曾廣銳 符俊優(yōu) 蒙健嬌 蘭建新 龐巧珠 吳 瑞
(海南省海洋與漁業(yè)科學(xué)院 海南海口571126)
海洋浮游植物是海洋中最主要的初級(jí)生產(chǎn)者,在生態(tài)系統(tǒng)中也是重要的生物組成,其數(shù)量的豐欠決定著海洋初級(jí)生產(chǎn)力的大小,并通過(guò)食物鏈最終影響漁業(yè)產(chǎn)量和生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定[1-3]。研究海洋浮游植物群落特征是研究海區(qū)生態(tài)和環(huán)境問(wèn)題的基礎(chǔ),具有重要意義[3-6]。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[7]、萬(wàn)寧大洲島海域[8]、陵水黎安港[9]和新村港[10],三亞灣[11-12]、昌江[13]、澄邁[14]等海域,對(duì)海口灣近岸海域浮游植物特征研究較少[15]。??跒撑B??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(lái),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(duì)了解海口灣海洋環(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月對(duì)??跒掣∮沃参镞M(jìn)行調(diào)查,共設(shè)置20個(gè)采樣站位(見(jiàn)圖1),利用2.5 L有機(jī)玻璃采水器采集水樣。海上采樣按照《海洋調(diào)查規(guī)范》[16]執(zhí)行。1、3、5、8、9、12、15號(hào)站采集表、底層樣品,2、4、6、7、10、11、13、14、16、17、18、19、20號(hào)站采集表層海水,現(xiàn)場(chǎng)加魯格氏液固定,帶回實(shí)驗(yàn)室。
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樣品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),種類鑒定參照金德祥等研究[17-20]。樣品處理和室內(nèi)分析、資料整理等均按照《海洋調(diào)查規(guī)范》[16]執(zhí)行。浮游植物群落特征指數(shù)計(jì)算公式[21]如下。
Shannon-Wiener多樣性指數(shù)(H′):
均勻度(J′):
優(yōu)勢(shì)度(Y):
豐富度:
ni為第i種的總個(gè)體數(shù);Pi=ni/N為第i種在樣品中的數(shù)量比率;S為總種數(shù);fi為該種在各樣品中出現(xiàn)的頻率;N為全部樣品中的總個(gè)體數(shù)。
2017年冬季??跒澈S蚬茶b定浮游植物6門73屬175種(包括變種),其中硅藻門55屬155種,約占88.6%;綠藻門3屬3種,約占1.7%;藍(lán)藻門3屬3種,占1.7%,裸藻門3屬3種,占1.7%,甲藻門6屬9種,占5.1%,金藻門2屬2種,占1.1%。菱形藻屬的種類最多,共17種,其次為圓篩藻屬,共15種,舟形藻屬有11種。調(diào)查期間,20個(gè)站點(diǎn)浮游植物種類分布不均勻,其中15號(hào)底層種類豐富達(dá)44種,而7號(hào)表層低,僅19種(表1)。
表1 2017年??跒扯舅筛∮沃参锓N類組成
續(xù)表1 2017年??跒扯舅筛∮沃参锓N類組成
續(xù)表1 2017年海口灣冬季水采浮游植物種類組成
2017年冬季??跒掣∮沃参锟偧?xì)胞豐度介于0.40×104~18.35×104cells/L,平均為3.32×104cells/L。總體上,近岸排污口附近的16、17、18、19、20號(hào)站位豐度較高,平均為9.64×104cells/L,離岸的站位豐度值較低,平均為1.94×104cells/L。18號(hào)表層浮游植物豐度最高,為18.35×104cells/L,其次是17號(hào)表層,15.40×104cells/L。根據(jù)對(duì)??跒澈S蜿懺次廴疚锏难芯?,這2個(gè)站位受陸源排污的影響比較大,17號(hào)站位位于龍昆溝排污口附近,龍昆溝是??谑幸粭l重要的穿過(guò)主城區(qū)的排水、分洪和排澇水系,是??谑谐菂^(qū)匯入海口灣的主要污染源,年徑流量為1.182 6×108m3/a,水體類型主要是工業(yè)污水和生活污水,超標(biāo)率高。18號(hào)站位在受污水排放影響的丘海大道泄洪溝附近,丘海大道泄洪溝是海秀片區(qū)東側(cè)地塊、金牛嶺片區(qū)西側(cè)地塊及金貿(mào)填海片區(qū)的泄洪河道,該水道是市區(qū)匯入??跒车妮^大污染源來(lái)源,污水類型主要為市政污水和雨水,每年有7 331.68×104m3廢水被排放入海[22-23]。17號(hào)、18號(hào)站位浮游植物細(xì)胞豐度較高,與陸源輸入營(yíng)養(yǎng)鹽含量高有關(guān)。表層浮游植物的豐度介于5.92×104~18.35×104cells/L,平均為4.16×104cells/L。底層浮游植物的豐度介于0.40×104~1.83×104cells/L,平均1.20×104cells/L,表層高于底層。
優(yōu)勢(shì)種的確定由優(yōu)勢(shì)度決定,規(guī)定當(dāng)優(yōu)勢(shì)度達(dá)到≥0.02時(shí)為優(yōu)勢(shì)種,冬季海區(qū)優(yōu)勢(shì)種主要有中肋骨條藻、瑪氏骨條藻、海鏈藻未知種1、菱形海線藻、小環(huán)藻未知種和顫藻未知種等(表2)。冬季中肋骨條藻細(xì)胞18站表層細(xì)胞豐度達(dá)到7.82×104cells/L,細(xì)胞豐度占總細(xì)胞豐度的25.09%,優(yōu)勢(shì)度大,為0.224,在該海域出現(xiàn)頻率達(dá)89.29%,分布面積較廣,基本涵蓋整個(gè)海域。以往研究顯示,中肋骨條藻是該海域的優(yōu)勢(shì)種[15]?,斒瞎菞l藻細(xì)胞豐度占總細(xì)胞豐度的30.09%,優(yōu)勢(shì)度為0.182,出現(xiàn)頻率較高為30.04%。海鏈藻未知種1高值區(qū)集中分布在位于龍昆溝排污口附近的17號(hào)站位,細(xì)胞豐度達(dá)到4.99×104cells/L,菱形海線藻在所有站位都有分布,且分布較均勻。小環(huán)藻未知種分布較廣,在17號(hào)站表層細(xì)胞豐度較高,為0.93×104cells/L。顫藻未知種豐度高值區(qū)在8號(hào)站底層,為0.8×104cells/L。中肋骨條藻和菱形海線藻為赤潮生物,雖然豐度未達(dá)到形成赤潮的基準(zhǔn)密度(>50×104cells/L)[24],但也表明海口灣海域具有較強(qiáng)的赤潮發(fā)生的內(nèi)因。
表2 2017年??跒扯靖∮沃参飪?yōu)勢(shì)種及優(yōu)勢(shì)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)[25]。結(jié)果顯示,2017年冬季??跒掣∮沃参锶郝涠鄻有运秸w較高(表3)。浮游植物豐富度介于1.93~4.45,平均為2.97,低值區(qū)位于9號(hào)站底層,是由于海鏈藻未知種2的大量繁殖,抑制了其他種類的生長(zhǎng)。多樣性指數(shù)介于2.10~4.43,平均為3.34,在18號(hào)站表層,相應(yīng)有一個(gè)底值。均勻度介于0.40~0.90,平均為0.69,底值區(qū)位于18號(hào)站表層。
表3 2017年冬季??跒掣∮沃参锶郝浣Y(jié)構(gòu)指數(shù)
2017年冬季??跒乘畼庸茶b定浮游植物6個(gè)門73屬176種(包括變種),以硅藻為主,還有少數(shù)甲藻、藍(lán)藻、綠藻、裸藻和金藻。其中,硅藻門中菱形屬的種類多,共17種,其次為圓篩藻屬,共15種。各站位細(xì)胞豐度變化較大,介于0.40×104~18.35×104cells/L,平均值3.32×104cells/L,細(xì)胞豐度表層高于底層,近岸高于離岸。浮游植物優(yōu)勢(shì)種為中肋骨條藻、瑪氏骨條藻、海鏈藻未知種1、菱形海線藻、小環(huán)藻未知種和顫藻未知種。2017年冬季海口灣浮游植物群落多樣性水平較高,群落較穩(wěn)定。