江苏近岸海域夏季浮游植物的分布特征及多样性

江苏近岸海域夏季浮游植物的分布特征及多样性 更多专业、稀缺文档请访问——搜索此文档，访问上传用户主页～ 江苏近岸海域夏季浮游植物的分布特征及多样性 江苏近岸海域夏季浮游植物的分布特征及多样性 摘要 根据江苏近岸海域2006年夏季浮游植物调查的结果，对浮游植物种类、细胞丰度及其水平分布、多样性特征等进行了分析，结果显示:江苏近岸海域浮游植物种类丰富，共鉴定种类6门57属156种;细胞丰度较高，整个海区年平均密度为4.98×106 ind/m3。 硅藻在细胞丰度上占绝对优势，平均为4.63×106 ind/m3。浮游植物种类数的平面分布表现为南高北低，高密区主要分布在长江口北支、南通海域南部等区域。聚类分析结果显示，江苏近岸海域春季浮游植物可以分成3个类群，即双尾藻―佛氏海毛藻―角藻类群，中肋骨条藻类群和圆筛藻类群。香农―威纳多样性指数、Pielou均匀度指数和Margalef 指数水平分布则是北高南低，细胞丰度较高的区域多样性水平较低。 关键词 江苏近岸海域;夏季;浮游植物;分布特征;多样性 中图分类号 S932.2 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2013)04-0229-04 海洋浮游植物是海洋食物链的初级生产者，是海洋食物链中的主要构成部分，其种类组成和数量变动已成为影响海洋渔业资源数量变化的重要因素[1]。而研究特定海域的浮游植物群落结构是了解该海区海洋生态系统结构的基础[1]。江苏东濒黄海，大陆海岸线北起苏鲁交界的绣针河口、南到长江口苏沪交界点，总长953.9 km，15 m等深线以内浅海水域面积为2.44万km2，占全国总面积的20%，在中国各省区中居首位，滩涂湿地和浅海是江苏省海洋的重要特征 [3-5]。 关于江苏近岸海域浮游植物的研究开始的较早，1980―1981年江苏省海岸带和海涂资源调查就进行浮游植物数量分布和季节变化的周年调查，主要工作以分类和研究种群的生态分布习性为主[6]。近年来，对江苏近海海域浮游植物的相关研究也在持续进行，主要集中在浮游植物的叶绿素、初级生产力与环境影响方面[7-10]，而对浮游植物群落及多样性研究方面报道较少，仅限于江苏局部海域[11]。该研究基于2006年夏季江苏省近岸海域调查中所获得的浮游植物资料，对浮游植物群落分布特征及 更多专业、稀缺文档请访问——搜索此文档，访问上传用户主页～ 其多样性进行了分析，为更好地了解该海域浮游植物群落状况对生态系统的影响提供基础资料。 1 材料 关于××同志的政审材料调查表环保先进个人材料国家普通话测试材料农民专业合作社注销四查四问剖析材料 与方法 1.1 调查时间和 调查在2006年7―8月进行，调查范围从江苏启东南部的范围 长江口北支到江苏连云港北部平山岛附近海域(东经119?15′,120?30′，北纬31?30′,35?15′)，共设67个站位，包含18个断面。调查站位分布见图1。 1.2 调查方法 浮游植物样品采集依照《海洋生物生态调查技术规程》(国家海洋局908专项办公室，2006)[12]和《国家海洋调查 规范 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载 (GB12763.6-91)》[13]进行，采取拖网采样的方式。拖网采样工具为浅水?型浮游生物网(网身长140 cm，网口直径37 cm，网口面积0.1 m2，网目76 μm)，由海底至表面垂直拖网。样品用5%中性甲醛溶液固定保存。采集的浮游植物样品经沉淀、浓缩，在显微镜下进行鉴定和细胞计数。每个样品取0.25 mL水样置于计数框，在光学显微镜下镜检，并按种类计算细胞密度。 1.3 数据分析 1.3.1 聚类分析。群落结构的分析使用分层聚类法进行。聚类过程中选取出现频率大于20%的种类进行分析，其中指标间距离采用欧氏平方距离(squared euclidean distance)，系统聚类方法采用组间连接法(between-groups linkage)，并对数据进行 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 正态变换。 1.3.2 多样性分析。采取分析物种多样性指数Shannon-Winner指数、物种丰富度Margalef指数、均匀度Pielou指数和优势种优势度的方法，计算公式如下: 优势度Y计算公式为: Y=ni /Ni×fi 物种多样性指数采用香农-威纳指数(H′，Shannon-Weaver index)(Shannon C E et al.)，计算公式为: H′=-?Pi×log2 Pi 均匀度J(Pielou指数)(Pielou E C et al.)计算公式为: J=H′/ln S 丰富度D(Margalef 指数)(Margalef R et al.)，计算公式为: D=(S-1)/log2 N 式中，N为采集样品中所有物种的总个体数，Ni为第i种的总个体数，fi为该种在各样品中出现的频率，s为样品中的物种总数，Pi为样品中的i种所占的比例[14-16]。 2 结果与分析 2.1 种类组成 江苏近岸海域夏季调查共鉴定浮游植物6门57属156种。其中硅藻门39属130种，种类数居首位，占83.3%;其次是甲藻门8属16种，占10.3%;蓝藻 更多专业、稀缺文档请访问——搜索此文档，访问上传用户主页～ 门3属3种，占1.9%;金藻门2属2种，占1.3%;绿藻门4属4种，占2.6%;黄藻门1属1种，占0.6%。 整个海域浮游植物以硅藻门种类为主。生态类型主要以近岸低盐性类群为主，代表种有中肋骨条藻(Skeletonema costarum)、琼氏圆筛藻(Coscinodiscus jonesianus)、有棘圆筛藻(Coscinodiscus spinosus)、中华盒形藻(Biddulphia sinensis)等;辅以少量的外海高盐性类群和淡水类群，代表种有太阳双尾藻(Ditylum sol)、萎缩几内亚藻(Guinardia flaccid)、爱氏角毛藻(Chaetoceros eibenii)、秘鲁角毛藻 (Chaetoceros peru-vianus)、笔尖形根管藻(Rhizosolenis styliformis)、叉角藻(Ceratium furca)和颤藻(Oscillatoria sp.)等。与20世纪80年代历史调查资料相比[6]，2次调查种类数量没有太大差异，部分种类有一定变化。硅藻种数有所下降、蓝绿藻种趋增，指示调查水域的营养程度有缓慢增高的趋势。 2.2 浮游植物丰度及分布特征 夏季调查海域浮游植物细胞丰度为5.41×102,1.99×108 ind/m3，平均为4.98×106 ind/m3。其中，硅藻在细胞丰度上占绝对优势，占浮游植物细胞丰度的93%，细胞丰度为5.41×102,1.99×108 ind/m3，平均为4.63×106 ind/m3;其次是蓝藻，占浮 游植物细胞丰度的2.3%，细胞丰度为3.10×105,3.85×106 ind/m3，平均为1.16×105 ind/m3;再次为甲藻，占浮游植物细胞丰度的1.8%，细胞丰度为8.55×102,2.09×106 ind/m3，平均为8.83×104 ind/m3。 夏季浮游植物各站位细胞丰度水平分布情况见图2。夏季江苏省近岸海域浮游植物细胞丰度分布呈南高北低，且南部站位丰度较北部大。高密区主要分布在长江口北支、南通海域南部等区域，呈现出舌状分布。各站位浮游植物平均细胞丰度为5.55×103,7.72×107 ind/m3，最高值出现在位于长江口的66站位，最低值为27站位。 与历史资料相比[6]，此次调查的浮游植物细胞丰度远高于同期调查资料，淡水的蓝藻类也大量出现。说明该海域有适宜浮游植物大量繁殖的因素，如海水营养物质丰富，且携带大量营养物质的陆地径流入海。细胞丰度和水平分布呈现出南高北低的现象，而密集区域均出现在长江口北支的河口区域。如位于长江口北支、南通 更多专业、稀缺文档请访问——搜索此文档，访问上传用户主页～ 海域南部海域的65、62、64、60、57、50等站位，细胞丰度都在1×107 ind/m3以上，这些站位细胞丰度和占总细胞丰度的一半以上。造成这种现象的原因可能是长江口北支是长江入海河道的一级汊道[18]，径流量较江苏其他沿海地区入海河流要大。夏季，来自长江的营养物随江流入海，使该区域范围内浮游植物大量繁殖[19]。同时，受西南季风及暖流北上的影响，使该海域形成了沿岸低盐水系和外海高盐水系的混合区，形成了稳定的、利于浮游植物生长的环境条件。 2.3 优势种 调查海域夏季浮游植物主要优势种情况见表2。其中，硅藻9种，甲藻2种。在硅藻优势种中，以圆筛藻的种类数和出现频率最高，种类数为3种，出现频率为52.38%,58.73%。部分种类如中肋骨条藻，不仅出现的频率较高(69.84%)，而且占总丰度的比例较大(63.39%)，表明该种类在调查海域形成优势种群，密集区出现在66站位，细胞丰度为7.71×107 ind/m3。甲藻类尽管占的比例不 大，但在浮游植物物种组成中也是一个重要的类群，密集区出现在50站位，细胞丰度为4.97×105 ind/m3。 该海域此次调查优势种与历史资料相比[6]，圆筛藻、角毛藻、布氏双尾藻、菱形海线藻等优势种地位并没有发生改变，说明这些种类是江苏近岸海域的区域种。这些物种细胞个体较大，生物量较高，在江苏海域生态系统中起着关键性的作用。此外，在海域南部由于长江径流的输入，海水盐度显著降低，因此，近岸低盐性的中肋骨条藻成为该海域的关键种类，其数量波动决定了整个海域浮游植物数量的动态变化，它的分布状况决定了海域浮游植物平面分布格局。该藻在江苏近岸海域常大量出现在近岸河口低盐水域，尤以长江口海域突出。中肋骨条藻主要密集出现在盐度为14,23、水温为20,28 ?的水域，大体同夏季长江冲淡水的水舌环境条件一致，反映出该藻适于低盐环境。 2.4 聚类分析 由图3可知，江苏近岸海域春季浮游植物可以分成3个类群。其中类群?是由36个站位(1、2、3、4、5、6、7、8、9、12、14、15、17、18、21、24、29、30、32、33、35、36、37、38、39、40、41、42、43、45、47、50、52、54、58、61)组成的，主要优势类群为双尾藻-佛氏海毛藻-角藻类群;类群?由18个站位(10、11、22、48、49、51、53、55、56、57、59、60、62、63、64、65、66、 更多专业、稀缺文档请访问——搜索此文档，访问上传用户主页～ 67)组成，主要优势种群为中肋骨条藻类群;其余站位构成了类群?，主要优势类群为圆筛藻类群。结合监测站点图来看，类群?站点主要位于海域北部和外海水域，类群?站点主要位于长江口和南通近岸海域，类群?站点主要位于江苏中部近岸海域。 通过对该海域的组成及群落结构进行聚类统计分析，结合环境指标差异性分析结果可以得出:该水域的浮游植物可分为3个类群(类群?、?、?)，3个类群浮游植物优势种的差异较大;该水域各监测点位之间存在较大差异的理化指标主要是营养盐、盐度和透明度。类群?:主要位于海域北部和外海水域，该水域的浮游植物类群主要优势种为双尾藻―佛氏海毛藻―角藻种群。该海域盐度相对偏高，海域盐度>28，透明度较高，但营养盐浓度要低于其他水域。类群?:海域主要为长江来源的淡水以及低盐度的咸淡水所盘踞，这一海域营养盐丰富，这种低盐度的环境条件，比较适合低盐性种类，如中肋骨条藻、菱形海线藻的生长繁殖。类群?:海域海水的营养盐较高，盐度较低，透明度不高，这种环境条件适于如圆筛藻等近岸低盐种的大量繁殖。 2.5 群落多样性分析 调查海域浮游植物香农―威纳指数为0.017,4.630，平均2.62。从香农―威纳指数水平分布情况看，总的分布趋势为北高南低，以连云港海域北部区域为最高，而南通海域南部的长江口北支附近最低。香农―威纳指数最高值出现在连云港海域的7站位;最低值出现在南通海域的66站位。其原因主要为该站位细胞丰度很大，但物种数量仅为5种，而该站位的中肋骨藻密度很大，占该站位的95%以上，影响了香农―威纳指数。 Pielou均匀度指数为0.010,1.401，平均0.873。从Pielou均匀度指数水平分布情况看，调查海域北部的Pielou均匀度较高，南部较低。最高值出现在盐城海域的27站位;最低值出现在南通海域的66站位。表明尽管调查海域北部区域细胞丰度相对较少，但该区域各站位物种数量较大，物种分布较均匀。 Margalef指数为0.15,2.35，平均1.14。从Margalef 指数水平分布情况看，调查海域Margalef指数分布呈现中部低并向南北递增的趋势，以盐城近岸海域最低，且北部海域总体较南部海域高。Margalef 指数最高值在南通北部海域的53站位，该站物种数为47种;最低值 更多专业、稀缺文档请访问——搜索此文档，访问上传用户主页～ 在66站位，该站物种数为2种。说明Margalef指数与物种数量关系较大，而66站位是由于中肋骨藻的影响。 从各站位多样性指数水平来看，浮游植物群落的生物多样性和均匀度下降，优势度上升，往往与调查海域的富营养化相关。在夏季，由于受到陆地径流带来的营养物质的影响，尤其长江等主要入海径流，海域富营养化水平较高，造成浮游植物种类组成发生变化，数量减少，多样性降低，如长江口北支海域中肋骨条藻的大量繁殖，细胞丰度达7.71×107 ind/m3，而该海域多样性指数仅为0.017，均匀度为0.01，这与该海域的富营养化有密切关系。其结果容易导致海域生态环境的进一步脆弱和恶化。 3 结论 (1)江苏迈岸海域夏季浮游植物种类丰富，硅藻是主要类群。调查期间共采集到浮游植物6门57属156种，其中硅藻39属130种，占总种数的83.3%。 (2)江苏迈岸海域夏季浮游植物数量较高，整个海区年平均丰度为4.98×106 ind/m3。硅藻在细胞丰度上占绝对优势，平均为4.63×106 ind/m3。浮游植物种类数的平面分布表现为南高北低，高密区主要分布在长江口北支、南通海域南部等区域。 (3)聚类分析结果显示，江苏近岸海域春季浮游植物可以分成3个类群，即双尾藻―佛氏海毛藻―角藻类群，中肋骨条藻类群及圆筛藻类群。 (4)江苏迈岸海域夏季浮游植物多样性(香农―威纳指数)、均匀度(Pielou均匀度指数)和丰富度(Margelef指数)都较高，年平均值分别为2.62、0.873和1.14。平面分布呈北高南低，表明群落结构北部较南部稳定。 4 参考文献 [1] 蔡文贵，贾晓平，李纯厚.粤西海域浮游植物的时空分布及其漂移特点[J].热带海洋学报，2005，24(3):65-72. [2] 何青，孙军，栾青杉，等.长江口及其邻近水域冬季浮游植物群集[J].应用生态学报，2007，18(11):2559-2566. [3] 仲霞铭，姚国兴.江苏海洋底栖贝类资源状况及人工放流适宜性分析[J].中国渔业经济，2009，27(3):53. [4] 李杨帆，朱晓东，邹欣庆，等.江苏海岸湿地水质污染特征与海陆一体化调控[J].环境污染与防治，2004，26(5):348-350. [5] 闰锋，张鹰.江苏省海洋石油污染的现状与对策[J].南京师大学报:自然科学版，2004，27(1):94-97. [6] 任美锷，许廷官，朱季文，等.江苏省海岸带和海涂资源综合凋 更多专业、稀缺文档请访问——搜索此文档，访问上传用户主页～ 查[M].北京:海洋出版社，1985:25-46，110-120. [7] 邓春梅，于志刚，姚鹏，等.东海、南黄海浮游植物粒级结构及环境影响因素分析[J].中国海洋大学学报，2008，38(5):791-798，756. [8] 胡好国，万振文，袁业立.南黄海浮游植物季节性变化的数值模拟与影响因子分析[J].海洋学报，2004，26(6):74-88. [9] 傅明珠，王宗灵，孙萍，等.2006年夏季南黄海浮游植物叶绿素a分布特征及其环境调控机制[J].生态学报，2009，29(10):5366-5375. [10] 傅明珠，王宗灵，孙萍，等.南黄海浮游植物初级生产力粒级结构与碳流途径分析[J].海洋学报，2009，31(6):100-109. [11] 张旭，王超，胡志晖.连云港近岸海域春季浮游植物多样性和群落结构[J].海洋环境科学，2008，27(A01):83-85. [12] 国家海洋局908专项办公室.海洋生物生态调查技术规程[S].北京:海洋出版社，2006. [13] 国家海洋局.海洋调查规范 海洋生物调查 (GB12763.6-91)[S].北京:国家技术监督局，1991. [14] SHANNON CE，WIENER W.The Mathematical Theory of Communication[M].Urbana:University of Illinois Press，1949:125. [15] PIELOU E C.Ecological diversity[M].New York:John Wiley，1975:1-165. [16] MARGALEF R.Information theory in ecology[J].General System，1958，3(3):37-71. [17] 周红，张志南.大型多元统计软件PRIMER的方法原理及其在底栖群落生态学中的应用[J].青岛海洋大学学报，2003，33(1):58-64. [18] 罗民波，沈新强，徐兆礼，等.长江口北支水域潮间带大型底栖动物研究[J].海洋环境科学，2006，25(4):43-47. [19] 李伯昌，施慧燕.长江口河段水环境现状分析[J].水资源保护，2005，21(1):39-44.