蒙健嬌 符俊優(yōu) 曾廣銳 劉紅晨 吳 瑞
(海南省海洋與漁業(yè)科學(xué)院 海南海口 571126)
赤潮(Red-tide)是一種海洋生態(tài)異?,F(xiàn)象,國際上將造成危害的赤潮稱為有害藻華(Harmful Algal Blooms)[1]。近年來河口、內(nèi)灣和沿岸水域污染不斷加劇,水體富營養(yǎng)化程度日趨嚴(yán)重,赤潮發(fā)生的頻率和危害程度明顯上升,尤其是甲藻類赤潮有增多的趨勢,但赤潮的發(fā)生機制仍未完全研究清楚[2]。由于赤潮危害程度增加,21 世紀(jì)初開始,我國加大了對赤潮的監(jiān)測與研究力度,國家海洋局在全國沿海省市設(shè)立了19 個赤潮監(jiān)控區(qū),隨著監(jiān)測部門高密度、高頻率、多學(xué)科綜合調(diào)查監(jiān)測,記錄的赤潮事件明顯增多,相關(guān)研究也陸續(xù)報道[3-10],但對海口灣沿海赤潮發(fā)生總體情況的研究較少[11]。自1991 以來,該海域多次發(fā)生赤潮,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4 月在??跒尺M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》[12],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76 μm),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年春季海口灣浮游植物采樣站位
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數(shù)框進行種類鑒定和計數(shù)[13-15]。赤潮生物參照《海洋災(zāi)害調(diào)查技術(shù)規(guī)程》[16]。
浮游植物群落特征指數(shù)計算公式如下:
Shannon-Wiener多樣性指數(shù) (H′)[17]
均勻度 (J′)[18]
豐富度[19]
優(yōu)勢度(Y)
其中,ni為第i種的總個體數(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體數(shù)。
2017年春季海口灣海域網(wǎng)樣共鑒定浮游植物6門47屬114種(包括變種)(表1),其中硅藻門34屬86 種,約占75.44%;藍藻2 屬3 種,約占2.63%,甲藻門8屬22種,約占19.30%,金藻門1 屬1 種,約占0.88%,定鞭藻門1 屬1 種,約占0.88%,綠藻門1 屬1 種,約占0.88%。圓篩藻的種類最多,共15 種,其次角藻屬,共10 種。調(diào)查期間,15 個站浮游植物種類平均29.8 種,其中2號種類豐富達40種,而7號種類數(shù)少,僅16種。
表1 2017年春季網(wǎng)采浮游植物種類
續(xù)表1 2017年春季網(wǎng)采浮游植物種類
續(xù)表1 2017年春季網(wǎng)采浮游植物種類
2017 年春季海口灣網(wǎng)采浮游植物總細(xì)胞豐度介于 (231.80~7 033.50) ×103cells/L,平均為1 112.46×103cells/L。14號浮游植物豐度最高,其次是6 號,豐度為1 698.00×103cells/L,豐度值高的還有4 號站位,1 068.75×103cells/L,低值區(qū)位于1 號站位。浮游植物數(shù)量的平面分布沒有明顯規(guī)律。
優(yōu)勢種的確定由優(yōu)勢度決定,規(guī)定當(dāng)優(yōu)勢度達到≥0.02 時為優(yōu)勢種,春季海區(qū)網(wǎng)采浮游植物優(yōu)勢種主要有中肋骨條藻、勞氏角毛藻和長菱形藻原變種(表2)。中肋骨條藻平均豐度為844.09×103cells/L,細(xì)胞豐度占總細(xì)胞豐度的75.87%,優(yōu)勢度大,為0.76,在該海域出現(xiàn)頻率100%,高值區(qū)分布在14號站位為6 592.50×103cells/L;勞氏角毛藻平均豐度56.27×103cells/L,占總細(xì)胞豐度的5.06%,出現(xiàn)頻率100%,優(yōu)勢度為0.05,高值區(qū)位于6號站位,為255.00×103cells/L;長菱形藻原變種平均豐度45.88×103cells/L,占總細(xì)胞豐度的4.12 %,出現(xiàn)頻率80%,優(yōu)勢度為0.03,高值區(qū)位于4號站位,為168.08×103cells/L。
表2 2017年海口灣春季網(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[20]。結(jié)果顯示,2017 年春季海口灣網(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),群落較不穩(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0.76~2.11,平均值為1.49,有一個高峰值出現(xiàn)在2號站,也是種類數(shù)最高的站位。多樣性指數(shù)H′介于0.58~3.11,平均為2.04,最低值出現(xiàn)在14 號站位,是由于中肋骨條藻占絕對優(yōu)勢所致,抑制了其他種類的生長,使多樣性降低,中肋骨條藻占到該站細(xì)胞豐度的93.73%。均勻度J′介于0.12~0.68,平均為0.42,低值區(qū)位于14 號站。均勻度指數(shù)J'與多樣性指數(shù)H'與基本一致。
表3 2017年春季海口灣網(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21 屬43 種,其中硅藻門11 屬24 種,甲藻門8 屬16 種,定鞭藻門1 屬1 種,藍藻門1 屬2種。據(jù)表2可見,本次調(diào)查??跒澈S虼杭揪W(wǎng)采浮游植物優(yōu)勢種中肋骨條藻和勞氏角毛藻均屬赤潮物種,這表明??跒澈S蚓哂休^強的赤潮發(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、為世界性廣布種,以沿岸為最多。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[21-23]。該種也是東海海域浮游植物的優(yōu)勢種之一,并生多起赤潮[24]。勞氏角毛藻為溫?zé)釒徒斗N類,為常見的赤潮藻,為海南島南部和西北部近岸海域的主要優(yōu)勢種[25]。
(1)2017年春季??跒尘W(wǎng)樣共鑒定浮游植物6個門47 屬114 種(包括變種),以硅藻為主,還有少數(shù)甲藻和藍藻、綠藻、藍藻和定鞭藻。其中,硅藻門中圓篩藻屬和角毛藻屬的種類數(shù)較多。
(2)??跒澈S虼杭揪W(wǎng)采浮游植物細(xì)胞豐度變化較大,介于(231.80~7 033.50)×103cells/L,平均為1 112.46×103cells/L。
(3)本次調(diào)查,共發(fā)現(xiàn)赤潮生物43 種。浮游植物優(yōu)勢種中肋骨條藻、勞氏角毛藻為赤潮物種,這表明??跒澈S蚓哂休^強的赤潮發(fā)生的內(nèi)因。