舟山電廠附近海域夏季浮游動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)及時(shí)空變化

陸延 程愛勇 林波 陳德慧 宋偉華

摘要 根據(jù)2016—2019年夏季舟山電廠附近海域浮游動(dòng)物群落的調(diào)查成果，研究浮游動(dòng)物的種類組成、分布特征、年際變化和空間變化等，進(jìn)一步探究群落受舟山電廠的影響情況。結(jié)果表明，歷年夏季浮游動(dòng)物種類數(shù)、密度、生物量、Shannon-weaver多樣性指數(shù)等均在一定范圍波動(dòng)，年際變化相對(duì)較小，而空間變化較為顯著，表現(xiàn)為排水口海域浮游動(dòng)物的種類數(shù)、密度、生物量總體略高于對(duì)照點(diǎn)海域。

關(guān)鍵詞 舟山電廠;浮游動(dòng)物群落;種類組成;分布特征;年際變化;空間變化

中圖分類號(hào) X 174文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A

文章編號(hào) 0517-6611（2022）04-0074-05

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2022.04.020

開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）：

Community Structure and Spatio-temporal Variations of Zooplankton in the Sea Near Zhoushan Power Plant in Summer

LU Yan， CHENG Ai-yong， LIN Bo et al （Guoneng Zhejiang Zhoushan Power Generation Co.，Ltd.， Zhoushan，Zhejiang 316000）

Abstract Based on the survey results of zooplankton community near Zhoushan Power Plant in summer from 2016 to 2019， the species composition， distribution characteristics， interannual variation and spatial variation of zooplankton community were studied to further explore the influence of Zhoushan Power Plant on the community. The result showed that the number of zooplankton species， density， biomass and Shannon-weaver diversity index all fluctuated in a certain range in summer over the years， with relatively small inter-annual variation， but significant spatial variation， which showed that the number of zooplankton species， density and biomass in the drainage area were slightly higher than those in the reference area.

Key words Zhoushan Power Plant;Zooplankton community;Species composition;Distribution characteristics;Interannual variation;Spatial variation

作者簡(jiǎn)介 陸延（1976—），男，浙江舟山人，工程師，從事環(huán)境工程、項(xiàng)目管理工作。*通信作者，高級(jí)工程師，從事海洋環(huán)境影響評(píng)價(jià)工作。

收稿日期 2021-05-20;修回日期 2021-06-24

國(guó)能浙江舟山發(fā)電廠廠址位于舟山市定海區(qū)白泉鎮(zhèn)外山咀，現(xiàn)有裝機(jī)總?cè)萘?50 MW，負(fù)責(zé)定海區(qū)、普陀區(qū)、岱山縣及附近45個(gè)島嶼的電力供應(yīng)。舟山電廠機(jī)組的循環(huán)冷卻水取用黃大洋海水，采用擴(kuò)大單元制海水直流供水系統(tǒng)，機(jī)組的循環(huán)水排水口布置在電廠東北側(cè)排水渠，由電廠排水渠排入黃大洋。大量循環(huán)冷卻水的排出會(huì)導(dǎo)致海水水溫升高，對(duì)電廠周邊海域的海洋生態(tài)系統(tǒng)造成影響。

海洋浮游動(dòng)物是海洋生態(tài)系統(tǒng)中重要的組成部分，其作為海洋中重要的次級(jí)生產(chǎn)力，在海洋食物網(wǎng)的物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)中起著舉足輕重的作用[1-4]。我國(guó)眾多學(xué)者對(duì)浮游動(dòng)物群落開展了調(diào)查研究，沈海琪等[5-7]研究了浮游動(dòng)物群落的年際或季節(jié)變化、分布特征及影響因素等;董開興等[2，8-9]對(duì)不同河口海域的浮游動(dòng)物群落開展了對(duì)比分析，分析了群落分布的特征。還有部分學(xué)者專門針對(duì)電廠附近海域浮游動(dòng)物群落特征進(jìn)行研究，如徐曉群等[1，10]對(duì)象山港內(nèi)浮游動(dòng)物進(jìn)行了調(diào)查研究，分析了電廠溫排水對(duì)浮游動(dòng)物分布的影響;劉耀謙[11]對(duì)湛江鋼鐵自備電廠排水口周邊海域開展了逐月監(jiān)測(cè)，分析了附近海域pH、水溫與重金屬和浮游動(dòng)物群落的耦合關(guān)系。關(guān)于舟山電廠附近海域浮游動(dòng)物群落分布特征及影響等的研究甚少，因此該研究擬分析舟山電廠附近海域2016—2019年夏季浮游動(dòng)物群落的分布特征、年際變化和空間變化等，揭示該海域浮游動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)變化特征，同時(shí)進(jìn)一步探討群落受舟山電廠的影響情況，以期為舟山電廠海域生態(tài)環(huán)境影響評(píng)估提供理論科學(xué)依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 數(shù)據(jù)來源與調(diào)查站位 為了解舟山電廠運(yùn)行對(duì)附近海域海洋生態(tài)環(huán)境的影響情況，神華國(guó)華（舟山）發(fā)電有限責(zé)任公司委托相關(guān)部門進(jìn)行了海洋生態(tài)環(huán)境質(zhì)量跟蹤監(jiān)測(cè)工作，并形成了報(bào)告。該研究擬引用舟山電廠附近海域海洋生態(tài)環(huán)境質(zhì)量跟蹤調(diào)查報(bào)告（2016—2019年）中的調(diào)查成果，探究該海域夏季浮游動(dòng)物群落分布特征及影響等。

根據(jù)舟山電廠取排水口設(shè)置的實(shí)際情況，在排水口附近設(shè)置2個(gè)調(diào)查站位，同時(shí)在離電廠較遠(yuǎn)海域設(shè)置1個(gè)對(duì)照點(diǎn)站位進(jìn)行水質(zhì)生態(tài)調(diào)查，調(diào)查于每年的7月或8月（夏季）進(jìn)行。為研究浮游動(dòng)物群落的空間變化，該研究將1#站位和2#站位劃為排水口海域調(diào)查站位，3#站位為對(duì)照點(diǎn)海域調(diào)查站位。調(diào)查站位詳見圖1。

1.2 研究方法

1.2.1 年際種類更替率。物種的年際更替變化采用更替率來計(jì)算分析，公式如下：

R=a+b+2ca+b-c×100%

式中，R為種類更替率，即與前一年相比較的物種更替情況;a、b為相鄰兩年的總種類數(shù);c為相鄰2個(gè)年度的共同種類數(shù)。

1.2.2 Shannon-weaver多樣性指數(shù)。利用Shannon-weaver多樣性指數(shù)評(píng)價(jià)海域生物的多樣性狀況，并根據(jù)多樣性指數(shù)（H′）來評(píng)價(jià)海域生物的生境質(zhì)量，公式如下：

H′=-Si=1（niN）log2（niN）

式中，S為樣品中的種類總數(shù);N為樣品中的總個(gè)體數(shù);ni為樣品中第i種的個(gè)體數(shù)。H′指數(shù)值評(píng)價(jià)海域生境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)：0<H′<1為極差，1≤H′<2為差，2≤H′<3為一般，H′≥3為優(yōu)良。

2 結(jié)果與分析

2.1 浮游動(dòng)物種類組成

調(diào)查海域各年度夏季浮游動(dòng)物種類數(shù)發(fā)現(xiàn)（表1～2），2019年夏季共鑒定浮游動(dòng)物39種，隸屬于23科27屬，其中排水口海域38種，對(duì)照點(diǎn)海域17種;2018年夏季共鑒定浮游動(dòng)物27種，隸屬于14科15屬，其中排水口海域22種，對(duì)照點(diǎn)海域20種;2017年夏季共鑒定浮游動(dòng)物39種，隸屬于20科24屬，其中排水口海域35種，對(duì)照點(diǎn)海域22種;2016年夏季共鑒定浮游動(dòng)物18種，隸屬于11科12屬，其中排水口海域14種，對(duì)照點(diǎn)海域12種。

鑒定結(jié)果顯示，各調(diào)查航次均以橈足類為優(yōu)勢(shì)類群，其種類數(shù)占航次浮游動(dòng)物總種類數(shù)的比例均在23.09%以上;毛顎類、浮游幼蟲類在調(diào)查中出現(xiàn)的頻率和比例也相對(duì)較高。各年度浮游動(dòng)物類群組成情況詳見表3。不同年份浮游動(dòng)物種類數(shù)在一定范圍波動(dòng)，年際變化相對(duì)較小，但種類組成年際變化較大。調(diào)查海域浮游動(dòng)物種類的年際變化大小可用種類更替率表示，其中2016年夏季與2017年夏季種類更替率為73.33%，2017年夏季與2018年夏季種類更替率為53.33%，2018年夏季與2019年夏季種類更替率為59.57%。同一年份，不同區(qū)域夏季浮游動(dòng)物種類數(shù)空間變化較為顯著，即排水口海域浮游動(dòng)物種類數(shù)均高于對(duì)照點(diǎn)海域。

2.2 浮游動(dòng)物密度、生物量的時(shí)空變化 經(jīng)分析，同一季節(jié)，不同年份整個(gè)調(diào)查海域夏季浮游動(dòng)物群落密度、生物量在一定范圍內(nèi)波動(dòng)，波動(dòng)幅度較大（表4）。

同一年份，不同區(qū)域夏季浮游動(dòng)物密度、生物量差異較為顯著（表5）。歷年夏季排水口海域浮游動(dòng)物密度均值為101.92個(gè)/m3，生物量均值為107.17 mg/m3;對(duì)照點(diǎn)海域密度均值為91.20個(gè)/m3，生物量均值為93.48 mg/m3。

2.3 物種多樣性 從表6可以看出，

同一季節(jié)，不同年份整個(gè)調(diào)查海域夏季浮游動(dòng)物Shannon-weaver多樣性指數(shù)差異不大;2019年夏季、2018年夏季、2017年夏季和2016年夏季調(diào)查海域Shannon-weaver多樣性指數(shù)均值分別為2.97、2.90、3.20、2.70;根據(jù)生境質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)可得，各年度夏季調(diào)查海域處于一般或優(yōu)良狀態(tài)。

同一年份，不同區(qū)域夏季浮游動(dòng)物Shannon-weaver多樣性指數(shù)存在一定差異;歷年夏季排水口和對(duì)照點(diǎn)海域浮游動(dòng)物多樣性指數(shù)均值分別為2.87、3.02;根據(jù)生境質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)可得，夏季排水口海域多處于一般狀態(tài)，對(duì)照點(diǎn)海域多處于優(yōu)良狀態(tài)。

2.4 環(huán)境因子

調(diào)查結(jié)果顯示（表7），調(diào)查海域歷年夏季水溫均值為26.39 ℃，鹽度均值為25.31‰，pH均值為8.00。除2016年夏季外，其余3個(gè)年份夏季水溫、鹽度差異不大，其中2019年夏季水溫、鹽度均值分別為26.58 ℃、22.94‰，2018年夏季分別為28.26 ℃、27.25‰，2017年夏季分別為26.56 ℃、27.22‰，2016年夏季水溫僅24.15 ℃，鹽度為23.82‰。

3 結(jié)論與討論

3.1 調(diào)查海域浮游動(dòng)物群落年際變化特征

調(diào)查海域夏季浮游動(dòng)物種類數(shù)、密度、生物量以及Shannon-weaver多樣性指數(shù)在一定范圍內(nèi)波動(dòng)。2016年夏季，調(diào)查海域浮游動(dòng)物種類數(shù)、密度、生物量等與其他3個(gè)年份差異相對(duì)較大，這可能是因?yàn)?016年夏季調(diào)查時(shí)間為7月初，而其余3個(gè)年份夏季調(diào)查時(shí)間在7月底或8月初。這與舟山電廠附近海域2017—2019年夏季環(huán)境因子（水溫、鹽度等）變化不大，而2016年夏季水溫、鹽度等較低的結(jié)果是一致的。這也解釋了2016年夏季與2017年夏季種類更替率（73.33%）顯著高于其余相鄰年份間種類更替率的現(xiàn)象。眾多研究表明，溫度、鹽度等是影響浮游動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)的重要環(huán)境因子[3，5-6]，故2017—2019年夏季環(huán)境因子較為穩(wěn)定從而顯示出浮游動(dòng)物群落也較為穩(wěn)定。2017—2019年3個(gè)年份夏季的差異則更多來自海流水系等的配比情況，舟山及其附近海域夏季受臺(tái)灣暖流與黑潮的作用較大，同時(shí)夏季處于豐水期受到長(zhǎng)江沖淡水等沿岸流作用也強(qiáng)烈[12-13]。

與駱鑫等[12]于2014年夏季在環(huán)舟山本島海域浮游動(dòng)物群落調(diào)查結(jié)果對(duì)比，該研究夏季浮游動(dòng)物種類數(shù)、密度、生物量等均略低，這可能是該研究調(diào)查的站位數(shù)較少導(dǎo)致的，但其優(yōu)勢(shì)種在該研究中也是高頻率出現(xiàn)的物種，如中華哲水蚤、背針胸刺水蚤、百陶箭蟲等。

3.2 調(diào)查海域浮游動(dòng)物群落空間變化特征

調(diào)查海域各年度夏季浮游動(dòng)物種類數(shù)、物種組成、密度、生物量以及Shannon-weaver多樣性指數(shù)等存在較顯著的空間變化，即排水口海域浮游動(dòng)物的種類數(shù)、密度、生物量總體略高于對(duì)照點(diǎn)海域。這可能與夏季不僅受到臺(tái)灣暖流與黑潮等海流影響，還受到沿岸流作用有關(guān)，在沿岸的排水口海域和離岸較遠(yuǎn)的對(duì)照點(diǎn)海域顯示出群落的差異性。

另外，根據(jù)Shannon-weaver多樣性指數(shù)計(jì)算結(jié)果評(píng)價(jià)調(diào)查區(qū)域生境質(zhì)量，夏季排水口海域生境多處于一般狀態(tài)，對(duì)照點(diǎn)海域多處于優(yōu)良狀態(tài)，這與種類數(shù)、密度、生物量等分布情況呈負(fù)相關(guān)。Shannon-weaver多樣性指數(shù)（H′）是一個(gè)描述群落多樣性的綜合統(tǒng)計(jì)量，也可以判定受人為擾動(dòng)的情況，當(dāng)H′指數(shù)較高人為擾動(dòng)較小，當(dāng)H′指數(shù)低時(shí)則擾動(dòng)較大[14]。排水口海域受到電廠溫排水增溫等的影響較大，人為擾動(dòng)大H′指數(shù)較低，而對(duì)照點(diǎn)海域人為影響較小，故H′指數(shù)相對(duì)較高。

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