青島近岸海域浮游動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)特征

張 亮, 王俊健, 王 嵐, 張海舟, 張乃星, 蒲思潮

青島近岸海域浮游動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)特征

張 亮1, 2, 王俊健3, 王 嵐1, 2, 張海舟1, 2, 張乃星1, 2, 蒲思潮1, 2

(1. 山東省海洋生態(tài)環(huán)境與防災(zāi)減災(zāi)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 山東 青島 266061; 2. 國(guó)家海洋局北海預(yù)報(bào)中心, 山東 青島 266061; 3. 北部灣大學(xué)海洋學(xué)院, 廣西 欽州 535011)

以2020年8—9月在青島近岸海域進(jìn)行的浮游動(dòng)物調(diào)查數(shù)據(jù)為基礎(chǔ), 分析了該海域浮游動(dòng)物的群落結(jié)構(gòu)特征。調(diào)查海域共發(fā)現(xiàn)浮游動(dòng)物成體29種, 浮游幼蟲14類, 其中淺水Ⅰ型網(wǎng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)成體27種, 浮游幼蟲14類, 淺水Ⅱ型網(wǎng)發(fā)現(xiàn)成體24種, 浮游幼蟲12類; 淺水Ⅰ型網(wǎng)和淺水Ⅱ型網(wǎng)調(diào)查浮游動(dòng)物平均豐度分別為128.4 ind./m3、1 010.9 ind./m3; 平均生物量(濕質(zhì)量)為37.7 mg/m3、101.3 mg/m3; 平均多樣性指數(shù)為2.18、2.11; 平均豐富度指數(shù)為0.95、1.77; 平均均勻度指數(shù)為0.54、0.70; 淺水Ⅰ型網(wǎng)采集的浮游動(dòng)物種類數(shù)量略多于淺水Ⅱ型網(wǎng), 但淺水Ⅱ型網(wǎng)得出的豐度和生物量遠(yuǎn)大于淺水Ⅰ型網(wǎng)。在群落多樣性評(píng)價(jià)指數(shù)方面, 兩種網(wǎng)具調(diào)查結(jié)果有一定的差異。

青島; 浮游動(dòng)物; 群落結(jié)構(gòu); 多樣性; 優(yōu)勢(shì)種

青島市位于山東半島南岸, 其近海及鄰近海域位于南黃海西北部。青島近岸分布有多個(gè)海灣, 如鰲山灣、膠州灣、靈山灣、瑯琊臺(tái)灣等, 是我國(guó)重要的漁業(yè)養(yǎng)殖和港口海域。隨著海洋經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展, 青島近海海域海洋環(huán)境面臨日益加大的壓力[1], 近海海洋水體環(huán)境容易受到人為擾動(dòng), 引起海洋生物群落變化, 進(jìn)而影響海洋生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能[2]。浮游動(dòng)物是海洋生態(tài)系統(tǒng)中的次級(jí)生產(chǎn)力, 是海洋生物多樣性的重要組成[3], 浮游動(dòng)物種類組成、群落動(dòng)態(tài)變化對(duì)于整個(gè)海洋生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能都有著十分重要的影響[4]。

目前, 對(duì)青島鄰近海域浮游動(dòng)物群落特征的研究多集中于膠州灣[5-7]、嶗山灣[8], 針對(duì)整個(gè)青島近岸海域浮游動(dòng)物的研究也有報(bào)道, 王曉等[1]利用2006年7月在青島近海海域的調(diào)查資料, 研究了青島近海浮游動(dòng)物的種類組成、群落結(jié)構(gòu)及多樣性; 王寧等[2]利用2015—2016年在青島近海海域采集的浮游動(dòng)物樣品, 分析了浮游動(dòng)物的種類組成、豐度、優(yōu)勢(shì)種、生物多樣性以及季節(jié)變化; 寇建山[9]根據(jù)2006年8月、12月, 2007年4月、10月在青島南部近岸海域的浮游動(dòng)物調(diào)查資料, 研究了該海域浮游動(dòng)物的種類組成、豐度、生物量和優(yōu)勢(shì)種, 分析了該海域浮游動(dòng)物的群落結(jié)構(gòu), 并探討了浮游動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)特征與環(huán)境因子的相關(guān)性。

浮游動(dòng)物種類組成及數(shù)量變化能夠反應(yīng)環(huán)境變化狀況, 可作為環(huán)境監(jiān)測(cè)的生物性指標(biāo), 在海洋環(huán)境保護(hù)中有重要意義。為合理地開發(fā)利用海洋資源, 科學(xué)地保護(hù)海洋環(huán)境, 及時(shí)掌握近岸海域浮游動(dòng)物最新的群落結(jié)構(gòu)特征顯得尤為重要。為了解青島近岸海域浮游動(dòng)物的群落結(jié)構(gòu)特征, 本文以2020年8—9月調(diào)查數(shù)據(jù)為基礎(chǔ), 分析青島海域浮游動(dòng)物群落結(jié)構(gòu), 調(diào)查中同時(shí)使用淺水Ⅰ、Ⅱ型浮游生物網(wǎng)采集浮游動(dòng)物, 淺水Ⅱ型浮游生物網(wǎng)網(wǎng)目較小, 避免了僅使用淺水Ⅰ浮游生物網(wǎng)采集導(dǎo)致大量小型浮游動(dòng)物的遺漏, 同時(shí)使用淺水Ⅰ、Ⅱ型浮游生物網(wǎng)采集浮游動(dòng)物能夠更全面和準(zhǔn)確地研究浮游動(dòng)物群落結(jié)構(gòu), 同時(shí)對(duì)比分析了淺水Ⅰ、Ⅱ型浮游生物網(wǎng)所采集浮游動(dòng)物的差異。并將本次調(diào)查研究結(jié)果與以往調(diào)查資料進(jìn)行對(duì)比, 為深入研究該海域浮游動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)提供重要的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

1 材料與方法

1.1 采樣與分析

于2020年8月20—22日、29日, 9月22日、28日在青島近岸海域調(diào)查采集浮游動(dòng)物, 共布設(shè)8個(gè)采樣站位(圖1), 站位水深為6.0～35.0 m。浮游動(dòng)物采用淺水Ⅰ型浮游生物網(wǎng)(網(wǎng)口面積為0.20 m2, 材質(zhì)為CQ14篩絹)和淺水Ⅱ型浮游生物網(wǎng)(網(wǎng)口面積為0.08 m2, 材質(zhì)為CB36篩絹)采集, 樣品自底(距離海底2 m)至表垂直拖網(wǎng)獲得。采集樣品用5%福爾馬林海水溶液固定, 帶回實(shí)驗(yàn)室后按照《海洋監(jiān)測(cè)規(guī)范》[10]浮游生物生態(tài)調(diào)查中的相關(guān)要求, 采用體視顯微鏡以個(gè)體計(jì)數(shù)法進(jìn)行分析, 分析包括種類鑒定、計(jì)數(shù), 并利用電子天平進(jìn)行浮游動(dòng)物濕重生物量的測(cè)定。本研究還同時(shí)對(duì)與浮游動(dòng)物群落有重要影響的環(huán)境因子進(jìn)行監(jiān)測(cè), 主要包括水深、水溫、鹽度和葉綠素等。

圖1 采樣站位

1.2 數(shù)據(jù)處理與分析

1.2.1 豐度、生物量和優(yōu)勢(shì)度

豐度、生物量和優(yōu)勢(shì)度按照以下公式進(jìn)行計(jì)算:

式中,為某種類的豐度(ind./m3),為該站位浮游動(dòng)物某種類的個(gè)數(shù)(ind.),為該站位濾水量(m3),為某種類的生物量(mg/m3),為該站位浮游動(dòng)物某種類的質(zhì)量(mg),為某種類的優(yōu)勢(shì)度,n為第種浮游動(dòng)物的個(gè)體數(shù)(ind.),為浮游動(dòng)物的總個(gè)體數(shù)(ind.),f為第種浮游動(dòng)物在調(diào)查站位中出現(xiàn)的頻率。當(dāng)優(yōu)勢(shì)度≥0.02時(shí), 認(rèn)定該物種為優(yōu)勢(shì)種[11]。

1.2.2 生物多樣性

采用香農(nóng)-韋弗(Shannon-Weaver)多樣性指數(shù)(′)[12]、Margalef種類豐富度指數(shù)()[13]和Pielou均勻度指數(shù)()[14]進(jìn)行浮游動(dòng)物群落生物多樣性分析, 公式如下:

1.2.3 浮游動(dòng)物豐度、生物量及多樣性分布

采用ArcMap 10.4.1軟件對(duì)獲得的浮游動(dòng)物豐度、生物量及多樣性的平面分布情況進(jìn)行圖件繪制。

1.2.4 生物多樣性評(píng)價(jià)

陳清潮等[15]根據(jù)多樣性指數(shù)的大小將生物多樣性閾值(D=′×)分為5個(gè)等級(jí),D<0.6, 為Ⅰ級(jí)(多樣性差), 0.6≤D≤1.5為Ⅱ級(jí)(多樣性一般), 1.6≤D≤2.5為Ⅲ級(jí)(多樣性較好), 2.6≤D≤3.5為Ⅳ級(jí)(多樣性豐富),D>3.5為Ⅴ級(jí)(多樣性非常豐富)。根據(jù)調(diào)查的結(jié)果, 依據(jù)陳清潮等[15]對(duì)群落豐富程度的分級(jí)對(duì)青島近岸近海域浮游動(dòng)物的多樣性進(jìn)行評(píng)價(jià)分析。

1.2.5 群落劃分

采用PRIMER 6.0中的CLUSTER模塊對(duì)浮游動(dòng)物群落進(jìn)行聚類分析, 并進(jìn)行MDS標(biāo)序分析。在進(jìn)行群落結(jié)構(gòu)分析時(shí), 為減少機(jī)會(huì)種對(duì)群落結(jié)構(gòu)的干擾, 先去掉總體中相對(duì)豐度小于1%的種, 但保留其中在任一站位相對(duì)豐度大于3%的種。原始的豐度數(shù)據(jù)經(jīng)四次方根轉(zhuǎn)化和標(biāo)準(zhǔn)化后, 以Bray-Curtis相似性系數(shù)為基礎(chǔ)構(gòu)建相似性矩陣, 然后使用等級(jí)聚類分析將樣品逐級(jí)連接成組, 通過(guò)樹枝圖來(lái)表示群落結(jié)構(gòu)[16]。非度量MDS標(biāo)序按照樣品間的非相似性等級(jí)順序?qū)悠放欧旁跇?biāo)序圖中, 通過(guò)壓力系數(shù)(stress)的范圍判斷分析結(jié)果的可用性: stress<0.01, 結(jié)果完全可信; 0.01

2 結(jié)果與分析

2.1 水文環(huán)境

2020年8—9月調(diào)查海域環(huán)境因子見表1。調(diào)查海域表層溫度為22.40～26.96 ℃, 平均為24.29 ℃; 底層溫度為21.64～26.83℃, 平均為23.25℃; 透明度為1.5～12.0 m, 平均為4.50 m; 表層溶解氧質(zhì)量濃度為6.48～8.05 mg/L, 平均為7.09 mg/L; 底層溶解氧質(zhì)量濃度為5.21～7.14 mg/L, 平均為6.42 mg/L; 表層鹽度為29.807～31.411, 平均為30.822; 底層鹽度為30.800～31.565, 平均為31.240; 表層葉綠素質(zhì)量濃度為0.332～9.71 μg/L, 平均為3.45 μg/L; 底層葉綠素質(zhì)量濃度為0.561～3.84 μg/L, 平均為1.98 μg/L。透明度和鹽度分布趨勢(shì)一致, 總體上呈近岸低, 遠(yuǎn)岸高; 葉綠素質(zhì)量濃度總體上呈近岸高, 遠(yuǎn)岸低的趨勢(shì); 調(diào)查海域南部水溫低于北部; 溶解氧無(wú)明顯分布規(guī)律。

表1 調(diào)查海域境因子

2.2 浮游動(dòng)物種類組成

本次調(diào)查共發(fā)現(xiàn)浮游動(dòng)物成體29種(見表2), 其中水螅水母類7種, 占總種數(shù)的24%; 管水母類和被囊類各2種, 分別占總種數(shù)的7%; 橈足類14種, 占總種數(shù)的48%; 櫛水母類、枝角類、端足類和毛顎類各1種, 分別占總種數(shù)的3%; 另外, 發(fā)現(xiàn)浮游幼蟲14類。

淺水Ⅰ型網(wǎng)采集到的浮游動(dòng)物種類數(shù)略多于淺水Ⅱ型網(wǎng), 淺水Ⅰ型網(wǎng)采集到成體27種、浮游幼蟲14類, 淺水Ⅱ型網(wǎng)采集到成體24種、浮游幼蟲12類, 淺水Ⅰ型網(wǎng)、淺水Ⅱ型網(wǎng)均采集到的浮游動(dòng)物成體有22種, 浮游幼蟲有12類; 淺水Ⅰ型網(wǎng)、淺水Ⅱ型網(wǎng)采集到的浮游動(dòng)物種類組成方面, 橈足類和浮游幼蟲在種類組成上占優(yōu)勢(shì), 其次為水螅水母類。

表2 浮游動(dòng)物種類名錄表

注:“+”表示出現(xiàn), 空白表示未出現(xiàn)。

2.3 優(yōu)勢(shì)種

本次調(diào)查共出現(xiàn)浮游動(dòng)物優(yōu)勢(shì)種成體12種, 幼體4類(表3), 其中橈足類6種、枝角類1種、管水母類2種、毛顎類1種、被囊類2種, 橈足類在優(yōu)勢(shì)種種類組成上占優(yōu)勢(shì)。淺水Ⅰ型網(wǎng)采集到優(yōu)勢(shì)種9種/類, 淺水Ⅱ型網(wǎng)采集到優(yōu)勢(shì)種10種/類, 兩種不同網(wǎng)型采集到的優(yōu)勢(shì)種有所不同, 均采集到的優(yōu)勢(shì)種有強(qiáng)壯箭蟲、異體住囊蟲、多毛類幼體, 其中淺水Ⅰ型網(wǎng)采集到優(yōu)勢(shì)種平均豐度明顯高于淺水Ⅱ型網(wǎng)。淺水Ⅰ型網(wǎng)采集到優(yōu)勢(shì)種多為體型較大的浮游動(dòng)物種類, 如五角水母、雙生水母等, 淺水Ⅱ型網(wǎng)采集到優(yōu)勢(shì)種多為體型較小的浮游動(dòng)物種類, 如小擬哲水蚤、太平洋紡錘水蚤、雙毛紡錘水蚤、擬長(zhǎng)腹劍水蚤、近緣大眼劍水蚤等。

表3 浮游動(dòng)物優(yōu)勢(shì)種及其優(yōu)勢(shì)度

注: 空白表示未出現(xiàn)。

2.4 生物量和豐度的平面分布

浮游動(dòng)物平均生物量(濕質(zhì)量)為69.5 mg/m3, 其中淺水Ⅰ型網(wǎng)平均生物量(濕質(zhì)量)為37.7 mg/m3, 范圍是4.1～115.8 mg/m3, 最低生物量出現(xiàn)在A8號(hào)站, 最高出現(xiàn)在A1號(hào)站(圖2a); 淺水Ⅱ型網(wǎng)平均生物量(濕質(zhì)量)為101.3 mg/m3, 范圍是19.2～ 365.6 mg/m3, 最低生物量出現(xiàn)在A8號(hào)站, 最高出現(xiàn)在A3號(hào)站(圖2b)。從平面分布看, 調(diào)查海域浮游動(dòng)物生物量總體呈近岸高于外海, 北部高于南部的趨勢(shì)。

浮游動(dòng)物豐度平均為569.7 ind./m3, 其中淺水Ⅰ型網(wǎng)平均豐度為128.4 ind./m3, 范圍是2.0～320.9 ind./m3, 最低豐度出現(xiàn)在A8號(hào)站, 最高出現(xiàn)在A1號(hào)站(圖3a); 淺水Ⅱ型網(wǎng)平均豐度為1 010.9 ind./m3, 范圍是15.0～ 3 556.3 ind./m3, 最低豐度出現(xiàn)在A6號(hào)站, 最高出現(xiàn)在A3號(hào)站(圖3b)。從平面分布看, 調(diào)查海域浮游動(dòng)物豐度總體呈近岸高于外海, 北部高于南部的趨勢(shì), 與生物量分布趨勢(shì)基本一致。

2.5 群落多樣性分布及評(píng)價(jià)

對(duì)利用淺水Ⅰ型網(wǎng)和淺水Ⅱ型網(wǎng)調(diào)查采集的浮游動(dòng)物數(shù)據(jù)進(jìn)行多樣性指數(shù)計(jì)算, 淺水Ⅰ型網(wǎng)調(diào)查采集的浮游動(dòng)物多樣性指數(shù)(′)是2.00～3.75, 平均為2.87; 淺水Ⅱ型網(wǎng)是2.40～3.35, 平均為2.92, 平面分布情況見圖4。淺水Ⅰ型網(wǎng)調(diào)查浮游動(dòng)物均勻度指數(shù)()是0.47～0.93, 平均為0.54; 淺水Ⅱ型網(wǎng)是0.60～0.92, 平均為0.70, 平面分布情況見圖5。淺水Ⅰ型網(wǎng)調(diào)查浮游動(dòng)物豐富度指數(shù)()是1.34～3.04, 平均為2.18; 淺水Ⅱ型網(wǎng)是1.61～2.56, 平均為2.11, 平面分布情況見圖6。水平分布上淺水Ⅰ型網(wǎng)調(diào)查多樣性指數(shù)(′)近岸高于遠(yuǎn)海, 淺水Ⅱ型網(wǎng)調(diào)查近岸低于遠(yuǎn)海; 淺水Ⅰ型網(wǎng)和淺水Ⅱ型網(wǎng)調(diào)查均勻度指數(shù)()總體呈北部調(diào)查海域低于南部的分布趨勢(shì); 淺水Ⅰ型網(wǎng)和淺水Ⅱ型網(wǎng)調(diào)查豐富度指數(shù)()總體呈北部調(diào)查海域高于南部的分布趨勢(shì)。淺水Ⅰ型網(wǎng)調(diào)查平均均勻度指數(shù)()、豐富度指數(shù)()略高于淺水Ⅱ型網(wǎng)調(diào)查, 多樣性指數(shù)(′)略低于淺水Ⅱ型網(wǎng)調(diào)查, 兩種網(wǎng)具調(diào)查結(jié)果在群落多樣性方面看有一定的差異。

圖2 浮游動(dòng)物生物量平面分布圖(單位: mg/m3)

圖3 浮游動(dòng)物豐度平面分布圖(單位: ind./m3)

圖4 浮游動(dòng)物多樣性指數(shù)(H′)平面分布

圖5 浮游動(dòng)物均勻度指數(shù)(J)平面分布

圖6 浮游動(dòng)物豐富度指數(shù)(D)平面分布

依據(jù)陳清潮等[15]對(duì)生物群落豐富程度的分級(jí), 淺水Ⅰ型網(wǎng)采集調(diào)查海域浮游動(dòng)物多樣性閾值平均為2.2, 多樣性評(píng)價(jià)等級(jí)為Ⅲ級(jí), 等級(jí)描述多樣性較好; 淺水Ⅱ型網(wǎng)采集調(diào)查海域浮游動(dòng)物多樣性閾值平均為2.1, 多樣性評(píng)價(jià)等級(jí)為Ⅲ級(jí), 等級(jí)描述多樣性較好; 但兩種網(wǎng)具采集浮游動(dòng)物在各調(diào)查站位的多樣性等級(jí)評(píng)價(jià)結(jié)果上有一定的差異。各站位評(píng)價(jià)結(jié)果見表4。

2.6 群落劃分

根據(jù)各調(diào)查站位浮游動(dòng)物種類組成進(jìn)行CLUSTER聚類和MDS標(biāo)序分析, 結(jié)果見圖7和圖8。各調(diào)查站位之間浮游動(dòng)物群落相似性較低, 在14%的相似度上淺水Ⅰ型網(wǎng)采集的浮游動(dòng)物可劃分為2個(gè)群落, 群落Ⅰ包含A1、A2、A3站位, 群落Ⅱ包含其余站位, MDS圖中壓力系數(shù)為0.03, 結(jié)果可信。在20%的相似度上淺水Ⅱ型網(wǎng)采集的浮游動(dòng)物劃分為2個(gè)群落, 群落Ⅰ包含A6、A7、A8站位, 群落Ⅱ包含其余站位, MDS圖中壓力系數(shù)為0.05, 結(jié)果可信。根據(jù)聚類分析結(jié)果(見圖7), 淺水Ⅰ型、淺水Ⅱ型網(wǎng)采集浮游動(dòng)物的調(diào)查站位均劃分為2個(gè)聚類群落, 但不同網(wǎng)具采集的浮游動(dòng)物劃分的2個(gè)群落所包含的站位不完全一致, 結(jié)果有一定差異, 聚類結(jié)果區(qū)別在A4、A5站位的歸屬。

表4 調(diào)查海域浮游動(dòng)物多樣性指數(shù)

圖7 浮游動(dòng)物群落種類組成CLUSTER聚類結(jié)果

圖8 浮游動(dòng)物群落種類組成MDS標(biāo)序分析結(jié)果

3 討論

3.1 與歷史調(diào)查資料的比較

浮游動(dòng)物種類數(shù)量和種類組成是生物群落的基本組成成分, 通過(guò)對(duì)比不同年度物種數(shù)的變化, 可以在一定程度上了解該海域浮游動(dòng)物的群落變化趨勢(shì)。將本研究調(diào)查結(jié)果與青島近岸海域的歷史調(diào)查資料進(jìn)行對(duì)比, 見表5。與2006年7月青島近海調(diào)查數(shù)據(jù)[1]相比, 青島近岸海域浮游動(dòng)物種類數(shù)有所減少; 平均豐度和平均生物量有所降低; 多樣性指數(shù)所有升高。與2006年8月青島南部近岸調(diào)查數(shù)據(jù)[9]相比, 青島近岸海域浮游動(dòng)物種類數(shù)有所減少; 平均豐度和多樣性指數(shù)有所升高; 平均生物量有所降低。與2016年9月青島近岸調(diào)查數(shù)據(jù)[2]相比, 青島近岸海域浮游動(dòng)物種類數(shù)有所增加; 多樣性指數(shù)有所升高。造成這種差異的原因主要有以下幾個(gè)方面: (1) 采樣站位的布設(shè)位置和數(shù)量不同, 不同的采樣站位所在位置海域的環(huán)境水文和海水水質(zhì)條件不同, 一般情況下, 采樣站位數(shù)量越多采集到浮游動(dòng)物的種類數(shù)量越多。(2) 采樣網(wǎng)具不同, 淺水Ⅱ型浮游生物網(wǎng)衣孔徑為0.160 mm, WP2型浮游生物網(wǎng)衣孔徑為0.200 mm, 浮游生物大網(wǎng)和淺水Ⅰ型浮游生物網(wǎng)衣孔徑為0.505 mm, 淺水Ⅱ型浮游生物網(wǎng)和WP2型浮游生物網(wǎng)衣孔徑與浮游生物大網(wǎng)和淺水Ⅰ型浮游生物網(wǎng)相比, 網(wǎng)衣孔徑更小, 該型網(wǎng)能采集更多的小型浮游生物, 因此造成該網(wǎng)型采集的浮游動(dòng)物豐度和生物量較高。(3) 調(diào)查季節(jié)的差異, 幾次調(diào)查的季節(jié)有所不同, 不同季節(jié)的調(diào)查結(jié)果有所不同。

3.2 H′與環(huán)境狀況分析

多樣性指數(shù)除了可以用來(lái)描述生物群落的多樣性特征, 還可以用于評(píng)價(jià)海洋環(huán)境質(zhì)量、判定海洋環(huán)境受污染程度。一般分為以下幾個(gè)層次,′值小于1, 屬于重污染;′值為1～2, 屬于中等污染;′值為2～3, 屬于輕度污染;′值大于3, 屬于清潔[18]。淺水Ⅰ型網(wǎng)和淺水Ⅱ型網(wǎng)調(diào)查浮游動(dòng)物平均′分別為2.87和2.92, 根據(jù)評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)[18], 調(diào)查海域環(huán)境為輕度污染, 淺水Ⅰ型網(wǎng)調(diào)查結(jié)果除A2、A4、A5、A6、A8站多樣性指數(shù)為2～3, 屬于輕度污染, 其余調(diào)查站位均高于3, 屬于清潔。淺水Ⅱ型網(wǎng)調(diào)查結(jié)果除A3、A4、A5、A7、A8多樣性指數(shù)為2～3, 屬于輕度污染, 其余調(diào)查站位均高于3, 屬于清潔。淺水Ⅰ型網(wǎng)和淺水Ⅱ型網(wǎng)調(diào)查A4、A5、A8站多樣性指數(shù)(′)、豐富度指數(shù)()較低, 原因可能是A4、A5站位鄰近青島港, A8站鄰近董家口港區(qū), 受港區(qū)航行船舶擾動(dòng)的影響, 導(dǎo)致這幾個(gè)站位多樣性指數(shù)(′)、豐富度指數(shù)()偏低。

3.3 兩種網(wǎng)具調(diào)查結(jié)果的比較

本次調(diào)查利用淺水Ⅰ型網(wǎng)和淺水Ⅱ型網(wǎng)進(jìn)行浮游動(dòng)物的調(diào)查, 在采集到浮游動(dòng)物種類數(shù)量方面, 從整個(gè)調(diào)查海域分析淺水Ⅰ型網(wǎng)采集的種類數(shù)量略多于淺水Ⅱ型網(wǎng), 采樣效率基本一致, 從單個(gè)站位上看, 除A1、A7號(hào)站淺水Ⅰ型網(wǎng)采集的種類數(shù)量多于淺水Ⅱ型網(wǎng)外, 其余站位淺水Ⅰ型網(wǎng)采集的種類數(shù)量均少于淺水Ⅱ型網(wǎng)。在豐度和生物量方面, 無(wú)論是整個(gè)調(diào)查海域還是單個(gè)站位, 淺水Ⅱ型網(wǎng)的采集的浮游動(dòng)物豐度和生物量均遠(yuǎn)大于淺Ⅰ型網(wǎng)。通過(guò)對(duì)比分析數(shù)據(jù)后發(fā)現(xiàn), 淺水Ⅱ型網(wǎng)不光在對(duì)小擬哲水蚤、雙毛紡錘水蚤、太平洋紡錘水蚤、擬長(zhǎng)腹劍水蚤、近緣大眼劍水蚤、雙殼類幼蟲等小型浮游動(dòng)物, 同樣對(duì)于強(qiáng)壯箭蟲等大型浮游動(dòng)物, 在數(shù)量采集上淺水Ⅱ型網(wǎng)遠(yuǎn)高于淺水Ⅰ型網(wǎng)。目前, 國(guó)內(nèi)許多關(guān)于浮游動(dòng)物的研究報(bào)道大都以淺水Ⅰ型浮游生物網(wǎng)的調(diào)查結(jié)果為主, 其結(jié)果分析偏重于大中型浮游動(dòng)物的研究, 相對(duì)地, 小型浮游動(dòng)物卻沒(méi)有受到足夠的重視[19]。隨著海洋生態(tài)系統(tǒng)的進(jìn)一步深入研究, 小型浮游動(dòng)物作為次級(jí)生產(chǎn)力的重要組成部分, 在海洋生態(tài)系統(tǒng)中也發(fā)揮同樣重要的作用[20]。因此, 要深入了解小型浮游動(dòng)物在海洋環(huán)境中的分布規(guī)律, 應(yīng)當(dāng)重視淺水Ⅱ型浮游生物網(wǎng)采集結(jié)果。有研究者認(rèn)為, 中小型浮游動(dòng)物在海洋生態(tài)系統(tǒng)中具有不可替代的生態(tài)功能, 僅利用淺水Ⅰ型浮游生物網(wǎng)采集浮游動(dòng)物, 其數(shù)據(jù)結(jié)果將導(dǎo)致小型浮游動(dòng)物實(shí)際數(shù)量嚴(yán)重偏低[21], 本研究結(jié)果得到了同樣的結(jié)論。有研究結(jié)果表明, 由于人類開發(fā)活動(dòng)等因素的影響, 許多海域水體中的浮游動(dòng)物發(fā)生了一定的變化, 主要表現(xiàn)為, 大中型種類數(shù)量逐漸減少, 小型個(gè)體逐漸增多, 整個(gè)浮游動(dòng)物群落朝向小型化發(fā)展趨勢(shì)[22]。在這種發(fā)展趨勢(shì)下, 如果僅采用淺水Ⅰ型浮游生物網(wǎng)進(jìn)行浮游動(dòng)物的采集, 研究結(jié)果必將低估該調(diào)查海域浮游動(dòng)物中小型種類的數(shù)量, 造成該海域浮游動(dòng)物豐度和生物量結(jié)果偏低。有研究表明, 在對(duì)大中型浮游動(dòng)物采樣效率大致相等的前提下, 在描述小型浮游動(dòng)物的分布狀況方面, 淺水Ⅱ型浮游生物網(wǎng)的數(shù)據(jù)更為準(zhǔn)確[23]。

一般情況下, 浮游動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)分析并不會(huì)因?yàn)樗褂玫木W(wǎng)具不同而發(fā)生大的改變[24], 但本次研究結(jié)果表明不同網(wǎng)具采集的浮游動(dòng)物聚類分析結(jié)果存在一定的差異, 淺水Ⅰ型網(wǎng)采集的浮游動(dòng)物可劃分為群落Ⅰ(A1、A2、A3站位), 群落Ⅱ(A4、A5、A6、A7、A8站位), 淺水Ⅱ型網(wǎng)采集的浮游動(dòng)物劃分為群落Ⅰ(A1、A2、A3、A4、A5站位), 群落Ⅱ(A6、A7、A8站位), 聚類結(jié)果區(qū)別在A4、A5站位的歸屬, 分析原因可能是淺水Ⅱ型網(wǎng)采集A4、A5站位與A1、A2、A3站位在浮游動(dòng)物優(yōu)勢(shì)種數(shù)量上相似性較高造成的。

因此, 在今后浮游動(dòng)物調(diào)查中, 根據(jù)調(diào)查需要可同時(shí)利用2種浮游生物網(wǎng)具進(jìn)行浮游動(dòng)物的采集, 綜合考慮不同網(wǎng)具的浮游動(dòng)物調(diào)查結(jié)果。同時(shí)利用2種網(wǎng)具進(jìn)行調(diào)查, 有利于采集到更多種類, 從而獲得更加全面的調(diào)查結(jié)果。

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Zooplankton community in the sea near Qingdao

ZHANG Liang1, 2, WANG Jun-jian3, WANG Lan1, 2, ZHANG Hai-zhou1, 2, ZHANG Nai-xing1, 2, PU Si-chao1, 2

(1. Shandong Provincial Key Laboratory of Marine Ecology and Environment & Disaster Prevention and Mitigation, Qingdao 266061, China; 2. North China Sea Marine Forecasting Center of SOA, Qingdao 266061, China; 3. College of Oceanography, Beibu Gulf University, Qinzhou 535011, China)

Based on the investigation data of zooplankton in the sea near Qingdao for the months of August and September 2020, the community structure characteristics of zooplankton were analyzed. A total of 29 species and 14 taxa of zooplankton were found, including 27 species and 14 taxa in shallow water type I net and 24 species and 12 taxa in shallow water type IInet. The average abundance of zooplankton was 128.4 ind./m3in shallow water type I net and 1 010.9 ind./m3in shallow water type IInet. The average biomass (wet weight) was 37.7 mg/m3and 101.3 mg/m3in shallow water type I and type II nets, respectively. The average Shannon–Wiener index (′), Margalef’s species richness diversity (), and Pielou’s evenness index () were 2.18, 0.95, 0.54 in shallow water type I net, respectively, and 2.11, 1.77, 0.70 in shallow water type IInet, respectively. In the number of zooplankton species collected, the number of species collected by shallow water type I net was moderately higher than that by shallow water type II net, but in abundance and biomass, the survey results of shallow water type II net were much greater than that of shallow type I net. In the community diversity evaluation index, there was some variation between the two types of nets.

Qingdao; zooplankton; community structure; diversity; dominant species

Sep. 20, 2021

X834

A

1000-3096(2022)08-0088-13

10.11759/hykx20210920001

2021-09-20;

2022-05-21

國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目(2017YFC1404000、2016YFC1402103); 山東省海洋生態(tài)環(huán)境與防災(zāi)減災(zāi)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開放基金項(xiàng)目(201902)

[National Key Research and Development Project, Nos. 2017YFC1404000, 2016YFC1402103; Open fund project of Shandong Provincial Key Laboratory of Marine Ecology and Environment & Disaster Prevention and Mitigation, No. 201902]

張亮(1982—), 男, 高級(jí)工程師, 主要從事海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)研究, E-mail: 36302162@qq.com;通信作者:蒲思潮(1993—), 男, 助理工程師, 主要從事海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)研究, E-mail: 1697631997@qq.com

(本文編輯: 趙衛(wèi)紅)