2019 年夏季昌黎黃金海岸國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)浮游植物結(jié)構(gòu)特征及其環(huán)境影響因素

郭夏青，楊 悅，于 洋，趙興貴，劉憲斌,

(1.天津科技大學(xué)海洋與環(huán)境學(xué)院，天津 300457；2.天津市海洋環(huán)境保護(hù)與修復(fù)技術(shù)工程中心，天津 300457)

昌黎黃金海岸國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)位于中國(guó)河北省東北部的秦皇島市昌黎縣，保護(hù)面積約為300 km2[1].由于河流的注入，在河口淺海區(qū)構(gòu)成了低鹽度、營(yíng)養(yǎng)豐富、水溫適宜的沿岸水團(tuán)，為眾多海洋生物尤其是特有物種文昌魚(yú)提供了適宜的產(chǎn)卵、孵化及育幼條件，形成了渤海重要的產(chǎn)卵場(chǎng)[2]，主要生境包括沙丘、沙堤、潟湖、林帶、林間洼地、河口及海洋.昌黎海岸帶景觀獨(dú)特，生境復(fù)雜多樣，生物多樣性高，海洋與海岸帶資源豐富，具有重要的生態(tài)價(jià)值、科研價(jià)值和觀賞價(jià)值.同時(shí)，該區(qū)域還是國(guó)務(wù)院首批批準(zhǔn)建立的5 個(gè)國(guó)家級(jí)海洋類自然保護(hù)區(qū)之一.

浮游植物是高度多樣化的、微觀的和豐富的生物體，構(gòu)成了海洋食物鏈的基礎(chǔ)，是海洋生態(tài)系統(tǒng)中最主要的初級(jí)生產(chǎn)者[3]，大約50%的初級(jí)生產(chǎn)力是由浮游植物完成[4].浮游植物是浮游動(dòng)物存活的基礎(chǔ)餌料，在能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)過(guò)程中起著至關(guān)重要的作用.它通過(guò)光合作用制造有機(jī)物，成為食物鏈的首要環(huán)節(jié)，被稱為“海洋中的森林”.浮游植物種群和豐度的變化不止會(huì)影響到其他海洋生物的生存，同時(shí)會(huì)影響到整個(gè)海洋生態(tài)系統(tǒng)的平衡[5-6].浮游植物群集的動(dòng)態(tài)變化是評(píng)價(jià)海域營(yíng)養(yǎng)化水平、污染狀況、資源現(xiàn)狀、生產(chǎn)潛力以及海洋生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的重要指標(biāo)[7-9].已有文獻(xiàn)對(duì)該區(qū)的浮游植物、浮游動(dòng)物和底棲生物進(jìn)行了報(bào)道，洛昊等[10]于1999—2013 年對(duì)該保護(hù)區(qū)海域開(kāi)展了連續(xù)15 年的生態(tài)調(diào)查工作，對(duì)種類組成、細(xì)胞密度、多樣性等進(jìn)行討論；梁曉林等[1,11]在2005—2013 年夏季運(yùn)用典范對(duì)應(yīng)分析方法，對(duì)昌黎生態(tài)監(jiān)控區(qū)浮游植物群落結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析；孫富強(qiáng)等[9]于2016 年對(duì)昌黎黃金海岸國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)海域浮游植物的種類組成、細(xì)胞數(shù)量、生物多樣性指數(shù)、均勻度指數(shù)等進(jìn)行調(diào)查.

但是，關(guān)于近3 年來(lái)對(duì)該區(qū)浮游植物群落結(jié)構(gòu)的研究不多，本文增加了多項(xiàng)環(huán)境因子的測(cè)定，比如石油類和活性硅酸鹽，且利用冗余分析對(duì)浮游植物群落結(jié)構(gòu)與環(huán)境因子的關(guān)系進(jìn)行討論，研究了2019 年8月昌黎黃金海岸國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)浮游植物的群落特征變化以及其環(huán)境影響因素，旨在為保護(hù)區(qū)的環(huán)境管理策略提供科學(xué)依據(jù).

1 材料與方法

1.1 采樣點(diǎn)的布設(shè)

本文根據(jù)昌黎黃金海岸國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)的地理和水文特征等，在昌黎黃金海岸國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)設(shè)置14 個(gè)采樣站位(圖1)，采樣時(shí)間為2019 年8 月(夏季).

圖1 河北昌黎黃金海岸國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)采樣站位示意圖Fig.1 Schematic diagram of sampling stations in Changli Gold Coast National Nature Reserve，Hebei province

1.2 樣品采集和處理

浮游植物的采集、貯存、運(yùn)輸、預(yù)處理和分析按照GB 17378.7—2007《海洋監(jiān)測(cè)規(guī)范·第7 部分：近海污染生態(tài)調(diào)查和生物監(jiān)測(cè)》[12]規(guī)定的方法進(jìn)行，樣品的采集采用淺Ⅲ型浮游生物網(wǎng)自下而上垂直拖網(wǎng)進(jìn)行采樣，樣品用5%甲醛固定和保存，經(jīng)濃縮后在CKX53 型倒置顯微鏡(OLYMPUS 公司)下進(jìn)行種類鑒定和細(xì)胞計(jì)數(shù)，每個(gè)浮游植物樣品均計(jì)數(shù)3 次取平均值，以保證數(shù)據(jù)的可靠性.

水質(zhì)樣品的采集、貯存、運(yùn)輸、預(yù)處理和分析按照GB 17378.4—2007《海洋監(jiān)測(cè)規(guī)范·第4 部分：海水分析》[13]方法進(jìn)行，水樣的采集采用5 L 的卡蓋式采水器，采取表層水樣，分別用于營(yíng)養(yǎng)鹽、葉綠素a的測(cè)定.將部分水樣用0.45 μm 醋酸纖維膜過(guò)濾后，濾液用于營(yíng)養(yǎng)鹽濃度的測(cè)定.水溫采用YSI 多功能水質(zhì)參數(shù)儀(美國(guó)YSI 公司)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定.

測(cè)定的水質(zhì)因子包括水溫、pH(pH 計(jì)法)、濁度(濁度計(jì)法)、溶解氧(碘量法)、鹽度(鹽度計(jì)法)、油類(紫外分光光度法)、化學(xué)需氧量(堿性高錳酸鉀法)、葉綠素a(分光光度法)、亞硝酸鹽(萘乙二胺分光光度法)、硝酸鹽(鋅鎘還原法)、氨氮(次溴酸鹽氧化法)、活性硅酸鹽(硅鉬藍(lán)法)、活性磷酸鹽(磷鉬藍(lán)分光光度法).

1.3 生物多樣性指數(shù)

采用Primer 6.0 軟件進(jìn)行生物多樣性數(shù)據(jù)計(jì)算.生物多樣性指數(shù)采用多樣性指數(shù)(H′)[12]、豐度指數(shù)(d)[14]和均勻度指數(shù)(J′)[15].根據(jù)HJ 442—2008《近岸海域環(huán)境監(jiān)測(cè)規(guī)范》中的生物多樣性評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)(表1[16]).優(yōu)勢(shì)種選取優(yōu)勢(shì)度≥0.02 的物種[17].

多樣性指數(shù)H′

豐度指數(shù)d

均勻度指數(shù)J′

優(yōu)勢(shì)度Y

廢渣填埋場(chǎng)若發(fā)生污染物(氟化物或氰化物)泄露，將對(duì)地下水產(chǎn)生嚴(yán)重污染，并向南側(cè)遷移。20 a內(nèi)最遠(yuǎn)可擴(kuò)散300 m，擴(kuò)散面積可達(dá)36 600 m2。到時(shí)下游的新寨、水塘寨以及團(tuán)結(jié)水庫(kù)等地的居民生活用水和工業(yè)用水都會(huì)受到污染，對(duì)社會(huì)造成嚴(yán)重的危害。因此必須提高填埋場(chǎng)底部及四周的防滲等級(jí)。

式中：pi＝ni/N；ni為第i 種的個(gè)體數(shù)；N 為所有種的個(gè)體數(shù)；S 為物種總數(shù)；fi為第i 種的出現(xiàn)頻率.

表1 生物多樣性評(píng)價(jià)指標(biāo)Tab.1 Evaluation index of biodiversity

1.4 冗余分析

利用Canoco 5.0 軟件進(jìn)行群落與環(huán)境變量的冗余分析(redundancy analysis，RDA).進(jìn)入分析的物種需滿足以下條件：(1)出現(xiàn)的頻度要大于12.5%；(2)這個(gè)物種在至少1 個(gè)站位上的相對(duì)密度≥1%[18].對(duì)浮游植物群落結(jié)構(gòu)進(jìn)行降趨對(duì)應(yīng)分析(detrended correspondence analysis，DCA)，最長(zhǎng)SD＝2.19＜3，所以采用冗余分析.變量重要性的相對(duì)大小在程序結(jié)果中得到，變量的顯著性水平通過(guò)蒙特卡洛置換檢驗(yàn)(P＜0.05)[18].

2 結(jié)果與討論

2.1 浮游植物的物種組成和豐度特征

本次調(diào)查共發(fā)現(xiàn)浮游植物2 門21 屬45 種，其中硅藻為39 種，占總數(shù)的86.7%，甲藻6 種，占總數(shù)的13.3%，可見(jiàn)調(diào)查期間該海域浮游植物以硅藻為主.

調(diào)查海區(qū)浮游植物的生態(tài)類型以廣溫、廣鹽和近岸種為主，優(yōu)勢(shì)種為硅藻門中的中肋骨條藻、勞氏角毛藻和甲藻門中的三角角藻(表2)，3 種均為常見(jiàn)的赤潮種.

各站位浮游植物細(xì)胞豐度的平面分布差異較大，1—14 站位為 2 839～633 709 m-3，平均值為71 794 m-3.細(xì)胞豐度最高值出現(xiàn)在近岸的1 號(hào)站位，最低值在遠(yuǎn)海的14 號(hào)站位(圖2)，其中，硅藻占浮游植物豐度的97.7%以上，浮游植物細(xì)胞豐度的分布趨勢(shì)與硅藻豐度分布趨勢(shì)基本一致，這與近幾年的調(diào)查結(jié)果也相符[1-2,17].

表2 調(diào)查期間浮游植物優(yōu)勢(shì)種及其優(yōu)勢(shì)度Tab.2 Dominant species and dominance index of the phytoplankton community during two surveys

圖2 2019 夏季昌黎黃金海岸國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)各站位浮游植物豐度變化Fig.2 Phytoplankton abundance changes at each station of Changli Gold Coast National Nature Reserve in summer 2019

2.2 浮游植物群落指數(shù)特征

各監(jiān)測(cè)站位H′的變化范圍為1.02～3.46，平均值為2.51，最大值出現(xiàn)在5 號(hào)站位，最小值出現(xiàn)在2 號(hào)站位；d 的變化范圍為0.83～1.89，平均值為1.26，最大值出現(xiàn)在5 號(hào)站位，最小值出現(xiàn)在11 號(hào)站位；J′的變化范圍為0.26～0.95，平均值為0.70，最大值出現(xiàn)在14 號(hào)站位，最小值出現(xiàn)在2 號(hào)站位(圖3).根據(jù)表1 得出，2019 年夏季昌黎黃金海岸國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)生境質(zhì)量表現(xiàn)為一般，其中5、7、8、10、13 號(hào)站位生境質(zhì)量達(dá)到優(yōu)良，而近岸幾個(gè)站位的生境質(zhì)量為差.

圖3 2019 年夏季昌黎黃金海岸國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)各站位浮游植物多樣性指數(shù)變化Fig.3 Changes in the phytoplankton diversity index at each station of Changli Gold Coast National Nature Reserve in summer 2019

2.3 環(huán)境因子的分布特征

溶解氧變化范圍為5.48～8.46 mg/L，最大值出現(xiàn)在4 號(hào)站位，最小值出現(xiàn)在11 號(hào)站位.鹽度變化范圍為29.0～32.0，最大值出現(xiàn)在10 號(hào)站位，最小值出現(xiàn)在1、2 和3 號(hào)站位.pH 變化范圍為7.14～7.75，最大值出現(xiàn)在8 號(hào)和14 號(hào)站位，最小值出現(xiàn)在1 號(hào)站位.油類含量變化范圍為9.19～155 μg/L，最大值出現(xiàn)在3 號(hào)站位，最小值出現(xiàn)在1 號(hào)站位.水溫變化范圍為17.0～19.0 ℃，最大值出現(xiàn)在6 號(hào)站位，最小值出現(xiàn)在1 號(hào)站位.濁度變化范圍為0.180～1.75 NTU，最大值出現(xiàn)在4 號(hào)站位，最小值出現(xiàn)在1號(hào)站位.葉綠素 a 含量的變化范圍為 0.474～2.57 μg/L，最大值出現(xiàn)在2 號(hào)站位，最小值出現(xiàn)在12號(hào)站位.化學(xué)需氧量的變化范圍為1.24～2.59 mg/L，最大值出現(xiàn)在1 號(hào)站位，最小值出現(xiàn)在9 號(hào)站位.亞硝酸鹽氮含量的變化范圍為1.87～23.0 μg/L，最大值出現(xiàn)在13 號(hào)站位，最小值出現(xiàn)在5 號(hào)站位.氨氮含量的變化范圍為79.1～218 μg/L，最大值出現(xiàn)在4 號(hào)站位，最小值出現(xiàn)在14 號(hào)站位.硝酸鹽氮含量的變化范圍為40.2～157 μg/L，最大值均出現(xiàn)在1 號(hào)站位，最小值出現(xiàn)在7 號(hào)站位.活性硅酸鹽含量的變化范圍為613～1 122 μg/L，最大值出現(xiàn)在6 號(hào)站位，最小值出現(xiàn)在11 號(hào)站位.活性磷酸鹽含量的變化范圍為18.1～82.3 μg/L，最大值均出現(xiàn)在1 號(hào)站位，最小值均出現(xiàn)在8 號(hào)站位(表3).營(yíng)養(yǎng)鹽、濁度、油類、葉綠素a 的分布趨勢(shì)呈現(xiàn)近海大于遠(yuǎn)海的趨勢(shì)，pH、溶解氧和透明度呈現(xiàn)遠(yuǎn)海大于近海的趨勢(shì).

表3 2019 年夏季昌黎黃金海岸國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)海域環(huán)境因子變化范圍Tab.3 Variation range of environmental factors of Changli Gold Coast National Nature Reserve in summer 2019

Justic 提出的化學(xué)計(jì)量限制的評(píng)估法則[19]：(1)若Si/P＞22，且N/P＞22，則判定為P 限制；(2)若N/P＜10，且Si/N＞1，則判定為N 限制；(3)若Si/P＜10，且Si/N＜1，則判定為Si 限制.從營(yíng)養(yǎng)限制的角度分析，夏季N/P 的變化范圍為8.61～23.6，Si/N 為0.894～2.85，Si/P 為11.4～44.5，調(diào)查區(qū)域的1 號(hào)站位存在氮限制，2、3、13 號(hào)站位存在磷限制.

2.4 浮游植物與環(huán)境因子冗余分析

通過(guò)Monte Carlo 置換檢驗(yàn)得出，排序效果良好.所有參加排序的環(huán)境因子共解釋了65.18%的物種累積變化信息.通過(guò)分析結(jié)果(表4)可知，軸1 和軸2 可以解釋大部分的物種累積變化信息，共解釋了總體的 41.93% 的物種變化信息，特征值分別為0.275 6 和0.143 7.結(jié)果顯示(表5)，硝酸鹽氮、pH、活性磷酸鹽、鹽度、活性硅酸鹽、氨氮的P 值均小于0.05，說(shuō)明是影響該海域夏季浮游植物分布的關(guān)鍵環(huán)境因子.其他環(huán)境因子與群落關(guān)系不顯著，說(shuō)明它們依賴于主要環(huán)境變量，不能獨(dú)立解釋浮游植物群落的特征變化.

表4 2019 年夏季昌黎黃金海岸國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)海域RDA分析中排序軸信息Tab.4 Sorting axis information in the RDA analysis of Changli Gold Coast National Nature Reserve in summer 2019

表5 環(huán)境變量的顯著性檢驗(yàn)Tab.5 Significance test of environmental variables

圖4 為篩選后26 種物種(S1—S26)與16 項(xiàng)環(huán)境因子(E1—E16)的排序圖，其中：S1 為中肋骨條藻，S2 為三角角藻，S3 為勞氏角毛藻，S4 為圓篩藻屬，S5 為星臍圓篩藻，S6 為布氏雙尾藻，S7 為旋鏈角毛藻，S8 為角毛藻，S9 為中華盒型藻，S10 為格氏圓篩藻，S11 為透明輻桿藻，S12 為丹麥細(xì)柱藻S13 為虹彩圓篩藻，S14 為威氏圓篩藻，S15 為冰河擬星桿藻，S16 為巨圓篩藻，S17 為泰晤士旋鞘藻，S18 為曲舟藻，S19 為瓊氏圓篩藻，S20 為浮動(dòng)彎角藻，S21 為海洋曲舟藻，S22 為叉狀角藻，S23 為輻射圓篩藻，S24為菱形藻，S25 為夜光藻，S26 為針桿藻；E1 為溶解氧，E2 為鹽度，E3 為pH，E4 為油類，E5 為水溫，E6為濁度，E7 為葉綠素a，E8 為化學(xué)需氧量，E9 為亞硝酸鹽氮，E10 為氨氮，E11 為硝酸鹽氮，E12 為活性硅酸鹽，E13 為活性磷酸鹽，E14 為N/P，E15 為Si/N，E16 為Si/P.在軸1、軸2 構(gòu)成的平面中，環(huán)境因子用虛線箭頭表示，箭頭連線的長(zhǎng)度代表某個(gè)環(huán)境因子與群落分布和種類分布間相關(guān)程度的大小，連線越長(zhǎng)，說(shuō)明相關(guān)性越大.箭頭連線與排序軸的夾角代表此環(huán)境因子與排序軸相關(guān)性大小，夾角越小，相關(guān)性越高.兩箭頭之間的連線為銳角，說(shuō)明兩環(huán)境因子為正相關(guān).物種因子用實(shí)線箭頭表示.環(huán)境因子與物種因子之間夾角的余弦值代表其相關(guān)性，即夾角越小，說(shuō)明相關(guān)性越強(qiáng)；呈直角說(shuō)明不相關(guān).

圖4 2019 年夏季昌黎黃金海岸國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)海域冗余分析Fig.4 RDA analysis of Changli Gold Coast National Nature Reserve in summer 2019

由圖4 可以看出：與硝酸鹽氮、活性磷酸鹽呈正相關(guān)的為中華盒形藻(Biddulphia sinensis)、旋鏈角毛藻(Chaetoceros curvisetus)、泰晤士旋鞘藻(Helicotheca tamesis)和菱形藻(Nitzschia spp.)等，呈負(fù)相關(guān)的是叉狀角藻(Ceratium furca)等；與pH、鹽度呈正相關(guān)的是叉狀角藻、丹麥細(xì)柱藻(Leptocylindrus danicus)，呈負(fù)相關(guān)的是中華盒形藻、旋鏈角毛藻、泰晤士旋鞘藻和菱形藻；與活性硅酸鹽呈正相關(guān)的是圓篩藻(Coscinodiscus sp.)和菱形藻；與氨氮呈正相關(guān)關(guān)系的有中肋骨條藻、三角角藻和角毛藻(Chaetoceros sp.)等.硅藻可能與營(yíng)養(yǎng)鹽指標(biāo)關(guān)系較大，甲藻與鹽度可能有關(guān).

3 討論

3.1 與前人歷史資料對(duì)比

梁曉林等[1]于2013 年8 月對(duì)昌黎海域進(jìn)行調(diào)查，共發(fā)現(xiàn)浮游植物3 門35 種，其中硅藻29 種、甲藻5 種和金藻1種.孫富強(qiáng)等[9]在2016 年夏季對(duì)該海域浮游植物群落結(jié)構(gòu)進(jìn)行了調(diào)查，共獲得浮游植物47 種，其中有硅藻42 種、甲藻4 種、金藻1 種；而本次調(diào)查期間共鑒定浮游植物2 門45 種，其中硅藻種數(shù)最多，為39 種.與前人的調(diào)查相比，本次調(diào)查未出現(xiàn)金藻門種類，仍為硅藻占據(jù)優(yōu)勢(shì)，種群結(jié)構(gòu)也比較穩(wěn)定.對(duì)比其他海域，張彭如燕等[20]在2014 年夏季天津近岸海域進(jìn)行調(diào)查，同樣屬于甲藻門和硅藻門.于瀟等[21]在2018 年對(duì)萊州灣的監(jiān)測(cè)研究中發(fā)現(xiàn)，浮游植物分屬硅藻門、甲藻門、金藻門、綠藻門、隱藻門，較本海域出現(xiàn)類別多.

3.2 浮游植物群落結(jié)構(gòu)變化

本次調(diào)查浮游植物優(yōu)勢(shì)種為中肋骨條藻、勞氏角毛藻和三角角藻.研究表明，中肋骨條藻是一種常見(jiàn)赤潮種，其最適溫度范圍為20～25 ℃，這也解釋了夏季中肋骨條藻成為優(yōu)勢(shì)種的原因[22].已有實(shí)驗(yàn)[23-25]表明：環(huán)境中不同氮磷比對(duì)中肋骨條藻有不同影響，主要是影響比生長(zhǎng)率和細(xì)胞狀態(tài)，N 濃度相比P 濃度制約能力大，P 限制條件下的細(xì)胞數(shù)量和比生長(zhǎng)率高于N 限制條件下.三角角藻也是一種常見(jiàn)的赤潮甲藻.

在細(xì)胞豐度上，由近海向外海逐漸減小，可能是由于在夏季保護(hù)區(qū)來(lái)自灤河口和大蒲河口的大量淡水入海，受徑流影響，而優(yōu)勢(shì)種中肋骨條藻喜好低鹽環(huán)境，大量生長(zhǎng)，導(dǎo)致近海岸浮游植物數(shù)量明顯多于遠(yuǎn)海調(diào)查區(qū)域[1,26-27].

物種多樣性是群落組織獨(dú)特的生物學(xué)特征，其作用是表征浮游植物群落的結(jié)構(gòu)類型、所處的發(fā)展階段、生境質(zhì)量差異[28].一般情況下，一個(gè)群落的生物種類越多，多樣性指數(shù)就會(huì)越大，呈現(xiàn)正相關(guān)關(guān)系.而一個(gè)群落的多樣性指數(shù)越大，群落就相對(duì)越穩(wěn)定.同時(shí)，它還可以反映生物環(huán)境質(zhì)量.均勻度是反映群落結(jié)構(gòu)均勻性的指數(shù)，豐度指數(shù)反映群落中種類的豐富程度.從圖3 中可以明顯看出近岸的多樣性指數(shù)偏低，原因可能是中肋骨條藻細(xì)胞密度較大，優(yōu)勢(shì)過(guò)于明顯，加之浮游植物群落組成的生物種類較少，且種間密度分布不均，導(dǎo)致多樣性指數(shù)值隨之變小.

3.3 浮游植物與環(huán)境因子的關(guān)系

本次調(diào)查硝酸鹽氮、pH、活性磷酸鹽、鹽度、硅酸鹽、氨氮是影響夏季該海域浮游植物分布的關(guān)鍵環(huán)境因子.

首先，營(yíng)養(yǎng)鹽的變化是對(duì)浮游植物群落的一個(gè)重要影響因素，N、P 和Si 是海洋藻類生存三大元素，對(duì)浮游植物的群落有重要作用[29].卞少偉等[30]研究渤海灣浮游植物時(shí)，發(fā)現(xiàn)浮游植物群落受多個(gè)因素影響，主要影響因素為營(yíng)養(yǎng)鹽.Dortch 等[31]研究表明，當(dāng)海水中Si 缺乏時(shí)，會(huì)相應(yīng)的限制硅藻的生長(zhǎng)，而其它非硅藻(如甲藻)類卻相反.楊東方等[32]認(rèn)為在近岸水域會(huì)經(jīng)常發(fā)生因?yàn)榧自瀹a(chǎn)生的赤潮，追根究底就是營(yíng)養(yǎng)鹽結(jié)構(gòu)的不平衡.當(dāng)水體中Si 濃度低，而N、P 濃度過(guò)高時(shí)，硅藻生長(zhǎng)受到影響，空間被甲藻迅速占據(jù).Si 在硅藻殼中很難再生，并且再循環(huán)速率比N和P 慢得多[33].N/P 的持續(xù)升高、Si/N 的持續(xù)降低，也將導(dǎo)致硅藻群落的繼續(xù)衰退，這樣會(huì)危害傳統(tǒng)養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)，可能還會(huì)出現(xiàn)其他問(wèn)題，如低氧和酸化等.相關(guān)研究[34-35]表明，硅藻喜歡生活在硝酸鹽含量高的水體，而在本文中與硝酸鹽氮呈正相關(guān)關(guān)系的幾乎都為硅藻類.硅酸鹽對(duì)該海域浮游植物群落結(jié)構(gòu)也有很重要的作用.硅酸鹽含量如果降低，將會(huì)呈現(xiàn)硅藻群落向非硅藻群落演替的趨勢(shì).

鹽度能夠影響浮游植物滲透壓，進(jìn)而影響浮游植物吸收營(yíng)養(yǎng)鹽以及其懸浮性[36].張芳等[37]研究表明，白令海陸架區(qū)的浮游植物受營(yíng)養(yǎng)鹽、鹽度以及溫度影響較明顯.本次調(diào)查海域浮游植物的生態(tài)類型大多數(shù)屬于廣鹽性，但也存在一個(gè)特點(diǎn)，那就是密度沿鹽度梯度變化[38].同時(shí)，有研究表明，鹽度對(duì)浮游植物有影響的原因主要是種類的不同，對(duì)鹽度適應(yīng)性不同；硅藻喜歡低鹽，甲藻則比硅藻耐高鹽[39].海水的鹽度受降水、蒸發(fā)等眾多因素的影響，鹽度的變化對(duì)不同的物種有著不同的影響.在不同鹽度條件下，它將對(duì)應(yīng)于不同的浮游植物細(xì)胞密度，并且浮游植物的生長(zhǎng)狀態(tài)會(huì)相應(yīng)地變化.本文中鹽度就與甲藻類呈正相關(guān)關(guān)系.

海水中pH 大小非常影響海洋生物代謝過(guò)程[40].pH 影響浮游植物對(duì)營(yíng)養(yǎng)鹽的利用程度，同時(shí)影響新陳代謝過(guò)程，進(jìn)而干擾浮游植物自身生長(zhǎng)狀況[41].一般狀態(tài)下海水pH 較為穩(wěn)定，如果pH 呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，則水質(zhì)和溶解氧濃度也可能會(huì)下降，同時(shí)還可能會(huì)使H2S 含量增加；如果pH 過(guò)高會(huì)改變氨氮的存在形式，還會(huì)增加毒性[42].浮游植物進(jìn)行光合作用時(shí)將會(huì)產(chǎn)生OH-，而隨著浮游植物數(shù)量的增加，海水中的pH 就會(huì)升高.

此外，環(huán)境因子和浮游植物的關(guān)系是極其復(fù)雜的，環(huán)境因子與浮游植物的某一方的變化均會(huì)給對(duì)方帶來(lái)影響，同時(shí)各個(gè)環(huán)境因子之間也會(huì)相互作用.因此，多因子、多季節(jié)的分析是必要的.本文僅調(diào)查了一個(gè)季節(jié)，可能存在一些不足，該海域浮游植物密度與環(huán)境因子之間的關(guān)系有待于進(jìn)一步的研究.

4 結(jié)論

(1)調(diào)查期間共發(fā)現(xiàn)浮游植物2 門21 屬45 種，硅藻占總數(shù)的86.7%，甲藻占13.3%.優(yōu)勢(shì)種是硅藻門的中肋骨條藻、勞氏角毛藻和甲藻門的三角角藻.各站位細(xì)胞豐度變化范圍為2 839～633 709 m-3，平均值為71 794 m-3，硅藻為主要的組成部分.

(2)H′的變化范圍為1.02～3.46；d 的變化范圍為0.83～1.89；J′的變化范圍為0.26～0.95，2019 年夏季昌黎黃金海岸國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)海域生境質(zhì)量為一般.

(3)RDA 結(jié)果表明，硝酸鹽氮、pH、活性磷酸鹽、鹽度、活性硅酸鹽、氨氮是影響2019 年夏季昌黎海域浮游植物分布的關(guān)鍵環(huán)境因子.

致謝：感謝昌黎黃金海岸國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)管理處對(duì)本文野外樣品采集的幫助.