金普湾秋季浮游植物群落组成

    李大成 滕炜鸣 刘项峰 王笑月 李华琳 于佐安 张明

    

    

    

    摘?要：2015年9月在金州-普兰店湾（金普湾）进行网采浮游植物调查，样品共鉴定浮游植物3门31种，其中硅藻门26种，甲藻门4种，金藻门1种。丰度均值为58.00×104 cells/m3（11.00×104 ～307.00×104 cells/m3），丰富度（D）均值为0.43（0.07～0.71），多样性指数（H'）均值2.03（0.20～3.00），均匀度（J'）均值071（020～0.90）。总体而言，金普湾海域浮游植物群落组成属于较典型的北方海域种类组成，藻类细胞数量也基本上处于正常范围。

    关键词：金州-普兰店湾;浮游植物;群落组成;优势种

    浮游植物是海洋生态链的基础，是初级生产力的最有力贡献者。浮游植物能将海水中的无机物转变为有机物，向食物链或食物网的上层提供物质和能量，是海洋生态系统的基石。浮游植物可以直接或间接地作为饵料被经济鱼虾类、节肢类和头足类等摄食。浮游植物的种群结构和数量对渔业资源的种群结构、资源数量和质量有着极大的影响[1]。对浮游植物进行调查研究，对掌握相关海域生物资源现状和规划增殖放流活动有着重要的意义。

    金普湾海域位于大连渤海侧，是典型的近岸水域。几年来，随着人为干扰和生态污染，渔业资源遭到破坏。为了恢复和补充辽宁渤海海域渔业资源种群结构和资源量，辽宁省和大连市连续多次进行增殖放流活动，金普湾是增殖放流实施重点区域之一。国内外研究中，未见对金普湾海域浮游植物的独立报道。本研究以2015年9月进行的金普灣浮游植物调查数据为主，结合毗邻海域或渤海整体浮游植物的研究，对浮游植物的种群结构、数量分布和生物多样性指数变化进行了分析，意在为该海域的增殖放流研究提供参考，为相关部门决策提供科学依据。

    1?调查时间与站位与方法

    1.1?调查时间与站位

    为调查研究海域浮游植物情况，2015年9月在研究海域进行了浮游植物调查，调查站位坐标和分布图见表1和图1。

    1.2?调查与评估方法

    1.2.1?样品采集和分析方法?浮游植物的调查使用浅水II型浮游生物网自水底至水面拖网采集浮游植物。采集到的浮游植物样品用5%甲醛固定保存。浮游植物样品经过静置、沉淀、浓缩后换入贮存瓶并编号，处理后的样品使用光学显微镜采用个体计数法进行种类鉴定和数量统计。个体数量以N×104 cells/m3表示。

    1.2.2?评估方法?生物多样性评价评估方法，主要采用生物优势度指数、物种丰富度指数、物种多样性指数、物种均匀度指数和优势度等几种指数。通过与历史调查得到的数据进行比对和统计学分析，评估海洋生态环境状况是否有所改善，受损生态系统结构是否恢复。

    生物优势度指数：从各种类在数量、重量中所占比例和出现频率3个方面进行优势度的综合评价，判断其在群落中的重要程度，即：

    IRI=（N+W）F

    式中：IRI为相对重要性指数;N为在数量中所占的比例;W为在重量中所占的比例;F为出现频率。

    一般规定IRI值大于1 000的为优势种，IRI值在100～1 000之间的为重要种，IRI值在10～100之间的为常见种，IRI值在1～10之间的为一般种，IRI值在1以下的为少见种[2-4]。

    式中：fi为第i个种在各样方中出现频率;ni为群落中第i个种在空间中的个体数量;N为群落中所有种的个体数总和。以优势度Y≥0.02的标准来确定优势种（徐兆礼等，1989）[5]

    2?调查结果

    2.1?浮游植物种类

    在调查海域共鉴定浮游植物3门31种（表2），其中硅藻门26种，占83.87%，甲藻门4种，占12.90%;金藻门1种，占3.23%。

    2.2?浮游植物丰度和优势种

    调查海域优势种为柔弱伪菱形藻（Pseudonitzschia delicatissima）和旋链角毛藻（Chaetoceros curvisetus）（见表3）。浮游植物丰度均值为58.00×104 cells/m3（11.00×104～307.00×104 cells/m3），最高值出现在C-11号站，最小值出现在C-8号站位（见表4）。各调查站位浮游植物数量差异较大，C-11、C-12站位细胞数量甚至超过其他站位一个数量级，说明调查海域浮游植物分布不均匀。

    2.3?生物多样性

    调查海域浮游植物丰富度（D）均值为0.43（0.07～0.71）;多样性（H'）指数均值2.03（0.20～3.00）;均匀度（J'）均值0.71（0.20～0.90），详见表5。

    3?分析与讨论

    3.1?浮游植物种类

    本次调查中，浮游植物种类以硅藻为绝对优势，生态类型为温带近岸种和广布种，属于典型的渤海浮游植物种群结构，与王延松等[6]报告相一致。同时，未发现大螺旋藻、多变鱼腥藻、颗粒直链藻、中肋骨条藻、亚心形扁藻等污染水体指示物种，说明该海域水质较好，污染程度较小。获得浮游植物种类31种，数量超过张容榕[7]在相同季节、毗邻海区记录的数量，浮游植物群落适应了环境变化，开始自我修复。

    栾青杉等[8]在研究渤海浮游生物群落的长期变化中，发现硅藻是渤海浮游植物的主要类群，记录的渤海网采浮游植物77属170种，其中硅藻61属133种，硅藻占到了物种数78.2%，是浮游植物的主要类群。本研究中，调查到浮游植物群落以硅藻为绝对优势，占总种类数达83.87%，与栾青杉等的研究结果一致。

    3.2?浮游植物丰度和优势种

    调查海域浮游植物丰度均值为58.00×104 cells/m3。与王瑜等[9]调查渤海湾秋季浮游植物丰度相似（81×104 cells/m3）。孙雪梅等[10]在2013年5月调查渤海中部浮游植物时，发现丰度均值为200.14×104 cells/m3，认为这可能与 5 月的赤潮种萎软几内亚藻暴发有关，往年调查丰度约为几十万cells/m3。杨阳等[11]记录到秋季渤海浮游植物丰度最高值为66.46 ×104 cells/m3;近 50 多年来，渤海浮游植物总丰度平均为 116×104 cells/m3，2010s年代际均值为 68.7×104 cells/m3（栾青杉等）[8]，与本调查结论相仿，可认为调查海区浮游植物丰度为正常水平。

    从优势种组成看，2种优势种类皆为硅藻，与历史研究相一致（宋伦等[12];苑明莉等[1]）。说明浮游植物种类组成稳定，为典型温带半封闭海域特征。但是次优势种有甲藻出现，要注意对赤潮的防范。宋广军等[13]研究中，发现中肋骨条藻成为辽东湾海域优势种，并认为中肋骨条藻的爆发性繁殖与溢油污染有关。而本研究中，调查和生物多样性调查显示，研究海域中肋骨条藻优势度较低，可以说明溢油影响已经结束，该海域生物生态恢复到溢油污染前水平，海水污染程度较低。

    3.3?生物多样性

    Shannon-Wiener多样性指数（H′）和Pielou均匀度指数（J）均是反映群落是否成熟和稳定的重要参数[14]。通常，群落的多样性指数和均匀度指数越高，则说明该群落越稳定和成熟[15-16]。50多年来，渤海浮游植物的物种丰富度 Margalef 指数变动在0.35～1.92之间，平均为1.02，其在2010s年代际平均为0.48;物种多样性Shannon-Wiener指数在各年代际变化在126～3.20之间，平均为2.31，2010s年代际平均为2.22（栾青杉等）[7]。调查海域浮游植物丰富度、多样性（H'）指数和均匀度（J'）均值符合渤海浮游植物群落的一般变化规律。可以认为调查海域浮游植物生物多样性较为合理，生态系统较为正常。

    调查结果表明总体来看该海域浮游植物多样性较好，说明调查海域浮游植物群落比较成熟，种间制约性较强。浮游植物群落结构正常。所调查海区浮游植物种类组成、细胞数量以及空间分布，未出现异常现象。总之，浮游植物群落组成属于较典型的北方海域种类组成，藻类细胞数量也基本上处于正常范围。适于进行增殖放流活动。

    参考文献：

    [1] 苑明莉，孙军，翟惟东.2012年秋季渤海和北黄海浮游植物群落[J].2014，29（6）：56-64.

    [2] 陈卫东，胡芬.用实际种群分析法评估东海鲐鱼现存资源量[J]. 水产学报，1998，22（ 4） ： 334-339.

    [3] MARGALEF R.Perspectives in ecological theory[M].Chicago： Univ Chicago Press，1968： 111.

    [4] HAEDRICH R L，HAEDRICH S O. A seasonal servey of the fishes in the Mystic River，a polluted estuary in Downtown Boston[J].Mass Es-tu Coas Mar Sci，1974（ 2） ： 59-73.

    [5] 徐兆礼，陈亚瞿.东黄海秋季浮游动物优势种聚集强度与鲐鲹渔场的关系[J].生态学杂志，1989，8（4）：13-15.

    [6] 王延松，万冬梅.渤海海岸带（辽宁段）浮游生物状况分析[J].环境保护科学.2004，30（124）：45-51.

    [7] 张容榕.大连旅顺新港填海工程对附近海域环境影响的研究[D].大连海事大学.2015：35-40.

    [8] 栾青杉， 康元德， 王俊.渤海浮游植物群落的长期变化（1959～2015）[J].渔业科进展.2018，39（4）：9-18.

    [9] 王瑜， 刘录三，朱延忠，等.渤海湾近岸海域春秋季网采浮游植物群落特征[J].海洋环境科学.2016，35（4）：564-570.

    [10] 孫雪梅， 徐东会，夏斌，等.渤海中部网采浮游植物种类组成和季节变化[J].渔业科学进展.2016，37（4）：19-27.

    [11] 杨阳，孙军，关翔宇，等.渤海网采浮游植物群集的季节变化[J].海洋通报.2016，35（2）：121-131.

    [12] 宋伦，周遵春，王年斌，等.辽东湾浮游植物多样性及与海洋环境因子的关系[J].海洋环境科学.2007，26（4）：365-368

    [13] 宋广军，李爱，吴金浩，等.19-3油田溢油对辽东湾浮游植物群落的影响[J].渔业科学进展.2016，37（4）：60-66.

    [14] 田伟，孙军.2009 年晚春黄海南部浮游植物群落[J].海洋科学，2011，35（6）：19-24.

    [15] 孙军，刘东艳.多样性指数在海洋浮游植物研究中的应用[J].海洋学报，2004，26（1）：62-75.

    [16] 郭术津，孙军，张辉，等.2011 年秋季北黄海浮游植物群落[J].天津科技大学学报，2013，28（1）：22-29.