變化提供了科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

在“保護(hù)區(qū)”海域根據(jù)功能分區(qū)情況，布設(shè)16個(gè)調(diào)查站位，其中緩沖區(qū)9個(gè)站位，核心區(qū)7個(gè)站位（圖1）。分別在2016年的春季（5月）和夏季（8月）對“保護(hù)區(qū)”海域浮游植物群落結(jié)構(gòu)進(jìn)行了2個(gè)航次的調(diào)查。

樣品的采集、貯存、運(yùn)輸、預(yù)處理及實(shí)驗(yàn)室分析測定嚴(yán)格按《海洋監(jiān)測規(guī)范》[1]和《海洋調(diào)查規(guī)范》[2]中的相關(guān)規(guī)定進(jìn)行。浮游植物樣品采用淺水Ⅲ型浮游生物網(wǎng)自水底至水面拖拽采集樣品。采集到的樣品用5%甲醛固定保存。實(shí)驗(yàn)室內(nèi)浮游植物樣品經(jīng)過靜置、沉淀后裝入儲存瓶中并編號，樣品在光學(xué)顯微鏡（Nikon-Y100）下進(jìn)行種類鑒定和細(xì)胞計(jì)數(shù)。

多樣性指數(shù)（H′）、均勻度指數(shù)（J）計(jì)算公式如下：

圖1 采樣的分布示意圖

圖2 5月份浮游植物種類組成

圖3 8月份浮游植物種類組成

圖4 5月份浮游植物數(shù)量及種類數(shù)

圖5 8月份浮游植物數(shù)量及種類數(shù)

圖6 （1） 5月份浮游植物數(shù)量（cells m-3)分布趨勢

圖6 （2） 8 月份浮游植物數(shù)量（cells m-3)分布趨勢

2 結(jié)果與討論

2.1 種類組成及優(yōu)勢種

春季調(diào)查獲得浮游植物23種，其中硅藻門21種，甲藻門2種。優(yōu)勢種是硅藻門中的密聯(lián)角毛藻（Chaetoceros densus）和甲藻門中的夜光藻（Noctiluca scintillans）。在細(xì)胞數(shù)量組成中，硅藻約占浮游植物細(xì)胞總數(shù)的92.64%，甲藻約占浮游植物細(xì)胞總數(shù)的7.36%。種類組成見圖2。

夏季調(diào)查獲得浮游植物47種，其中，硅藻門42種，甲藻門4種，金藻門1種。優(yōu)勢種是硅藻門中的窄隙角毛藻（Chaetoceros affinis Lauder）、洛氏角毛藻（Chaetoceros lorenzianus）、暹羅角毛藻（Chaetocera siamense）、角毛藻（Chaetoceras sp.）、泰晤士旋鞘藻（Helicotheca tamesis）。在細(xì)胞數(shù)量組成中，硅藻約占浮游植物細(xì)胞總數(shù)的98.91%，甲藻約占浮游植物細(xì)胞總數(shù)的1.03%，金藻約占浮游植物細(xì)胞總數(shù)的0.06%。種類組成見圖 3。

從春季和夏季調(diào)查中發(fā)現(xiàn)的浮游植物來看，無論在種類還是細(xì)胞數(shù)量方面都是硅藻占優(yōu)勢，占比均超過了80%，種群結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定。硅藻比例高的月份，甲藻的比例低，呈現(xiàn)出負(fù)相關(guān)的關(guān)系。

2.2 浮游植物種群密度及分布

春季調(diào)查結(jié)果顯示各站位浮游植物細(xì)胞數(shù)量的平面分布差異較大，其變化范圍在2 143～37 748 cells/m3之間，平均值為13 481 cells/m3。細(xì)胞數(shù)量最大值出現(xiàn)在3號站（37 748 cells/m3）；最小在 14號站（2 143 cells/m3）。最大值為最小值的17.62倍。各站位浮游植物種類數(shù)差異較大，其中2、10、11和13號站位浮游植物種類數(shù)最多為9種，6號站位種類數(shù)最少僅為5種，平均為7種（圖4）。

夏季調(diào)查結(jié)果顯示各站位浮游植物細(xì)胞數(shù)量的平面分布差異也較大，其變化范圍在34 524～1 330 909 cells/m3之間，平均值為213 014 cells/m3。細(xì)胞數(shù)量最大值出現(xiàn)在1號站（1 330 909 cells/m3）；最小在 14號站（34 524 cells/m3）。最大值為最小值的38.55倍。各站位浮游植物種類數(shù)，其中16號站位浮游植物種類數(shù)最多為27種，2號站位種類數(shù)最少為14種，平均為22種（圖5）。

通過2個(gè)航次檢測，春季高值區(qū)只要集中調(diào)查區(qū)的東北部區(qū)域和近岸的3個(gè)站位，夏季豐水期，高值區(qū)轉(zhuǎn)移到調(diào)查區(qū)的西部區(qū)域。浮游植物數(shù)量季節(jié)變化非常顯著，夏季明顯高于春季。

2.3 生物多樣性指數(shù)及均勻度

春季（圖6（1））調(diào)查各站位生物多樣性指數(shù)（H'）和均勻度（J）變化明顯，其范圍分別為 1.21～3.00 和 0.38～0.97。H'平均值為 2.24，最大值出現(xiàn)在13號站（3.00），最小在10號站（1.21）。J平均值為0.79，最大值出現(xiàn)在14號站（0.97），最小在10號站（0.97）。該調(diào)查海域春季生物多樣性指數(shù)及均勻度較低，反映出各種類間個(gè)體分布程度欠均勻，群落結(jié)構(gòu)多樣性較差。

夏季（圖6（2））調(diào)查各站位生物多樣性指數(shù)（H'）和均勻度（J）變化明顯，其范圍分別為 2.01～4.27 和 0.46～0.95。H'平均值為3.66，最大值出現(xiàn)在 15號站（4.27），最小在4號站（2.01）。J平均值為0.83，最大值出現(xiàn)在 10號站（0.95），最小在 4號站（0.46）。夏季各調(diào)查站位多樣性指數(shù)和均勻度總體水平較高，反映出各種類之間的個(gè)體分布程度較均勻，群落結(jié)構(gòu)多樣性較好。

3 結(jié)論

（1）調(diào)查海域共檢測出浮游植物70種，其中硅藻種類數(shù)量最多。

（2）浮游植物分布表現(xiàn)為夏季高于春季。

（3）調(diào)查海域浮游植物多樣性春季較低，夏季較高。春季群落結(jié)構(gòu)多樣性較差，夏季群落結(jié)構(gòu)多樣性較好。

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