春季和夏季渤海灣近岸海域大型砂殼纖毛蟲的群落結(jié)構(gòu)

于 瑩, 馬玉艷, 陳 衛(wèi), 王群山, 張武昌

(1. 天津渤海水產(chǎn)研究所 漁業(yè)資源與生態(tài)環(huán)境研究室, 天津 300457; 2. 國家海洋局 天津海洋環(huán)境監(jiān)測中心站, 天津 300457; 3. 中國科學(xué)院 海洋研究所 海洋生態(tài)與環(huán)境科學(xué)重點實驗室, 山東 青島 266071)

春季和夏季渤海灣近岸海域大型砂殼纖毛蟲的群落結(jié)構(gòu)

于 瑩1, 馬玉艷2, 陳 衛(wèi)1, 王群山1, 張武昌3

(1. 天津渤海水產(chǎn)研究所 漁業(yè)資源與生態(tài)環(huán)境研究室, 天津 300457; 2. 國家海洋局 天津海洋環(huán)境監(jiān)測中心站, 天津 300457; 3. 中國科學(xué)院 海洋研究所 海洋生態(tài)與環(huán)境科學(xué)重點實驗室, 山東 青島 266071)

為了解渤海灣砂殼纖毛蟲豐度、生物量及種類組成, 于2011年春季和夏季在渤海灣天津近岸海域進(jìn)行砂殼纖毛蟲群落的采樣調(diào)查。兩個季節(jié)砂殼纖毛蟲豐度、生物量、優(yōu)勢種及群落結(jié)構(gòu)均有顯著的不同。春季砂殼纖毛蟲豐度的范圍為0～1608個/L, 生物量為0.00～20.03 μg /L; 夏季砂殼纖毛蟲豐度的范圍為2～313個/L, 生物量為0.03～4.04 μg /L。共鑒定出砂殼纖毛蟲5屬15種, 其中擬鈴蟲屬(Tintinnopsis)種類最多。春季的主要優(yōu)勢種為運動類鈴蟲 (Codonellopsis mobilis, 優(yōu)勢度為0.79), 夏季的主要優(yōu)勢種為斯氏擬鈴蟲 (Tintinnopsis schotti, 優(yōu)勢度為0.28)和諾氏薄鈴蟲 (Leprotintinnus nordqvisti, 優(yōu)勢度為0.28)。春季砂殼纖毛蟲群落的物種豐富度、Shannon指數(shù)和Pielou指數(shù)均明顯低于夏季。

砂殼纖毛蟲; 豐度; 生物量; 群落結(jié)構(gòu); 渤海灣

砂殼纖毛蟲普遍存在于海灣、河口、陸架及大洋中, 是浮游纖毛蟲和微型浮游動物的重要組成類群;其主要攝食浮游植物、鞭毛蟲等, 在海洋浮游生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)和能量流動中發(fā)揮重要的作用[1-2]。迄今,世界海區(qū)記錄的砂殼纖毛蟲近900種, 中國海區(qū)共記錄140余種[3]。與我國其他海區(qū)相比, 渤海砂殼纖毛蟲生態(tài)學(xué)的研究起步較晚, 資料較少, 主要集中在渤海中部[4-5]和萊州灣[6-7]。目前對渤海砂殼纖毛蟲生態(tài)學(xué)的研究出現(xiàn)斷層, 近10年來很少有渤海砂殼纖毛蟲生態(tài)學(xué)的相關(guān)報道, 渤海砂殼纖毛蟲生態(tài)學(xué)的研究急需開展。

渤海灣屬于渤海三大海灣之一, 位于渤海西部,是一個典型的半封閉性海灣, 是許多經(jīng)濟(jì)魚蝦類的產(chǎn)卵場和索餌場, 對黃渤海的漁業(yè)經(jīng)濟(jì)意義重大。關(guān)于渤海灣浮游植物和浮游動物的群落結(jié)構(gòu)的研究很多[8-9]。但是渤海灣浮游纖毛蟲的資料尚少。本文于2011年5月和8月在渤海灣天津近岸海域進(jìn)行砂殼纖毛蟲豐度和生物量的調(diào)查, 為渤海灣浮游生態(tài)系統(tǒng)研究及漁業(yè)資源的發(fā)展提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和參考資料。

1 材料與方法

于2011年春季 (5月)和夏季 (8月)在渤海灣天津近岸海域5個斷面共20個站位進(jìn)行砂殼纖毛蟲樣品的采集 (圖1)。在各站位采用浮游生物Ⅲ型網(wǎng) (網(wǎng)口面積0.1 m2, 網(wǎng)孔直徑76 μm)由底至表垂直拖網(wǎng)取樣, 樣品用5%福爾馬林液固定后帶回實驗室。在Olympus SZX16體視顯微鏡下觀察計數(shù)。測量蟲體的體長、體寬, 按最接近的幾何形狀 (如柱體、球體和錐體)計算體積, 生物量由體積乘轉(zhuǎn)換系數(shù) (0.19 pg/μm3, 以碳計)[10]得來。砂殼纖毛蟲根據(jù)文獻(xiàn)[3, 11-12]鑒定到種。

圖1 調(diào)查站位分布圖Fig. 1 Location of sampling stations in Bohai Bay

2 結(jié)果

2.1 砂殼纖毛蟲豐度和生物量

春季砂殼纖毛蟲的平均豐度為(371±497)個/L,范圍為0～1608個/L, 最大值出現(xiàn)在6號站, 主要是運動類鈴蟲, 其豐度占砂殼纖毛蟲豐度的89.6%;砂殼纖毛蟲的平均生物量為(3.60±5.56)μg/L, 范圍為0.00～20.03 μg/L, 最大值出現(xiàn)在6號站, 主要是日本擬鈴蟲和運動類鈴蟲, 其生物量分別占砂殼纖毛蟲生物量的52.8%和46.3%。砂殼纖毛蟲豐度和生物量的高值區(qū)均主要分布在西南部近岸海區(qū) (離岸距離＜4～5 km), 北部及遠(yuǎn)岸海區(qū)值較低 (圖2)。

夏季砂殼纖毛蟲的平均豐度為(83±90)個/L, 范圍為2～313個/L, 最大值出現(xiàn)在14號站, 主要是諾氏薄鈴蟲和斯氏擬鈴蟲, 其豐度分別占砂殼纖毛蟲豐度的39.3%和32.8%; 砂殼纖毛蟲的平均生物量為(0.95±1.10)μg/L, 范圍為0.03～4.04 μg /L, 最大值出現(xiàn)在6號站, 主要是斯氏擬鈴蟲, 其生物量占砂殼纖毛蟲生物量的84.1%。砂殼纖毛蟲豐度和生物量的高值區(qū)均主要分布在西北及西南部近岸 (離岸距離＜4～5 km), 遠(yuǎn)岸海區(qū)值較低 (圖3)。

圖2 春季砂殼纖毛蟲豐度和生物量的水平分布Fig. 2 Horizontal distribution of tintinnid abundance and biomass in spring

圖3 夏季砂殼纖毛蟲豐度和生物量的水平分布Fig. 3 Horizontal distribution of tintinnid abundance and biomass in summer

2.2 種類組成

春季和夏季共鑒定出砂殼纖毛蟲5屬15種, 其中擬鈴蟲屬 (Tintinnopsis)種類最多, 為9種 (表1)。愛氏網(wǎng)紋蟲 (Favella ehrenbergii)、原始筒殼蟲(Tintinnidium primitivum)、廈門擬鈴蟲 (Tintinnopsis amoyensis)和最小擬鈴蟲 (Tintinnopsis minima)是渤海的新紀(jì)錄種。

春季運動類鈴蟲 (Codonellopsis mobilis)占絕對優(yōu)勢 (優(yōu)勢度為0.79), 其平均豐度為(346±457)個/L,范圍為0～1440 個/L, 其豐度占砂殼纖毛蟲豐度的平均值為(95.5±5.8)%; 運動類鈴蟲的平均生物量為(2.23±2.95)μg /L, 范圍為0.00～9.28 μg /L, 其生物量占砂殼纖毛蟲生物量的平均值為(83.7±20.4)%。運動類鈴蟲豐度和生物量的最大值均出現(xiàn)在6號站, 其高值區(qū)主要分布在西南部近岸, 北部及遠(yuǎn)岸海區(qū)值較低 (圖4)。

夏季的主要優(yōu)勢種為斯氏擬鈴蟲 (Tintinnopsis schotti, 優(yōu)勢度為0.28)和諾氏薄鈴蟲 (Leprotintinnus nordqvisti, 優(yōu)勢度為0.28)。

表1 春季和夏季鑒定的砂殼纖毛蟲的種類Tab. 1 List of tintinnid species in Bohai Bay during spring and summer

圖4 春季運動類鈴蟲豐度和生物量的水平分布Fig. 4 Horizontal distribution of Codonellopsis mobilis abundance and biomass in spring

斯氏擬鈴蟲的平均豐度為(23±36)個/L, 范圍為1～136個/L; 斯氏擬鈴蟲的平均生物量為(0.59± 0.89)μg /L, 范圍為0.02～3.40 μg /L。斯氏擬鈴蟲豐度和生物量的最大值均出現(xiàn)在6號站, 其高值區(qū)主要分布在西北及西南部近岸, 遠(yuǎn)岸海區(qū)值較低 (圖5)。

諾氏薄鈴蟲的平均豐度為(27±45)個/L, 范圍為0～170 個/L; 諾氏薄鈴蟲的平均生物量為(0.08± 0.12)μg/L, 范圍為0.00～0.47 μg/L。諾氏薄鈴蟲豐度和生物量的最大值均出現(xiàn)在13號站, 其高值區(qū)主要分布在西北部近岸, 南部及遠(yuǎn)岸海區(qū)值較低 (圖6)。

圖5 夏季斯氏擬鈴蟲豐度和生物量的水平分布Fig. 5 Horizontal distribution of Tintinnopsis schotti abundance and biomass in summer

2.3 群落特征

春季砂殼纖毛蟲群落Shannon指數(shù)的平均值為0.24±0.27, 最大值為0.90, 出現(xiàn)在4號站; Pielou指數(shù)的平均值為0.11±0.15, 最大值為0.57, 出現(xiàn)在4號站。Shannon指數(shù)和Pielou指數(shù)的水平分布模式類似,高值區(qū)主要出現(xiàn)在南部海區(qū), 北部值較低 (圖7)。

夏季砂殼纖毛蟲群落Shannon指數(shù)的平均值為1.76±0.44, 最大值為2.46, 出現(xiàn)在8號站; Pielou指數(shù)的平均值為0.64±0.16, 最大值為0.95, 出現(xiàn)在4號站。Shannon指數(shù)和Pielou指數(shù)的水平分布模式類似, 高值區(qū)主要出現(xiàn)在北部和南部海區(qū), 中部值較低 (圖8)。

圖6 夏季諾氏薄鈴蟲豐度和生物量的水平分布Fig. 6 Horizontal distribution of Leprotintinnus nordqvisti abundance and biomass in summer

圖7 春季砂殼纖毛蟲群落Shannon指數(shù)和Pielou指數(shù)的水平分布Fig. 7 Horizontal distribution of tintinnid Shannon index and Pielou index in spring

圖8 夏季砂殼纖毛蟲群落Shannon指數(shù)和Pielou指數(shù)的水平分布Fig. 8 Horizontal distribution of tintinnid Shannon index and Pielou index in summer

3 討論

3.1 豐度和生物量

本研究中春季和夏季砂殼纖毛蟲豐度和生物量均表現(xiàn)出近岸較高、遠(yuǎn)岸較低的趨勢。這與大多數(shù)溫帶近岸海區(qū)的分布規(guī)律一致。如Ise Bay[16]及Hiroshima Bay[17], 砂殼纖毛蟲的豐度和生物量在灣內(nèi)比灣外高。這可能與其餌料的主要組成—浮游植物的分布有關(guān)[16,18]。渤海灣天津近岸海域浮游植物豐度的高值區(qū)基本出現(xiàn)在近岸[19-20], 從而為砂殼纖毛蟲提供較高水平的餌料。

3.2 運動類鈴蟲

春季渤海灣砂殼纖毛蟲幾乎全是運動類鈴蟲,其豐度占砂殼纖毛蟲豐度的95%以上, 是春季的絕對優(yōu)勢種, 這種現(xiàn)象在渤海以前的研究中[21-22]已有報道?？梢? 運動類鈴蟲是春季渤海優(yōu)勢度較大的砂殼纖毛蟲。

此外, 運動類鈴蟲在黃海[23-24]、東海[25]和南海[26-27]都有分布。各海區(qū)運動類鈴蟲一般在5～8月豐度較高; 且運動類鈴蟲最大豐度從北到南逐漸降低。渤海灣運動類鈴蟲的最大豐度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他海區(qū)(表2)。

表2 不同海區(qū)運動類鈴蟲的最大豐度Tab. 2 Maximum abundance of Codonellopsis mobilis in China seas

3.3 群落結(jié)構(gòu)

本研究中春季鑒定的砂殼纖毛蟲的種類數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于夏季, 這與膠州灣[23]、桑溝灣[24]、萊州灣[6]等海灣的研究結(jié)果類似, 砂殼纖毛蟲的種類數(shù)一般在溫度較高的夏季較高。此外, 與萊州灣[6]相似, 渤海灣春季砂殼纖毛蟲群落的Shannon指數(shù)和Pielou指數(shù)均明顯低于夏季, 這可能表明春季砂殼纖毛蟲群落穩(wěn)定性較差, 夏季砂殼纖毛蟲群落則相對穩(wěn)定。

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Received: Jan. 9, 2016

Community structure of large tintinnids (Ciliophora, Tintinnida) in Bohai Bay during spring and summer

YU Ying1, MA Yu-yan2, CHEN Wei1, WANG Qun-shan1, ZHANG Wu-chang3
(1. Laboratory of Fisheries Resources and Ecological Environment, Tianjin Bohai Sea Fisheries Research Institute, Tianjin 300457, China; 2. Tianjin Marine Environmental Monitoring Center Station, SOA, Tianjin 300457, China; 3. Key Laboratory of Marine Ecology and Environmental Sciences, Institute of Oceanology, Chinese Academy of Sciences, Qingdao 266071, China)

tintinnid; abundance; biomass; community structure; Bohai Bay

The community structure and seasonal dynamics of tintinnids in Bohai Bay were investigated during spring and summer, 2011. Tintinnid abundance, biomass, and community structure were different in spring and summer. In spring, tintinnid abundance ranged from 0 to 1608 ind./L, and the biomass was in the range of 0.00-20.03 μg/L; in summer, tintinnid abundance ranged from 2 to 313 ind./L, and the biomass was in the range of 0.03-4.04 μg/L. Tintinnid abundance and biomass were mainly concentrated in the coastal areas during spring and summer. Fifteen tintinnid species were identified, nine of which were in the genus Tintinnopsis. The most dominant species were Codonellopsis mobilis in spring and Tintinnopsis schotti and Leprotintinnus nordqvisti in summer. Species richness, the Shannon index, and the Pielou index were all higher in summer than in spring.

Q958.8

A

1000-3096(2016)11-0057-08

10.11759/hykx20150422002

(本文編輯: 梁德海)

2015-04-22;

2015-09-30

中國科學(xué)院海洋生態(tài)與環(huán)境科學(xué)重點實驗室開放課題(KLMEES201307); 天津市水產(chǎn)局青年科技項目(J2014-04)

[Foundation: Key Laboratory of marine ecology and environmental science, Chinese Academy of Sciences, Key Laboratory of open project, No.KLMEES201307, Tianjin Municipal Bureau of Fisheries Science and technology project, No.J2014-04]

于瑩(1986-), 女, 山東榮成人, 工程師, 博士, 主要從事海洋浮游動物生態(tài)學(xué), 電話: 022-59886527, E-mail: yuyingxlf001@ 163.com; 張武昌, 通信作者, 研究員, 博士, E-mail: wuchangzhang@ 163.com