大連東部養(yǎng)殖區(qū)浮游植物夏季群落結(jié)構(gòu)及多樣性年際變化

宋曉陽 丁勇 周軍

摘要：對2012年～2016年夏季的大連東部養(yǎng)殖區(qū)的浮游植物種群結(jié)構(gòu)、細(xì)胞豐度變化、多樣性指數(shù)的變化進(jìn)行了分析，共檢出浮游植物3門20屬28種。結(jié)果表明：各站位之間、各年間浮游植物豐度波動幅度都較大；大連東部養(yǎng)殖區(qū)浮游植物多樣性指數(shù)整體保持上升趨勢，2016年9個(gè)站位多樣性指數(shù)在1.37～1.70之間，處于較高水平，均勻度指數(shù)均介于0.360～0.665之間；雖然角毛藻spp.依然保持優(yōu)勢種的地位，但是中肋骨條藻和佛氏海毛藻的優(yōu)勢地位越來越大。三角角藻和梭角藻等甲藻優(yōu)勢度的提升，筆者認(rèn)為與水溫的升高有很大關(guān)系。

關(guān)鍵詞：浮游植物；年際變化；多樣性指數(shù)；優(yōu)勢度

長久以來，海洋漁業(yè)都是大連市的重要經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)，黃海海域由于得天獨(dú)厚的地理?xiàng)l件，海水養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展較快。作為海洋生態(tài)系統(tǒng)的初級生產(chǎn)者和浮游動物、魚、蝦、貝等直接或間接的食物來源，浮游植物具有種類多、數(shù)量大、繁殖快等特點(diǎn)，是物質(zhì)循環(huán)和能量轉(zhuǎn)化中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，具有重要的生態(tài)意義[1-3]，其種類數(shù)和細(xì)胞豐度可以用來估計(jì)海洋漁業(yè)資源[2]。本文對2012年～2016年7月份大連東部養(yǎng)殖區(qū)的浮游植物種群結(jié)構(gòu)、細(xì)胞豐度變化、多樣性指數(shù)的變化進(jìn)行了分析，旨在為該水域的開發(fā)、管理提供科學(xué)依據(jù)。

1材料與方法

1.1站位布設(shè)及采樣方法

在大連地區(qū)東部海域小窯灣至獐子島共設(shè)置9個(gè)調(diào)查站位，站位分布見圖1。浮游植物的調(diào)查方法依照《海洋監(jiān)測規(guī)范》（GB 17378-2007）[4]。使用淺水Ⅲ型浮游生物網(wǎng)自水下10 m至水面拖網(wǎng)采集浮游植物。采集到的浮游植物樣品用終濃度5%甲醛固定保存。浮游植物樣品經(jīng)過靜置、沉淀、濃縮后換入貯存瓶并編號，處理后的樣品采用個(gè)體計(jì)數(shù)法在光學(xué)顯微鏡下進(jìn)行種類鑒定和數(shù)量統(tǒng)計(jì)。個(gè)體數(shù)量以N×104 cell/m3表示。

1.2分析方法

浮游植物調(diào)查與評價(jià)指標(biāo)包括種類組成、優(yōu)勢種、細(xì)胞豐度及分布、物種多樣性指數(shù)、均勻度指數(shù)和優(yōu)勢度指數(shù)。

物種多樣性指數(shù)采用Shannom-Weaver多樣性指數(shù)（H′），其計(jì)算公式為

H′=-∑Si=1Pi×log2Pi

式中，S為采集樣品種類數(shù)；Pi為第i種的個(gè)體數(shù)在總個(gè)數(shù)中的比例。

物種均勻度指數(shù)采用Pielou指數(shù)（J），其計(jì)算公式為

J=H′log2S

式中，N為采集樣品中所有物種的總個(gè)體數(shù)，S為樣品中的物種總數(shù)，ni為第i種的總個(gè)體數(shù)。

優(yōu)勢度指數(shù)采用Berger-Parker優(yōu)勢度指數(shù)（D），其計(jì)算公式為

D=NmaxN

式中，Nmax為優(yōu)勢種的個(gè)體數(shù)；N為功能團(tuán)全部物種的個(gè)體數(shù)。

2結(jié)果與討論

2.1種類組成與細(xì)胞豐度年際分布

2.1.1種類組成2012年～2016年該海域浮游植物共檢出3門20屬28種，其中硅藻門13屬20種（不包括未定名種），甲藻門6屬7種，金藻門1屬1種（表1）。浮游植物的物種組成和種類數(shù)量除2014年外無明顯變化。5年間，始終處于優(yōu)勢種地位的是角毛藻spp.和圓篩藻spp.，2014～2016年，之前不是優(yōu)勢種的佛氏海毛藻、中肋骨條藻、梭角藻、三角角藻逐漸成為優(yōu)勢種，且優(yōu)勢度上升。2014年角毛藻spp.優(yōu)勢度為0.11，三角角藻優(yōu)勢度0.05，中肋骨條藻0.04；2015年角毛藻spp.優(yōu)勢度0.14，佛氏海毛藻0.12、中肋骨條藻0.22、三角角藻0.04、梭角藻0.04；2016年角毛藻spp.優(yōu)勢度0.16，中肋骨條藻為0.14、佛氏海毛藻0.13、三角角藻0.11、梭角藻0.18?？梢钥闯?，5年間角毛藻spp.和圓篩藻spp.優(yōu)勢度變化不大，但是中肋骨條藻和佛氏海毛藻的優(yōu)勢度越來越大。

2.1.2細(xì)胞豐度年際分布各站位浮游植物豐度和平均豐度的年際變化見圖2、圖3?？梢钥闯龈髡疚恢g、各年間波動幅度都較大。2012年各站位浮游植物細(xì)胞豐度范圍為0.14×104～4.15×104 cell/m3，平均為1.49×104cell/m3，細(xì)胞豐度最高的是站位5，最低的是站位4；2013年各站位浮游植物細(xì)胞豐度范圍為0.17×104 ～0.95×104 cell/m3，平均為0.41×104 cell/m3，細(xì)胞豐度最高的是站位1，最低的是站位8；2014年各站位浮游植物細(xì)胞豐度范圍為0.6×104～154.8×104 cell/m3，平均為49.2 ×104 cell/m3，細(xì)胞豐度最高的是站位3，最低的是站位1；2015年各站位浮游植物細(xì)胞豐度范圍為12.9×104 ～83.6×104 cell/m3，平均為41.2 ×104 cell/m3，細(xì)胞豐度最高的是站位3，最低的是站位2；2016年各站位浮游植物細(xì)胞豐度范圍為63.5×104～1003×104 cell/m3，平均為82.7 ×104 cell/m3，細(xì)胞豐度最高的是站位7，最低的是站位4?？傮w來看站位3細(xì)胞豐度波動最大。平均豐度年際變化2012年、2013年平均豐度較低，2014年快速升高，2013年平均豐度為0.41×104 cell/m3，2014年達(dá)到49.2×104 cell/m3，升幅超100倍，2016年平均豐度最高，為82.7×104 cell/m3。2012年～2016年浮游甲藻豐度占浮游植物總豐度的比例分別為714%、13.28%、12.80%、9.14%、11.62%。

2.2多樣性指數(shù)年際變化

各站位多樣性指數(shù)H′和均勻度指數(shù)J年際變化見圖4、圖5。由圖4可以看出， 2012年各站位多樣性指數(shù)在0.83～1.25之間，2013年在083～1.32之間，2014年除站位1多樣性指數(shù)最低為0.64外，其余8個(gè)站位均介于1.12～1.78之間，2015年除站位1、站位2外，其余7個(gè)站位均處于1.33～1.71之間，2016年在1.37～1.70之間。5年間，大連東部養(yǎng)殖區(qū)浮游植物多樣性指數(shù)整體保持上升趨勢，2016年多樣性指數(shù)處于較高水平。均勻度指數(shù)均介于0.360～0.665之間。

3結(jié)論

海流、涇流、溫度、鹽度等是影響浮游植物平面分布的最主要因素，由于本調(diào)查海區(qū)范圍較廣，水深差異明顯，因此調(diào)查海域受鹽度、溫度、深度及沿岸流等影響較突出，受全球變暖影響，尤其是始于2014年夏季的厄爾尼諾現(xiàn)象，監(jiān)測海域水溫和鹽度都出現(xiàn)了較大幅度的升高，導(dǎo)致浮游植物的種類和細(xì)胞豐度變化較大。2012年、2013年平均豐度較低，自2014年起細(xì)胞平均豐度快速升高，也證明了這一點(diǎn)。5年間，始終處于優(yōu)勢種地位的是角毛藻spp.和圓篩藻spp.，2014年～2016年，佛氏海毛藻、中肋骨條藻、梭角藻、三角角藻逐漸成為優(yōu)勢種，且優(yōu)勢度上升。三角角藻和梭角藻等甲藻優(yōu)勢度的提升，筆者認(rèn)為與水溫的升高也有很大關(guān)系，與劉述錫等[5]的觀點(diǎn)相同。5年間，大連東部養(yǎng)殖區(qū)浮游植物多樣性指數(shù)整體保持上升趨勢，2016年多樣性指數(shù)處于較高水平。

參考文獻(xiàn)：

[1]

Armbrust E V，2009.The life of diatoms in the worlds oceans[J].Nature，459（7244）：185-192.

[2] 高亞輝，梁君榮，陳長平等.海洋硅藻多樣性與生態(tài)作用研究[J].廈門大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2011，50（2）：455-464.

[3] 孫曉霞，孫松，吳玉霖，等.膠州灣網(wǎng)采浮游植物群落結(jié)構(gòu)的長期變化[J].海洋與湖沼，2011，42（5）；639-646.

[4] 全國海洋標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會.海洋監(jiān)測規(guī)范 第7部分：近海污染生態(tài)調(diào)查和生物監(jiān)測：GB 17378.7-2007 [S].

[5] 劉述錫，樊景鳳，王真良.北黃海浮游植物群落季節(jié)變化[J].生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào)，2013，22（7）：1173-1181.