北戴河養(yǎng)殖海域浮游植物的種類組成和時空分布特征

張建樂，陳海

（河北省海洋環(huán)境監(jiān)測中心，河北 秦皇島 066002）

北戴河養(yǎng)殖海域浮游植物的種類組成和時空分布特征

張建樂，陳海

（河北省海洋環(huán)境監(jiān)測中心，河北 秦皇島 066002）

于2007年5－10月對北戴河養(yǎng)殖海域的浮游植物進(jìn)行了網(wǎng)采調(diào)查，共鑒定浮游植物31屬67種，其中硅藻門占絕對優(yōu)勢，計有23屬54種，其次是甲藻6屬11種，定鞭藻和綠藻各1屬1種。統(tǒng)計分析結(jié)果顯示，浮游植物種類組成及其優(yōu)勢種類的季節(jié)變化比較明顯。浮游植物數(shù)量高峰出現(xiàn)在8月初，低谷出現(xiàn)在6月中旬，平均豐度為1 135.10×104cell/m3。浮游植物多樣性指數(shù)變化范圍為0.088～2.332，平均為1.162；均勻度變化范圍為0.034～0.788，平均為0.333。

北戴河；浮游植物；種類組成；分布特征

Abstract:A study on phytoplankton from aquaculture ground in the coastal waters of Beidaihe was carried out from May to October of 2007.There were 67 species of phytoplankton,of which 54 species belonging to Bacillariophyta,11 to pyrrophyta ,1 to chlorophyta and 1 to Prymnesiophyta.The phytoplankton community was composed mainly by coastal species.The dominant species were quite different in different seasons.The abundance changed significantly in different seasons.The density of phytoplankton was from 6.84×104cell/m3to 3 547.85×104cell/m3with an average of 1 135.10×104cell/m3.The diversity index varied in the range of 0.088～2.332,and the evenness in the range of 0.034～0.788.

Keywords:Beidaihe; phytoplankton; species composition; quantity variation

浮游植物是海洋生態(tài)系統(tǒng)能量流動和物質(zhì)循環(huán)的主要環(huán)節(jié)，在海洋生態(tài)系統(tǒng)中占有非常重要的地位，其種類組成及生物量的變化特征，敏感地反映了海洋環(huán)境的變化。近年來，隨著北戴河近海漁業(yè)資源的逐步枯竭，淺海養(yǎng)殖成了廣大漁民致富的新途徑。1988年，該海域貝類養(yǎng)殖面積僅106 ha，2001年為953 ha，2007年猛增為9 333 ha，年產(chǎn)扇貝柱4×106kg，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)值過億元。貝類作為一種濾食性動物，一方面通過對浮游植物的攝食引起浮游植物種類、數(shù)量的改變，另一方面，其過度養(yǎng)殖也會誘發(fā)“養(yǎng)殖污染”，進(jìn)而影響浮游植物的生長繁殖[1,2]。

2007年以前，對這一帶海域浮游植物的調(diào)查研究很少，僅 1984－1985年的河北省海岸帶和海涂資源綜合調(diào)查對北戴河南側(cè)的昌黎海域浮游植物作過較詳細(xì)的周年調(diào)查[3]。之后再無公開報道資料。本文根據(jù)2007年5－10月對北戴河貝類養(yǎng)殖海域浮游植物的調(diào)查結(jié)果，對該海域浮游植物的種類組成和時空分布進(jìn)行了分析，旨在為全面評價該海域的生態(tài)環(huán)境狀況和合理發(fā)展海水養(yǎng)殖業(yè)提供參考。

1 材料與方法

調(diào)查于2007年5－10月在北戴河貝類養(yǎng)殖海域進(jìn)行，共設(shè)6個站位，用淺水Ⅲ型浮游生物網(wǎng)采集浮游植物樣品，采樣頻率為每月上、下半月各1次，采樣站位詳見圖 1。浮游植物的樣品固定、濃縮和定量計數(shù)，均按《海洋監(jiān)測規(guī)范》（GB17378-1998）進(jìn)行。多樣性指數(shù)的計算采用 Shannon-Weaver（1963）公式：

均勻度的計算采用Pielou（1966）公式：

式中：H’為種類多樣性指數(shù)，多樣性指數(shù)最大值Hmax=log2S； S為樣品中的種類總數(shù)；Pi為第i種的細(xì)胞數(shù)與總細(xì)胞數(shù)的比值；J為均勻度。

圖1 調(diào)查站位圖Fig.1 Survey stations of the phytoplankton in the Beidaihe coastal waters

2 結(jié) 果

2.1 水溫和鹽度的變化特征[4]

北戴河海域周年海水水溫變幅較大，冬季在零度以下，夏季最高可達(dá)29.0 ℃。

海水鹽度變化主要受降水和陸地徑流的影響，一般表現(xiàn)為枯水期高、豐水期低，遠(yuǎn)岸高、近岸低的特點(diǎn)。調(diào)查期間，6個站位鹽度平均值最高出現(xiàn)在5月初，為32.030，進(jìn)入豐水期后，鹽度值下降，最低值出現(xiàn)在8月9日，為29.526，之后由于降水減少，鹽度又開始回升（圖2）。

圖2 北戴河養(yǎng)殖海域的水溫和鹽度季節(jié)變化Fig.2 Water temperature and salinity in the Beidaihe coastal waters area

2.2 種類組成及其季節(jié)變化

2.2.1 種類組成 北戴河貝類養(yǎng)殖區(qū)附近有洋河和撫寧人造河等排污河流注入，營養(yǎng)鹽比較豐富。調(diào)查區(qū)浮游植物的種類組成見表 1。該海域已查明的浮游植物有31屬67種，大多數(shù)屬于溫帶近岸性種類，其中硅藻門的種類最多，有23屬54種；其次是甲藻門，有6屬11種；定鞭藻門和綠藻門各1屬1種。硅藻門中以角毛藻屬的種類最多，達(dá)12種；其次是圓篩藻屬和根管藻屬，各有6種。甲藻門中以原甲藻屬和角藻屬的種類最多，各3種。

根據(jù)5－10月12次調(diào)查中浮游植物出現(xiàn)的頻率，常見的種類有星臍圓篩藻Coscinodiscus asteromphalus、尖刺擬菱形藻（Pseudonitzshia pungens ）、剛毛根管藻Rhizosolenia setigera、中華盒形藻Biddulphia sinensis、布氏雙尾藻Ditylum brightwellii、螺旋扭鞘藻Streptotheca thamesis、圓柱角毛藻Chaetoceros teres等（表1）。

表1 浮游植物的種類組成Tab.1 Species composition of the phytoplankton in the Beidaihe coastal waters

續(xù)表1

2.2.2 季節(jié)變化 浮游植物種類組成的季節(jié)變化比較明顯（圖3）。5月浮游植物種類較少，在18種左右，6月初降至14種。隨后種類豐富度開始波動向上，自6月下旬至9月下旬都在23-32種的范圍，8月17日和9月11日的32種為種類豐富度單次調(diào)查的最大值。進(jìn)入10月，種類豐富度回落至較低水平，10月10日僅12種。

圖3 浮游植物種類的季節(jié)變化Fig.3 Seasonal variation of the phytoplankton species in the Beidaihe coastal waters

表2給出了2007年5－10月在各航次浮游植物平均細(xì)胞數(shù)里占有較大百分比（以2%為標(biāo)準(zhǔn)）的種類，這些種類大部分為廣溫性種類[5,6]。5月初浮游植物優(yōu)勢種類單一，柔弱根管藻Rhizosolenia delicatula在該航次浮游植物平均細(xì)胞數(shù)里所占比例超過99%。之后優(yōu)勢種的組成種類逐步增加，6月優(yōu)勢種類為3-4種，中肋骨條藻成為第一優(yōu)勢種。7月初的優(yōu)勢種類達(dá)到5種，旋鏈角毛藻Chaetoceros curvisetus、棕囊藻Phaeocystis sp、浮動彎角藻Eucampia zoodiacus等成為優(yōu)勢種。8月中下旬優(yōu)勢種類數(shù)量達(dá)到高峰，有7種之多。9月優(yōu)勢種類數(shù)開始下降，10月筆尖根管藻Rhizosolenia styliformis成為單一優(yōu)勢種，在浮游植物平均細(xì)胞數(shù)里所占比例均超過99%。

表2 主要優(yōu)勢種的季節(jié)演替Tab.2 The seasonal distribution of main phytoplankton in the Beidaihe coastal waters

2.3 豐度時空分布特征

2007年5－10月北戴河貝類養(yǎng)殖海域浮游植物細(xì)胞豐度的總平均值為1 135.10×104cell/m3。浮游植物豐度在整個7、8、9月都相對較高，最高出現(xiàn)在 8月初，6個測站的平均豐度達(dá) 3 547.85×104cell/m3；低谷出現(xiàn)春末夏初，浮游植物細(xì)胞豐度低于100×104cell/m3，6月中旬，6個測站的平均豐度僅為6.84×104cell/m3，比整個調(diào)查期間浮游植物細(xì)胞豐度的總平均值低兩個多數(shù)量級（圖4）。

圖4 浮游植物細(xì)胞豐度的季節(jié)變化Fig.4 Seasonal variation of cell numbers of phytoplankton in the Beidaihe coastal waters

從浮游植物豐度的平面分布看，在5月、6月、9月大致呈近岸高、遠(yuǎn)岸低的趨勢，7月下旬呈近岸低、遠(yuǎn)岸高的趨勢，其余時間則分布趨勢不明顯。

2.4 多樣性指數(shù)和均勻度

從浮游植物多樣性指數(shù)的平均值看，北戴河貝類養(yǎng)殖海域多樣性指數(shù)范圍為0.088～2.332，平均僅1.162（圖5）。6月中旬和8月中旬多樣性指數(shù)相對較高，其它時間的調(diào)查多樣性指數(shù)均小于2.0，5月初和10月浮游植物多樣性指數(shù)僅在0.1左右。一般而言，種類越多，不同種間數(shù)量差異越小，則多樣性指數(shù)越大，環(huán)境越正常。由圖5可以看出，北戴河貝類養(yǎng)殖海域均勻度范圍為0.034～0.788,平均0.333。與多樣性指數(shù)分布相似，只有6月中旬和8月中旬均勻度大于 0.5，其余時間較低，5月初和10月的均勻度甚至小于0.05，說明浮游植物多樣性水平較低。這與營養(yǎng)鹽或其它因素是否相關(guān)還有待于進(jìn)一步研究。

圖5 浮游植物多樣性指數(shù)和均勻度的季節(jié)變化Fig.5 Seasonal variation of the diversity index and evenness of phytoplankton in the Beidaihe coastal waters

3 結(jié) 語

a)浮游植物生態(tài)調(diào)查共記錄31屬67種。其中硅藻23屬54種，甲藻6屬6屬11種，定鞭藻和綠藻各1屬1種。常見的種類有星臍圓篩藻、尖刺菱形藻、剛毛根管藻、中華盒形藻、布氏雙尾藻、螺旋扭鞘藻、圓柱角毛藻等。

b)浮游植物種類組成和細(xì)胞數(shù)量的季節(jié)變化比較明顯。6月上旬種類最少，僅10屬14種。6月中旬，浮游植物細(xì)胞數(shù)量也達(dá)到最低，平均數(shù)量為6.84×104cell/m3。8月中旬至9月上旬的兩次監(jiān)測種類最多，為 32種，尖刺擬菱形藻、剛毛根管藻和角毛藻屬的一些種類成為各站常見種。浮游植物數(shù)量高峰也出現(xiàn)在8月初，平均數(shù)量達(dá)3 547.85×104cell/m3。

c)多樣性指數(shù)和均勻度的分析表明，6月中旬和8月中旬浮游植物生長環(huán)境比較正常，浮游植物多樣性水平較理想，其它月份生物多樣性較差。

[1]畢遠(yuǎn)溥.小窯灣雙殼貝類筏式養(yǎng)殖對海域環(huán)境的影響 [J].應(yīng)用與環(huán)境生物學(xué)報,2002,8(3): 270-275.

[2]楊蕾.我國海水養(yǎng)殖及其可持續(xù)發(fā)展的對策 [J].水產(chǎn)科學(xué),2003,22(4): 45-48.

[3]河北省海岸帶和海涂資源研究開發(fā)保護(hù)領(lǐng)導(dǎo)小組.河北省海岸帶和海涂資源綜合調(diào)查圖集 [M].西安: 西安地圖出版社,1988.

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[5]楊世民,董樹剛.中國海域常見浮游硅藻圖譜 [M].青島: 中國海洋大學(xué)出版社,2006.

[6]謝文玲,陳長平,高亞輝.臺灣海峽中北部至南麂列島海域2005年冬季硅藻群落結(jié)構(gòu)特征 [J].臺灣海峽,2007,26(3),370-379.

Species composition and quantity variation of phytoplanktons from aquaculture ground in the coastal waters of Beidaihe

ZHANG Jian-le,CHEN Hai
（Marine Environment Monitoring Center of Hebei，Qinhuangdao 066002,China）

Q178.532

A

1001-6932(2010)04-0407-05

2009-02-20；

2009-10-09

張建樂（1968—），男，河北秦皇島人，碩士，高級工程師，主要從事海洋環(huán)境監(jiān)測與研究，電子郵箱：jianlezhang6@163.com