賈海波,邵君波,胡顥琰,王益鳴,魏娜,胡序朋
(浙江省舟山海洋生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)站,浙江 舟山 316004)
長(zhǎng)江是中國(guó)第一、世界第二大河,也是注入西太平洋最大的河流。長(zhǎng)江三峽水利樞紐工程是中國(guó),也是世界上最大的水利樞紐工程。1994年三峽工程正式開工,2003年6月首次蓄水,2006年5月大壩全線建成,成功蓄水至156m水位。雖然在防洪、發(fā)電、通航等方面發(fā)揮著巨大效益,但三峽工程的建立也可能對(duì)長(zhǎng)江口及其鄰近海域的生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生負(fù)面影響(Milliman,1997;Humborg et al,1997;Gong etal,2006),甚至改變東中國(guó)海的生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu) (Wang et al,2008;Xu et al,2009;余立華等,2006)。
浮游植物是海洋主要的初級(jí)生產(chǎn)者,處于海洋生態(tài)系統(tǒng)食物鏈的關(guān)鍵環(huán)節(jié),是海洋中浮游動(dòng)物及游泳動(dòng)物等的基本餌料。浮游植物的分布與海洋環(huán)境之間有著十分密切的關(guān)系,浮游植物物種分布的變化對(duì)環(huán)境的變化具有指示作用,同時(shí)環(huán)境條件的改變也直接或間接地影響到浮游植物的群落結(jié)構(gòu)。
雖然,針對(duì)三峽水庫(kù)截流后長(zhǎng)江口及其鄰近海域浮游植物的變化已進(jìn)行了一些研究(Gong etal,2006;趙冉,2009;孫軍等,2011a,2011),但由于調(diào)查航次不連續(xù)、浮游植物采樣方法不一致、環(huán)境參數(shù)缺失等問題,尚缺少全面、系統(tǒng)的分析。本研究根據(jù)2002-2006年共13個(gè)航次的調(diào)查結(jié)果,系統(tǒng)比較了三峽蓄水前后長(zhǎng)江口及其鄰近海域浮游植物群落結(jié)構(gòu)的變化,并結(jié)合環(huán)境因子調(diào)查數(shù)據(jù),對(duì)浮游植物群落演替原因進(jìn)行了初步分析,從而為了解長(zhǎng)江口及其鄰近海域生態(tài)系統(tǒng)的演變提供科學(xué)的依據(jù)。
2002年秋季至2006年秋季(每年春、夏、秋3個(gè)航次)對(duì)長(zhǎng)江口及其鄰近海域 (29.6°-31.8°N,121°-123°E)進(jìn)行了 13 個(gè)航次的綜合調(diào)查。其中,2002年秋季、2003年春季代表三峽水庫(kù)蓄水前;2003年夏季至2006年春季代表三峽水庫(kù)蓄水過程中;2006年夏季、秋季代表三峽水庫(kù)蓄水后。調(diào)查共設(shè)35個(gè)站位(圖1),調(diào)查船為“浙海環(huán)監(jiān)”號(hào)。
圖1 長(zhǎng)江口及其鄰近海域調(diào)查站位
浮游植物樣品分為拖網(wǎng)(定性)和采水(定量),拖網(wǎng)樣品采集使用Ⅲ型浮游生物網(wǎng)(網(wǎng)口面積0.1m2,篩絹孔徑76μm),距離海底2m處至海面垂直拖網(wǎng)(水深≥27m處均取繩長(zhǎng)25m),并用5%甲醛固定保存。采水樣品采集使用GOFLOW采水器采集表層水,然后按每升水樣加入6~8mL魯哥氏液固定。調(diào)查涉及的環(huán)境指標(biāo)有鹽度(SAL)、懸浮物濃度(SS)、硅酸鹽(DSi)、活性磷酸鹽(DIP)、無機(jī)氮(DIN)。樣品的采集、預(yù)處理、分析及鑒定均按《海洋監(jiān)測(cè)規(guī)范》 (GB 17378-2007)和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)行。
優(yōu)勢(shì)度指數(shù)的計(jì)算公式為:Y=nifi/N
式中:ni為站位中第i種的個(gè)體數(shù),fi為第i種在各站位中出現(xiàn)的頻率,N為各站位的總個(gè)體數(shù)。
應(yīng)用MAKESENS 1.0,采用曼-肯德爾(Mann-Kendall)檢驗(yàn)法對(duì)調(diào)查海域浮游植物和環(huán)境因子數(shù)據(jù)的變化趨勢(shì)進(jìn)行分析(Salmi et al,2002)。曼-肯德爾法是一種非參數(shù)方法,其優(yōu)點(diǎn)是不需要樣本遵從一定的正態(tài)分布,允許缺失數(shù)據(jù)的存在,也不受少數(shù)異常值的干擾,更適用于類型和順序變量,計(jì)算也比較簡(jiǎn)便(Gilbert,1987)。
應(yīng)用SPSS 19.0軟件,采用spearman相關(guān)系數(shù)對(duì)浮游植物的種類數(shù)、硅藻種類比例、甲藻種類比例、豐度、硅藻豐度比例、甲藻豐度比例與主要環(huán)境因子的相關(guān)性進(jìn)行雙變量相關(guān)分析(Bivariate)。
采用典范對(duì)應(yīng)分析(Canonical Correspondence Analysis,CCA)對(duì)長(zhǎng)江口及其鄰近海域浮游植物群落結(jié)構(gòu)與環(huán)境因子的關(guān)系進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。CCA是一種非線性多元直接梯度分析方法。它把對(duì)應(yīng)分析與多元回歸結(jié)合起來,每一步計(jì)算結(jié)果都與環(huán)境因子進(jìn)行回歸,而詳細(xì)地研究物種與環(huán)境的關(guān)系(Ter,1986)。CCA要求兩個(gè)數(shù)據(jù)矩陣:一個(gè)是物種數(shù)據(jù)矩陣,一個(gè)是環(huán)境數(shù)據(jù)矩陣。物種數(shù)據(jù)矩陣和環(huán)境數(shù)據(jù)矩陣經(jīng)過log(x+1)轉(zhuǎn)換后,應(yīng)用Canoco 4.5軟件進(jìn)行典范對(duì)應(yīng)分析 (Ter et al,1998;Ng etal,2003)。
三峽水庫(kù)蓄水前后長(zhǎng)江口及其鄰近海域浮游植物群落結(jié)構(gòu)的變化趨勢(shì)見圖2。環(huán)境因子和浮游植物群落變化趨勢(shì)的Manne-Kendall檢驗(yàn)結(jié)果見表1。調(diào)查海域浮游植物種類數(shù)量變化范圍在172~263之間,最小值出現(xiàn)在2003年春季,最大值出現(xiàn)在2005年秋季。浮游植物種類數(shù)量呈現(xiàn)一定上升的趨勢(shì)(圖2),但Mann-Kendall檢驗(yàn)結(jié)果未達(dá)到顯著水平 (Z=1.40,P>0.05)(表 1)。
硅藻種類比例呈現(xiàn)隨季節(jié)波動(dòng)中逐漸下降的趨勢(shì),并且經(jīng)Mann-Kendall檢驗(yàn)達(dá)到了顯著水平(Z=-2.01,P<0.05)。硅藻種類比例由2002年秋季的77.09%,逐漸下降至2006年秋季的71.43%。各季節(jié)間,春季硅藻種類比例始終高于夏秋兩季。
甲藻種類比例則呈現(xiàn)隨季節(jié)波動(dòng)中逐漸上升的趨勢(shì),經(jīng)Mann-Kendall檢驗(yàn)已達(dá)到了顯著水平(Z=2.14,P<0.05)。甲藻種類比例由2002年秋季的17.32%,逐漸上升至2006年秋季的22.45%。各季節(jié)間,春季甲藻種類比例一般低于夏秋兩季。結(jié)合各航次資料,可以得出調(diào)查海域浮游植物種類數(shù)量的上升主要是由于甲藻種類數(shù)量的增多,尤其是大洋性與暖水性小個(gè)體甲藻種類的增多。
長(zhǎng)江口及其鄰近海域是赤潮多發(fā)區(qū),2003年夏季及2004年春季調(diào)查遇到大面積赤潮,導(dǎo)致豐度值異常偏高及硅、甲藻豐度比例的異常。因此,未將2003年夏季及2004年春季的豐度及硅、甲藻豐度比例數(shù)據(jù)納入統(tǒng)計(jì)之中。
調(diào)查海域浮游植物豐度變化范圍在1.30×104~2.67×105個(gè)/L之間,最小值出現(xiàn)在2004年夏季,最大值出現(xiàn)在2006年夏季,各年、季節(jié)之間豐度的波動(dòng)較大。整體上浮游植物豐度呈現(xiàn)一定上升的趨勢(shì)(圖2),但Mann-Kendall檢驗(yàn)結(jié)果未達(dá)到顯著水平 (Z=0.78,P>0.05)(表1)。硅藻占細(xì)胞豐度的比例呈現(xiàn)隨季節(jié)波動(dòng)中逐漸下降的趨勢(shì),甲藻豐度比例則呈現(xiàn)隨季節(jié)波動(dòng)的上升趨勢(shì),但經(jīng)Mann-Kendall檢驗(yàn)兩者的變化趨勢(shì)均未達(dá)到顯著水平(表1)。
采用優(yōu)勢(shì)度指數(shù)(Y),將Y>0.02的種類確定為調(diào)查海域的優(yōu)勢(shì)種。調(diào)查海域浮游植物優(yōu)勢(shì)種的變化情況見表2。從表2中可以看出,除2004年春季外(調(diào)查期間發(fā)生了具齒原甲藻(Prorocentrum dentatum)赤潮),中肋骨條藻(Skeletonema costatum)始終是調(diào)查海域的第一優(yōu)勢(shì)種。中肋骨條藻是典型的廣溫廣鹽廣布種,在近岸低鹽水及河口海域尤為繁茂,是沿岸流的良好指示種,也是影響調(diào)查海域浮游植物數(shù)量的關(guān)鍵種。雖然中肋骨條藻的優(yōu)勢(shì)度呈現(xiàn)一定的波動(dòng),但其優(yōu)勢(shì)地位十分明顯。
綜上所述,雖然硅藻依然是調(diào)查海域的第一優(yōu)勢(shì)類群,中肋骨條藻始終是第一優(yōu)勢(shì)種,但硅藻種類比例已顯著下降,硅藻豐度比例呈現(xiàn)隨季節(jié)波動(dòng)中逐漸下降的趨勢(shì),甲藻種類比例顯著上升,甲藻豐度比例隨季節(jié)波動(dòng)中呈現(xiàn)一定的上升趨勢(shì)。因此可以得出,三峽水庫(kù)蓄水后,長(zhǎng)江口及其鄰近海域浮游植物群落結(jié)構(gòu)已發(fā)生了顯著的變化。相同的結(jié)論,也在其它的調(diào)查研究中得到證實(shí)(Gong etal,2006;章飛燕,2009;趙冉,2009)。
圖2 長(zhǎng)江口及其鄰近海域浮游植物群落結(jié)構(gòu)變化趨勢(shì)
表1 環(huán)境因子和浮游植物群落變化趨勢(shì)的M anne-Kendall檢驗(yàn)結(jié)果(Z檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量,P顯著性,n統(tǒng)計(jì)樣本數(shù))
表2 長(zhǎng)江口及其鄰近海域浮游植物優(yōu)勢(shì)種的變化
2.2.1 營(yíng)養(yǎng)鹽含量及結(jié)構(gòu)的變化
三峽水庫(kù)蓄水前后長(zhǎng)江口及其鄰近海域營(yíng)養(yǎng)鹽含量及結(jié)構(gòu)的變化趨勢(shì)見圖3。由圖3可知,調(diào)查海域從2002年秋季開始,隨著三峽水庫(kù)的蓄水,無機(jī)氮 (DIN)、活性磷酸鹽 (DIP)、硅酸鹽(DS)i濃度均呈現(xiàn)下降的趨勢(shì),經(jīng)Mann-Kendall檢驗(yàn),DIN(Z=-2.01,P<0.05)、DIP(Z=-2.14,P<0.05)濃度的變化趨勢(shì)達(dá)到了顯著水平,而DSi(Z=-1.53,P>0.05)未達(dá)到顯著水平 (表1)。DSi濃度的變化趨勢(shì)未達(dá)到顯著水平,這主要是DSi濃度的季節(jié)變化所致(由春季至夏季、秋季逐漸升高,至下一年春季又大幅降低),進(jìn)而影響到Mann-Kendall檢驗(yàn)結(jié)果。但單一季節(jié)的DSi濃度變化均呈現(xiàn)下降的趨勢(shì),并且結(jié)合調(diào)查海域其他相關(guān)研究,可以判定三峽水庫(kù)蓄水前后調(diào)查海域的DSi濃度也呈現(xiàn)顯著的下降趨勢(shì) (Gong et al,2006;余立華等,2006;Caietal,2009)。而且,DSi的下降幅度最為明顯,從2002年秋季的83.14μmol/L下降至2006年秋季的42.83μmol/L;DIP從 1.40μmol/L下降至 0.89μmol/L;DIN從56.80μmol/L下降至49.18μmol/L。
營(yíng)養(yǎng)鹽結(jié)構(gòu)的變化趨勢(shì)中,N/P比值呈現(xiàn)顯著的上升趨勢(shì)(Z=2.14,P<0.05),Si/N比值和Si/P比值的變化趨勢(shì)不明顯,Mann-Kendall檢驗(yàn)結(jié)果也未達(dá)到顯著水平。N/P比值從2002年秋季的39.86上升至 2006年秋季的 81.27,增幅達(dá)103.9%。特別是夏季和秋季,N/P比值的增大趨勢(shì)較春季更為明顯。
Justic等(1995)提出一個(gè)系統(tǒng)地評(píng)估每一種營(yíng)養(yǎng)鹽化學(xué)計(jì)量限制標(biāo)準(zhǔn):(1)若Si/P>22,N/P>22則磷酸鹽為限制因子;(2)若N/P>10,Si/N>1則溶解無機(jī)氮為限制因子;(3)若Si/P>10,Si/N>l則溶解無機(jī)硅為限制因子。根據(jù)此判定標(biāo)準(zhǔn),長(zhǎng)江口及其鄰近海域2006秋的N/P比值為81.27、Si/N比值為0.93、Si/P比值為68.18,磷酸鹽為調(diào)查海域浮游植物生長(zhǎng)的主要限制因子。Cai等(2009)認(rèn)為三峽工程蓄水后,長(zhǎng)江口海域潛在的磷限制更為嚴(yán)重。這與本研究結(jié)果基本一致。三峽工程蓄水后,長(zhǎng)江口海域營(yíng)養(yǎng)鹽濃度及結(jié)構(gòu)的顯著變化也在其他相關(guān)研究中得到證實(shí)(Gong etal,2006;余立華等,2006)。相同的磷限制現(xiàn)象也在尼羅河阿斯旺大壩建成后的東地中海的研究中被發(fā)現(xiàn) (Turley,1999)。
海洋中硅酸鹽主要是由河流輸送。硅酸鹽濃度對(duì)硅藻生物量和其優(yōu)勢(shì)種群的持續(xù)時(shí)間起著決定作用,而且在浮游植物群落由硅藻型向甲藻型演替過程中起著十分重要的作用。如果硅藻生長(zhǎng)所需的最低限度的Si/N比值達(dá)不到,則浮游植物群落產(chǎn)生變化而非硅藻成優(yōu)勢(shì)種完全有可能發(fā)生(Officeret al,1980)。
2.2.2 懸浮物濃度及鹽度的變化
懸浮物濃度和鹽度也是影響長(zhǎng)江口浮游植物分布的重要因素。三峽水庫(kù)蓄水前后長(zhǎng)江口及其鄰近海域懸浮物濃度及鹽度的變化趨勢(shì)見圖4。由圖4可知,隨著三峽水庫(kù)的蓄水,調(diào)查海域懸浮物濃度呈現(xiàn)一定的下降趨勢(shì),而且懸浮物濃度的季節(jié)間變化幅度較大,但Mann-Kendall檢驗(yàn)結(jié)果顯示懸浮物濃度的變化趨勢(shì)未達(dá)到顯著水平(Z=-0.92,P>0.05)。調(diào)查海域鹽度則呈現(xiàn)出顯著的上升趨勢(shì)(Z=2.26,P<0.05),從2002年秋季的19.44上升至2006年秋季的25.42。各季節(jié)間,春、夏季的鹽度值高于秋季。
2.3.1 相關(guān)性分析
采用spearman相關(guān)性系數(shù)對(duì)浮游植物群落與主要環(huán)境因子的相關(guān)性進(jìn)行雙變量相關(guān)分析(Bivariate)。結(jié)果表明:DIN與浮游植物群落種類數(shù)、硅藻種類比例等各因子均為呈現(xiàn)顯著相關(guān)性;DIP與硅藻種類比例(r=0.665,P<0.05)呈現(xiàn)顯著正相關(guān),與甲藻種類比例(r=-0.725,P<0.01)、甲藻豐度比例(r=-0.609,P<0.05)呈現(xiàn)顯著負(fù)相關(guān);DSi與甲藻豐度比例 (r=-0.855,P<0.01)呈現(xiàn)顯著負(fù)相關(guān);N/P比值與硅藻種類比例(r=-0.560,P<0.05)呈現(xiàn)顯著負(fù)相關(guān),與甲藻種類比例(r=0.593,P<0.05)呈現(xiàn)顯著正相關(guān);Si/N比值與甲藻豐度比例(r=-0.755,P<0.01)呈現(xiàn)顯著負(fù)相關(guān);Si/P比值與甲藻種類比例(r=0.621,P<0.05)呈現(xiàn)顯著正相關(guān);懸浮物濃度與硅藻種類比例(r=0.725,P<0.01)呈現(xiàn)顯著正相關(guān),與甲藻種類比例(r=-0.632,P<0.05)呈現(xiàn)顯著負(fù)相關(guān);鹽度與甲藻豐度比例(r=0.673,P<0.05)呈現(xiàn)顯著正相關(guān)(表3)。
圖3 長(zhǎng)江口及其鄰近海域營(yíng)養(yǎng)鹽含量及結(jié)構(gòu)變化趨勢(shì)
圖4 長(zhǎng)江口及其鄰近海域懸浮物濃度及鹽度變化趨勢(shì)
表3 環(huán)境因子與浮游植物群落的spearm an相關(guān)性系數(shù)(r)
相關(guān)性分析表明,三峽蓄水后鹽度、N/P比值的升高以及DIP、DSi和懸浮物濃度的降低,均對(duì)調(diào)查海域浮游植物群落結(jié)構(gòu)變化起了顯著的促進(jìn)作用。
2.3.2 典范對(duì)應(yīng)分析
應(yīng)用CANOCO4.0軟件對(duì)長(zhǎng)江口及其鄰近海域2002年秋季至2006年秋季浮游植物豐度與環(huán)境因子數(shù)據(jù)進(jìn)行了典范對(duì)應(yīng)分析(CCA),以探討環(huán)境因子對(duì)浮游植物主要種類的豐度產(chǎn)生的影響。用于CCA排序的浮游植物種名錄見表4。
表4 CCA分析中包含的浮游植物種名錄
在CCA排序圖中,鹽度、懸浮物濃度、DSi、DIP及DIN含量與第一物種排序軸的相關(guān)系數(shù)分別達(dá)到了 0.5250、0.5425、-0.6139、-0.4104和0.072 6;與第一物種排序軸的相關(guān)系數(shù)分別為-0.468 0、0.6119、0.528 8、0.493 8 和 0.217 2。說明浮游植物物種的分布主要受到鹽度、懸浮物濃度、DSi和DIP含量的分布特征和變化趨勢(shì)的影響,而DIN含量對(duì)物種分布的影響相對(duì)較小。
調(diào)查海域浮游植物物種與環(huán)境因子之間的CCA分析發(fā)現(xiàn),甲藻種類主要集中于排序圖的右下方(圖5),表現(xiàn)出與鹽度顯著的正相關(guān),與DSi、DIP含量顯著的負(fù)相關(guān)。表明,甲藻物種更適宜生活在較高鹽度的海水中,對(duì)營(yíng)養(yǎng)鹽的要求較低。而與甲藻相比,硅藻種類分布更偏向于排序圖的左上方(圖5),呈現(xiàn)出與DSi、DIP含量較強(qiáng)的正相關(guān),與鹽度呈顯著的負(fù)相關(guān)。中肋骨條藻(圖5中數(shù)字1表示)作為調(diào)查海域的絕對(duì)優(yōu)勢(shì)種,在CCA分析圖中位于原點(diǎn)附近,受各種環(huán)境因子的影響均較小,表現(xiàn)出較強(qiáng)的適應(yīng)性,在調(diào)查海域群落中的優(yōu)勢(shì)地位比較穩(wěn)定。
圖5 長(zhǎng)江口及其鄰近海域浮游植物種類與環(huán)境因子的CCA分析
將CCA分析與spearman相關(guān)性系數(shù)統(tǒng)計(jì)相比較,兩者的分析結(jié)果基本一致:調(diào)查海域浮游植物群落主要受到鹽度、N/P比值、DSi和DIP含量的影響,而受DIN的影響較小。
現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查和模擬實(shí)驗(yàn)均表明,營(yíng)養(yǎng)鹽輸入的改變會(huì)對(duì)浮游植物的細(xì)胞豐度和群落結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響(Domingues et al, 2005; Furnas et al, 2005;Paerl,2006)。研究證明,適合硅藻生長(zhǎng)的Si、N、P的比例為16∶16∶1(Redfield,1958)。由于較快的生長(zhǎng)速度,在高營(yíng)養(yǎng)鹽的海域中硅藻更易成為浮游植物群落的優(yōu)勢(shì)類群(Egge,1998)。而硅藻較大的表面積體積比決定了硅藻生長(zhǎng)需要較高的營(yíng)養(yǎng)鹽條件(Falkowskietal,1992)。與甲藻相比,硅藻受到P限制的影響更為顯著(Egge,1998)。研究表明,當(dāng)P濃度低于0.3μmol/L時(shí),中肋骨條藻的生長(zhǎng)將受到限制(Lietal,2003)。而甲藻赤潮的暴發(fā)時(shí)則常伴隨著高N/P比值和P缺乏的特征(Egge,1998)。其他相關(guān)研究也認(rèn)為,近年來長(zhǎng)江口水體N/P比值不斷升高,限制硅藻、促進(jìn)甲藻的生長(zhǎng),這是造成長(zhǎng)江口浮游植物種群變化的重要原因(Zhou etal,2008;王江濤 等,2012;李俊龍等,2013)。
圖6 長(zhǎng)江大通斷面年徑流量和輸沙量年際統(tǒng)計(jì)
長(zhǎng)江徑流輸入是調(diào)查海域陸源物質(zhì)最主要的來源,隨徑流輸入海域的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和泥沙在維持河口生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定中起著重要作用(余立華等,2006)。由于三峽大壩對(duì)長(zhǎng)江沖淡水的截流作用,水體流速減慢,加快了泥沙的沉積,使得長(zhǎng)江口由沖淡水?dāng)y帶的懸浮物相應(yīng)減少 (陳慧敏等,2011)。據(jù)《長(zhǎng)江泥沙公報(bào)》統(tǒng)計(jì),與2002年相比,三峽蓄水后2006年長(zhǎng)江大通斷面年徑流量和輸沙量分別減少了22.34%和69.16%。長(zhǎng)江大通斷面年徑流量和輸沙量變化情況見圖6。研究表明,長(zhǎng)江口一年中浮游植物的數(shù)量與徑流量呈正相關(guān)的變化趨勢(shì),而在年際之間,豐水期浮游植物總量與徑流量也呈正相關(guān)的趨勢(shì)(郭玉潔等,1992)。徑流量和輸沙量的減少以及徑流季節(jié)分配的改變,一方面造成長(zhǎng)江口海域營(yíng)養(yǎng)鹽濃度及結(jié)構(gòu)發(fā)生改變,進(jìn)而對(duì)浮游植物群落產(chǎn)生影響。另一方面,三峽蓄水后徑流量減小,造成長(zhǎng)江口海域鹽度升高,大洋性物種與暖水性物種入侵,河口區(qū)暖水性物種分布更接近口門,引起浮游植物群落結(jié)構(gòu)發(fā)生改變(趙冉,2009)。
甲藻類尤其是有毒有害甲藻的增加,導(dǎo)致海域赤潮發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)增加,對(duì)海洋生物及人類健康造成危害。同時(shí),由于硅藻主要被中型浮游動(dòng)物攝食(Harrisetal,2000),硅藻比例的下降,直接導(dǎo)致餌料浮游動(dòng)物數(shù)量的減少,漁業(yè)資源也會(huì)受到損害。河口的生物種群大多數(shù)為季節(jié)性洄游種類,其生物量的高低與長(zhǎng)江徑流量的大小密切相關(guān)。徑流量減小,沖淡水與海水的交匯區(qū)上移,沖淡水的面積變小,水生生物的生活空間將被壓縮(姜翠玲等,2003)。劉淑德等(2010)發(fā)現(xiàn)三峽水庫(kù)蓄水后長(zhǎng)江口春季魚類的豐度和群落多樣性均顯著下降。由于入海徑流量的減少而對(duì)海域生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生影響,也在尼羅河口、黑海、黃河口、渤海等海域的調(diào)查研究中被發(fā)現(xiàn)(Wahbyetal,1980;Humborg etal,1997;Ningetal,2010;馬媛,2006)。
總之,河流徑流通過對(duì)河口海域鹽度及營(yíng)養(yǎng)鹽結(jié)構(gòu)等的改變,對(duì)浮游植物產(chǎn)生影響,進(jìn)而通過食物鏈改變浮游生物、魚類等的群落結(jié)構(gòu),最終影響到整個(gè)海域生態(tài)系統(tǒng)。對(duì)于三峽工程對(duì)長(zhǎng)江口及東中國(guó)海生態(tài)系統(tǒng)的影響仍需要長(zhǎng)期的深入研究。
(1)三峽水庫(kù)蓄水后,長(zhǎng)江口及其鄰近海域浮游植物群落結(jié)構(gòu)發(fā)生顯著變化。硅藻種類比例顯著下降,由2002年秋季的77.09%下降至2006年秋季的71.43%;甲藻種類比例顯著上升,由17.32%上升至22.45%。
(2)鹽度、N/P比值顯著上升,DIP、DSi、DIN濃度顯著下降。DIP、DSi、DIN濃度分別從2002 年 秋 季 的 1.40 μmol/L、83.14 μmol/L、56.80μmol/L下降至2006年秋季的0.89μmol/L、42.83 μmol/L、49.18 μmol/L。 而 N/P 比 值 從39.86上升至81.27;鹽度則從19.44上升至25.4。
(3)CCA及相關(guān)性分析表明,鹽度、N/P比值的升高,以及DIP、DSi濃度的降低,均對(duì)浮游植物群落結(jié)構(gòu)變化產(chǎn)生了顯著的促進(jìn)作用。
(4)三峽大壩截流蓄水后,長(zhǎng)江徑流量、輸沙量的減少以及徑流季節(jié)分配的改變是造成長(zhǎng)江口海域浮游植物群落結(jié)構(gòu)發(fā)生改變的根本原因。
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