渤海灣浮游橈足類群落特征

徐東會(huì), 齊衍萍, 劉 瀟, 潘玉龍, 杜小媛, 王泰森

渤海灣浮游橈足類群落特征

徐東會(huì), 齊衍萍, 劉 瀟, 潘玉龍, 杜小媛, 王泰森

(國家海洋局北海環(huán)境監(jiān)測中心, 山東 青島 266033)

采用淺水Ⅰ型浮游生物網(wǎng), 分別于2017年春、夏、秋和冬季在渤海灣海域采集浮游動(dòng)物, 分析了橈足類群落的組成種類、生物多樣性和豐度分布特征及環(huán)境因子與橈足類群落特征之間的關(guān)系。結(jié)果如下: 調(diào)查海域共出現(xiàn)橈足類20種, 其中秋季種類最多達(dá)到13種, 春季和冬季分別為12種和9種, 夏季最少為8種。渤海灣海域橈足類豐度的平均值在春季最高, 達(dá)到了882.5 ind/m3。夏季和秋季分別為84.0 ind/m3和48.4 ind/m3。冬季最低, 為11.8 ind/m3。橈足類在秋季時(shí), 其香農(nóng)-威納指數(shù)和物種瑪格列夫指數(shù)的平均值達(dá)到了最高, 夏季時(shí)橈足類的香農(nóng)-威納指數(shù)平均值達(dá)到了最低, 橈足類在春季時(shí), 其物種瑪格列夫指數(shù)的平均值達(dá)到了最低。通過分析環(huán)境因子與橈足類豐度間的相關(guān)性, 結(jié)果顯示: 溫度、鹽度、溶解氧、磷酸鹽、硝酸鹽、硅酸鹽、pH和濁度等環(huán)境因子會(huì)對(duì)渤海灣海域橈足類群落結(jié)構(gòu)的季節(jié)變化產(chǎn)生顯著影響。春季橈足類豐度的總體分布趨勢與葉綠素水平分布的趨勢相似; 夏季和冬季橈足類豐度的總體分布趨勢與溫度水平分布的趨勢相似; 秋季橈足類豐度的總體分布趨勢與溫度水平分布的趨勢相反。

渤海灣; 橈足類; 群落特征; 環(huán)境參數(shù)

海洋浮游橈足類種類多、數(shù)量大、分布廣, 其在浮游動(dòng)物群落中的豐度占比可高達(dá)50%以上, 是海洋浮游生物中的重要組成部分, 作為海洋生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)和能量流中的重要環(huán)節(jié)之一, 其動(dòng)態(tài)變化控制著初級(jí)生產(chǎn)力的節(jié)律、規(guī)模和歸宿, 并同時(shí)控制著魚類資源的變動(dòng)[1-5]。橈足類的種群動(dòng)態(tài)變化和生產(chǎn)力的高低, 對(duì)于整個(gè)海洋生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)功能、生態(tài)容納量以及生物資源補(bǔ)充量都有著十分重要的影響[2-6]。渤海灣處于渤海西部, 灣口以河北大清河河口至山東的舊黃河口連線為界, 因受黃河和海河匯入的影響, 灣內(nèi)存在一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的弱環(huán)流系統(tǒng), 且渤海地處溫帶, 季節(jié)變化明顯。由于渤海灣本身水動(dòng)力交換能力較差, 且三面環(huán)陸, 位于唐山、天津、滄州和山東省黃河口的半包圍區(qū)域內(nèi), 流入海灣的主要河流包括黃河、海河、薊運(yùn)河和灤河等, 其海洋生態(tài)環(huán)境質(zhì)量長期受陸源污染物排放的影響, 這必然會(huì)對(duì)渤海海洋生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生顯著的脅迫或控制作用[1]。

目前, 已有大量關(guān)于渤海海域浮游動(dòng)物的種類組成和數(shù)量變動(dòng)的研究[7-10], 同時(shí)針對(duì)渤海灣水域浮游動(dòng)物群落特征的研究亦日益增多[1, 11], 但是針對(duì)渤海灣橈足類群落特征與環(huán)境中多個(gè)生物因子和非生物因子之間關(guān)系的研究仍較為少見[12-13]。利用2017年2月、5月、8月和11月在渤海灣海域開展的海洋調(diào)查所獲取的浮游動(dòng)物資料, 本研究分析了浮游橈足類的種類組成、數(shù)量變化和生態(tài)特征, 探討了浮游橈足類與環(huán)境因子之間的關(guān)系。本研究旨在通過完整的季節(jié)周期和小尺度范圍內(nèi)密集的觀測來了解渤海灣海域浮游橈足類的現(xiàn)狀, 并為該海域浮游橈足類的長期動(dòng)態(tài)變化研究提供基礎(chǔ)資料, 并對(duì)該海域的生態(tài)研究和生物資源的合理利用提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 調(diào)查海區(qū)及方法

于2017年2月13—28日(冬季)、5月4—27日(春季)、8月7—31日(夏季)和11月6—19日(秋季), 在渤海灣海域開展浮游動(dòng)物調(diào)查(見圖1), 共有33個(gè)站位, 春季各站位水深的變化范圍在2.0～16.0 m之間, 平均深度為8.8 m; 夏季各站位水深的變化范圍在3.0～17.0 m之間, 平均深度為9.6 m; 秋季各站位水深的變化范圍在2.0～18.0 m之間, 平均深度為9.1 m; 冬季各站位水深的變化范圍在2.8～16.0 m之間, 平均深度為8.7 m。浮游動(dòng)物樣品采用淺水Ⅰ型浮游生物網(wǎng)進(jìn)行底層到表層垂直拖網(wǎng)的方式采集, 用5%福爾馬林海水溶液固定保存, 浮游動(dòng)物樣品的處理和分析工作均參照《海洋調(diào)查規(guī)范—海洋生物調(diào)查》[14]完成。

圖1 調(diào)查區(qū)域及站位分布

調(diào)查站位均同步監(jiān)測溫度、鹽度、表層葉綠素、濁度、pH、溶解氧、磷酸鹽、硝酸鹽、硅酸鹽。水質(zhì)樣品的采集及分析測定參照《海洋監(jiān)測規(guī)范—海水分析》[15]完成。應(yīng)用熒光分光光度法[15]測定葉綠素的濃度, 濁度的測定采用濁度計(jì)法, pH的測定采用pH計(jì)法, 溶解氧的測定采用碘量法, 磷酸鹽的測定采用抗壞血酸還原的磷鉬藍(lán)法, 硝酸鹽的測定采用鋅-鎘還原法, 硅酸鹽的測定采用硅鉬藍(lán)法[15]。

1.2 數(shù)據(jù)處理與分析

1.2.1 優(yōu)勢種

橈足類的優(yōu)勢種是根據(jù)每個(gè)種的優(yōu)勢度值()來確定, 以≥0.02的種類作為優(yōu)勢種[16]。

1.2.2 季節(jié)更替率

采用[6]來表示橈足類的季節(jié)更替率。

1.2.3 生物多樣性

橈足類多樣性指數(shù), 使用香農(nóng)-威納指數(shù)()[17]和瑪格列夫指數(shù)(Margalef’s index,)[18]來表示。

1.2.4 橈足類與環(huán)境參數(shù)

橈足類豐度與環(huán)境參數(shù)之間的關(guān)系[19], 采用多元統(tǒng)計(jì)軟件PRIMER V6.1的主成分分析(PCA)和SPSS v18.0軟件的多元回歸程序進(jìn)行分析。本研究涉及的環(huán)境因子主要包括: 溫度、鹽度、葉綠素、濁度、pH、溶解氧、磷酸鹽、硝酸鹽、硅酸鹽及水深等。

2 結(jié)果

2.1 環(huán)境因子

渤海灣春季水域表層溫度變化范圍在14.4～ 25.1 ℃之間, 平均溫度為18.1 ℃, 其水平分布總體表現(xiàn)為由灣北向?yàn)衬现饾u遞增的趨勢(圖2a); 夏季水域表層溫度變化范圍在27.2～30.4 ℃之間, 平均溫度為28.4 ℃, 其水平分布總體表現(xiàn)為由灣東向?yàn)澄髦饾u遞增的趨勢(圖2b); 秋季水域表層溫度變化范圍在2.0～11.6 ℃之間, 平均溫度為7.0 ℃, 其水平分布總體表現(xiàn)為由灣南向?yàn)潮敝饾u遞增的趨勢(圖2c); 冬季水域表層溫度變化范圍在0.6～8.8 ℃之間, 平均溫度為2.4 ℃, 其水平分布總體表現(xiàn)為由灣北向?yàn)衬现饾u遞增的趨勢(圖2d)。

圖2 水溫的四季平面分布圖

渤海灣春季表層鹽度變化范圍在30.6～32.8之間, 平均鹽度為31.0, 其水平分布總體表現(xiàn)為由灣北向?yàn)衬现饾u遞增的趨勢(圖3a); 夏季表層鹽度變化范圍在25.5～31.4之間, 平均鹽度為30.3, 其水平分布總體表現(xiàn)為由灣西向?yàn)硸|逐漸遞增的趨勢(圖3b); 秋季表層鹽度變化范圍在29.1～32.0之間, 平均鹽度為31.3, 其水平分布總體表現(xiàn)為由灣西向?yàn)硸|逐漸遞增的趨勢(圖3c); 冬季表層鹽度變化范圍在28.4～31.4之間, 平均鹽度為30.4, 其水平分布總體表現(xiàn)為由灣西向?yàn)硸|逐漸遞增的趨勢(圖3d)。

渤海灣春季表層葉綠素濃度變化范圍在0.4～ 7.0 μg/L之間, 平均濃度為2.5 μg/L, 其水平分布總體表現(xiàn)為由西南部向?yàn)惩庵饾u遞減的趨勢(圖4a); 夏季表層葉綠素濃度變化范圍在0.8～7.2 μg/L之間, 平均濃度為2.3 μg/L, 其水平分布總體表現(xiàn)為由西北部向?yàn)惩庵饾u遞減的趨勢(圖4b); 秋季表層葉綠素濃度變化范圍在0.5～5.3 μg/L之間, 平均濃度為1.5 μg/L, 其水平分布總體表現(xiàn)為由近岸向?yàn)晨谥饾u遞減的趨勢(圖4c); 冬季表層葉綠素濃度變化范圍在0.3～ 7.5 μg/L之間, 平均濃度為1.6 μg/L, 其水平分布總體表現(xiàn)為由近岸向?yàn)晨谥饾u遞減的趨勢(圖4d)。

2.2 種類組成及優(yōu)勢種

本研究全年共記錄20種橈足類(表1), 其中包括17種哲水蚤, 2種劍水蚤, 1種猛水蚤。2種橈足類在4個(gè)季節(jié)中均有出現(xiàn), 其占到了橈足類總種數(shù)的10.00%。秋季橈足類種類最多達(dá)到了13種, 春季和冬季次之, 分別為12種和9種, 夏季最少為8種。哲水蚤目的種類在4個(gè)季節(jié)中均占顯著優(yōu)勢, 其中, 春季共記錄11種哲水蚤, 1種劍水蚤; 夏季共記錄8種哲水蚤; 秋季共記錄10種哲水蚤, 2種劍水蚤, 1種猛水蚤; 冬季共記錄9種哲水蚤。中華哲水蚤(=0.32)和腹針胸刺水蚤(=0.44)為春季優(yōu)勢種類; 背針胸刺水蚤(=0.32)、真刺唇角水蚤(=0.02) 和太平洋紡錘水蚤(=0.36)為夏季優(yōu)勢種類; 中華哲水蚤(=0.11)、小擬哲水蚤(=0.58)、真刺唇角水蚤(=0.11)和近緣大眼水蚤(=0.04) 為秋季優(yōu)勢種類; 中華哲水蚤(=0.30)、太平洋真寬水蚤(= 0.12)、真刺唇角水蚤(=0.08)和洪氏紡錘水蚤(= 0.09)為冬季優(yōu)勢種類。

圖3 鹽度的四季平面分布圖

圖4 葉綠素a的四季平面分布圖

表1 渤海灣浮游橈足類種類組成

注:“*”表示該季節(jié)出現(xiàn)。

每個(gè)季節(jié)有3～8個(gè)共有種, 季節(jié)性更替率在0.33～ 0.79之間變化。夏季和冬季的更替率最大, 而春季和夏季的更替率最小(表2)。在所有4個(gè)季節(jié)中均出現(xiàn)的共2種橈足類, 在3個(gè)季節(jié)中出現(xiàn)的共有8種, 說明渤海灣的季節(jié)環(huán)境異質(zhì)性差異很大, 浮游橈足類的種類組成發(fā)生了顯著變化。

2.3 橈足類豐度的水平分布特征

本次調(diào)查橈足類總豐度的平面分布見圖5。春季渤海灣海域橈足類總豐度很高, 其平均值為882.5 ind/m3?？傌S度最高值出現(xiàn)在調(diào)查水域西南部28號(hào)站(4 225.0 ind/m3), 豐度最小值出現(xiàn)在調(diào)查水域東南部9號(hào)站(27.1 ind/m3)。夏季橈足類總豐度較高, 其平均值為84.0 ind/m3?？傌S度最高值出現(xiàn)在調(diào)查水域西北部42號(hào)站(518.8 ind/m3), 豐度最小值出現(xiàn)在調(diào)查水域東南部20號(hào)站(2.0 ind/m3)。秋季橈足類總豐度較低, 其平均值為48.4 ind/m3?？傌S度最高值出現(xiàn)在調(diào)查水域西南部17號(hào)站(700.0 ind/m3), 豐度最小值出現(xiàn)在調(diào)查水域東北部25號(hào)站(3.8 ind/m3)。冬季總豐度較低, 其平均值為11.8 ind/m3?？傌S度最高值出現(xiàn)在調(diào)查水域西南部17號(hào)站(55.0 ind/m3), 豐度最小值出現(xiàn)在調(diào)查水域東南部3號(hào)站(1.0 ind/m3)。春季渤海灣海域橈足類總豐度>夏季渤海灣海域橈足類總豐度>秋季渤海灣海域橈足類總豐度>冬季渤海灣海橈足類總豐度。

2.4 橈足類的生物多樣性分布特征

本次調(diào)查橈足類香農(nóng)-威納指數(shù)的平面分布見圖6。春季渤海灣海域橈足類香農(nóng)-威納指數(shù)平均值為1.25, 最高值出現(xiàn)在調(diào)查水域東南部的9號(hào)站, 值為2.20; 而最低值出現(xiàn)在研究水域西南部的28號(hào)站, 值為0.06。夏季渤海灣海域橈足類香農(nóng)-威納指數(shù)平均值為1.02, 最高值出現(xiàn)在調(diào)查水域的12和36號(hào)站, 值為2.09; 而最低值出現(xiàn)在研究水域的1、17和24號(hào)站, 值為0.00。秋季渤海灣海域橈足類香農(nóng)-威納指數(shù)平均值為1.58, 最高值出現(xiàn)在調(diào)查水域西北部的43號(hào)站, 值為2.36; 而最低值出現(xiàn)在研究水域西北部的51號(hào)站, 值為0.91。冬季渤海灣海域橈足類香農(nóng)-威納指數(shù)平均值為1.08, 最高值出現(xiàn)在調(diào)查水域東南部的10號(hào)站, 值為2.00; 而最低值出現(xiàn)在研究水域的1、20、30、32和34號(hào)站, 值為0.01。

表2 渤海灣浮游橈足類季節(jié)更替率

圖5 橈足類豐度(ind/m3)平面分布

本次調(diào)查橈足類物種瑪格列夫指數(shù)的平面分布見圖7。春季橈足類物種瑪格列夫指數(shù)平均值為1.41, 最高值出現(xiàn)在調(diào)查水域東南部的9號(hào)站, 值為2.31; 而最低值出現(xiàn)在研究水域的28、40和51號(hào)站, 值為0.91。夏季橈足類物種瑪格列夫指數(shù)平均值為2.08, 最高值出現(xiàn)在調(diào)查水域東南部的20號(hào)站, 值為7.00; 而最低值出現(xiàn)在研究水域的16、42、43、51和53號(hào)站, 值為0.78。秋季橈足類物種瑪格列夫指數(shù)平均值為2.94, 最高值出現(xiàn)在調(diào)查水域東部的25號(hào)站, 值為6.29; 而最低值出現(xiàn)在研究水域西南部的17號(hào)站, 值為1.27。冬季橈足類物種瑪格列夫指數(shù)平均值為2.93, 最高值出現(xiàn)在調(diào)查水域西南部的30號(hào)站, 值為8.00; 而最低值出現(xiàn)在研究水域中部的32號(hào)站, 值為1.10。

2.5 橈足類分布與環(huán)境因子

渤海灣水域春、夏、秋、冬4個(gè)季節(jié)環(huán)境因子的PCA分析結(jié)果表明, 4個(gè)季節(jié)采樣站位的海水環(huán)境存在明顯差異(圖8)。在PCA1方向上, 影響不同季節(jié)浮游動(dòng)物群落的環(huán)境因子依次為溫度、溶解氧、磷酸鹽、硅酸鹽、硝酸鹽和濁度等。在PCA2方向上, 影響不同季節(jié)浮游動(dòng)物群落的環(huán)境因子依次為鹽度、水深、葉綠素、濁度和硅酸鹽等。

圖6 橈足類香農(nóng)-威納指數(shù)平面分布

圖7 橈足類物種瑪格列夫指數(shù)平面分布

圖8 環(huán)境因子PCA排序

多元回歸分析橈足類與環(huán)境因子間的相關(guān)性系數(shù)結(jié)果見表3。春季, 橈足類豐度與磷酸鹽和濁度正相關(guān), 與溫度和水深負(fù)相關(guān); 夏季, 橈足類豐度與濁度(<0.01)和葉綠素(<0.05)顯著正相關(guān), 與硅酸鹽(<0.05) 顯著負(fù)相關(guān); 秋季, 橈足類豐度與硝酸鹽(<0.05)顯著正相關(guān), 與pH(<0.05) 和水深(< 0.05)顯著負(fù)相關(guān); 冬季, 橈足類豐度與溶解氧和溫度正相關(guān), 與硝酸鹽和鹽度負(fù)相關(guān)。由表3可知, 影響橈足類分布的重要因素包括: 葉綠素、pH、硅酸鹽、硝酸鹽和濁度。

表3 橈足類豐度與環(huán)境因子的相關(guān)性系數(shù)

*表示<0.05; **表示<0.01

3 討論

本研究全年共記錄20種橈足類, 其中包括17種哲水蚤, 2種劍水蚤和1種猛水蚤。在1959年進(jìn)行的全國海洋調(diào)查中, 對(duì)渤海浮游動(dòng)物的分析和鑒定結(jié)果總共記錄了30種橈足類生物[8]。范凱和李清雪[20]分析了2003—2004年渤海灣海域4個(gè)季節(jié)的大、中網(wǎng)浮游動(dòng)物樣品, 全年共記錄橈足類9種, 低于本次調(diào)查鑒定記錄種類數(shù)。2006—2007年908專項(xiàng)渤海調(diào)查航次的浮游動(dòng)物樣品數(shù)據(jù)顯示, 春季, 共記錄橈足類6種; 夏季, 共記錄橈足類16種; 秋季, 共記錄橈足類9種; 冬季, 共記錄橈足類7種[10]。2004—2009年渤海灣春、夏季共鑒定出橈足類16種, 哲水蚤目種類為優(yōu)勢種類[11]。2013年春季, 在渤海中部的大型浮游動(dòng)物樣品中共發(fā)現(xiàn)了14種橈足類, 夏季發(fā)現(xiàn)了10種橈足類, 秋季鑒定出了10種橈足類, 冬季共鑒定出橈足類9種[21]。本研究結(jié)果顯示, 橈足類秋季種類最多達(dá)到13種, 春季和冬季次之, 分別為12種和9種, 夏季較少為8種, 且4個(gè)季節(jié)均以哲水蚤目種類占優(yōu)勢。

研究結(jié)果顯示, 渤海灣浮游動(dòng)物的主要高峰發(fā)生在春季。此外, 夏季和秋季有一個(gè)小的高峰。橈足類占浮游動(dòng)物種類的絕大部分, 且是數(shù)量的主要組分并顯示出明顯的季節(jié)性變化[20], 與本次調(diào)查的結(jié)果非常相似。在本項(xiàng)研究中, 渤海灣橈足類的總豐度春季>夏季>秋季>冬季。渤海灣橈足類全年在空間上的分布極不均勻, 呈明顯的斑塊狀分布, 總體趨勢春季為西部海域的平均豐度高于東部海域, 夏季、秋季和冬季均為近岸海域的平均豐度高于遠(yuǎn)岸海域, 空間分布顯著差異。秋季橈足類香農(nóng)-威納指數(shù)平均值最高, 春季橈足類香農(nóng)-威納指數(shù)平均值較高, 冬季渤海灣海域橈足類香農(nóng)-威納指數(shù)平均值次之, 夏季渤海灣海域橈足類香農(nóng)-威納指數(shù)平均值最低。秋季, 橈足類物種瑪格列夫指數(shù)的平均值最高, 冬季, 橈足類物種瑪格列夫指數(shù)的平均值較高, 夏季, 橈足類物種瑪格列夫指數(shù)的平均值較低, 春季橈足類物種瑪格列夫指數(shù)的平均值最低。渤海灣海域橈足類生物多樣性的分布趨勢表現(xiàn)出顯著的季節(jié)差異。

浮游動(dòng)物群落的種類組成和分布等特征與溫度、鹽度、葉綠素、濁度、pH、溶解氧、營養(yǎng)鹽等環(huán)境因子相關(guān)[2, 10, 12-13, 21-22]。渤海灣位于渤海西部, 是一個(gè)典型的高強(qiáng)度營養(yǎng)鹽輸入和高強(qiáng)度開發(fā)的淺水泥質(zhì)、緩坡生態(tài)系統(tǒng)類型的海域, 其浮游動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)特征與其水質(zhì)和水動(dòng)力環(huán)境密切聯(lián)系[1]。通過PCA和多元回歸分析結(jié)果顯示, 渤海灣海域橈足類豐度在四個(gè)季節(jié)與不同環(huán)境因子皆存在顯著的相關(guān)關(guān)系。由于不同的橈足類對(duì)于環(huán)境因子的適應(yīng)性差異, 導(dǎo)致不同季節(jié)橈足類群落所依賴的環(huán)境因子表現(xiàn)差異。PCA分析結(jié)果顯示, 溫度和鹽度均會(huì)對(duì)渤海灣橈足類群落分布產(chǎn)生重要影響, 這是因?yàn)闇囟群望}度會(huì)直接影響浮游橈足類的新陳代謝和繁殖, 其對(duì)橈足類的產(chǎn)卵量, 孵化率, 卵到成蟲的發(fā)育時(shí)間以及橈足類的生命周期都有重要影響[23-24]。夏季橈足類豐度的總體分布趨勢與溫度水平分布的趨勢相似, 表現(xiàn)為由灣東向?yàn)澄髦饾u遞增的趨勢。秋季橈足類豐度的總體分布趨勢與溫度水平分布的趨勢相反, 表現(xiàn)為由灣南向?yàn)潮敝饾u遞減的趨勢。冬季橈足類豐度的總體分布趨勢與溫度水平分布的趨勢相似, 表現(xiàn)為由灣北向?yàn)衬现饾u遞增的趨勢。

PCA和多元回歸分析均顯示, 渤海灣橈足類的豐度與葉綠素呈顯著正相關(guān), 而氮、磷和硅等營養(yǎng)鹽類均屬于海水中限制浮游植物生長的重要生源要素, 它們?cè)诳刂坪Ｑ蟪跫?jí)生產(chǎn)力方面起著至關(guān)重要的作用, 而這些生源要素含量的分布具有顯著的季節(jié)性和區(qū)域性的規(guī)律[21, 25-26]。闞文靜等[26]分析2004—2007年獲得的渤海灣氮、磷和硅營養(yǎng)鹽的數(shù)據(jù)資料, 研究結(jié)果表明: 渤海灣水質(zhì)營養(yǎng)鹽污染有加重趨勢, 磷成為近年來渤海灣浮游植物生長的限制因子。尹翠玲等[27]分析了2004—2012年在渤海灣開展的營養(yǎng)鹽連續(xù)監(jiān)測數(shù)據(jù), 結(jié)果表明: 與1978—1980年相比, DIN增加、DIP下降、N/P比值升高顯著, 浮游植物生長繁殖的主要受限因子為磷酸鹽, 營養(yǎng)鹽硅也受到了一定限制。多元回歸分析顯示, 硅酸鹽和硝酸鹽均會(huì)對(duì)渤海灣橈足類豐度分布產(chǎn)生重要影響, 已有研究證明橈足類具有對(duì)浮游植物選擇性攝食的生活習(xí)性, 故由于營養(yǎng)鹽環(huán)境因子對(duì)浮游植物生長繁殖的限制, 必然會(huì)影響到橈足類的豐度和分布[28-29]。春季橈足類豐度的總體分布趨勢與葉綠素水平分布的趨勢相似, 表現(xiàn)為由西南部向?yàn)惩庵饾u遞減的趨勢。PCA和多元回歸分析均顯示, 渤海灣橈足類的豐度與濁度呈顯著正相關(guān), 目前有關(guān)于濁度對(duì)浮游動(dòng)物種類組成和分布影響的研究較少, 但已有研究表明浮游橈足類可以在高濁度、低葉綠素含量的海區(qū)存活并大量繁衍后代[30]。

通過對(duì)2006—2007年的908專項(xiàng)調(diào)查中的浮游動(dòng)物數(shù)據(jù)資料統(tǒng)計(jì)分析研究發(fā)現(xiàn), 春季對(duì)中國近海浮游動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)影響較大的環(huán)境因子, 包括水溫和鹽度等; 夏季對(duì)中國近海浮游動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)影響較大的環(huán)境因子, 包括水溫, 鹽度和水深等; 秋季對(duì)中國近海浮游動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)影響更大的環(huán)境因素, 包括水溫, 鹽度, 水深和pH等; 冬季對(duì)中國近海浮游動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)影響較大的環(huán)境因子, 包括水溫和鹽度等[10]?；诓澈?004—2015年夏季浮游動(dòng)物的監(jiān)測資料, 通過分析浮游動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)的變化與環(huán)境因子之間的關(guān)系, 結(jié)果表明, 渤海灣浮游動(dòng)物的群落變化主要受溫度, 鹽度和營養(yǎng)鹽等環(huán)境因素的影響[12]。卜亞謙等[13]分析了2015—2016年夏季和冬季基于渤海浮游動(dòng)物樣品分析獲取的數(shù)據(jù), 結(jié)果表明, 影響浮游動(dòng)物分布的主要環(huán)境因素是鹽度和濁度。本研究結(jié)果與上述文獻(xiàn)資料結(jié)論相似, 影響橈足類分布最重要的環(huán)境因子包括: 葉綠素、pH、硅酸鹽、硝酸鹽、濁度、溫度、鹽度、溶解氧、磷酸鹽等。

4 結(jié)論

1) 四個(gè)季節(jié), 渤海灣海域橈足類的群落組成特征存在顯著的季節(jié)差異。秋季渤海灣海域橈足類的種類組成最為豐富, 而橈足類在夏季的種類數(shù)最少。橈足類的豐度在春季的渤海灣海域達(dá)到最高, 而冬季橈足類的豐度達(dá)到最低。橈足類的香農(nóng)-威納指數(shù)和物種瑪格列夫指數(shù)在渤海灣海域的秋季達(dá)到最高, 橈足類在夏季的香農(nóng)-威納指數(shù)達(dá)到最低, 而橈足類在春季的物種瑪格列夫指數(shù)達(dá)到最低。

2) 渤海灣海域橈足類群落結(jié)構(gòu)的季節(jié)變化, 主要受到溫度、鹽度、溶解氧、葉綠素、磷酸鹽、硝酸鹽、硅酸鹽、pH和濁度等環(huán)境因子的顯著影響。春季橈足類豐度的總體分布趨勢與葉綠素水平分布的趨勢相似, 表現(xiàn)為由西南部向?yàn)惩庵饾u遞減的趨勢; 夏季橈足類豐度的總體分布趨勢與溫度水平分布的趨勢相似, 表現(xiàn)為由灣東向?yàn)澄髦饾u遞增的趨勢; 秋季橈足類豐度的總體分布趨勢與溫度水平分布的趨勢相反, 表現(xiàn)為由灣南向?yàn)潮敝饾u遞減的趨勢; 冬季橈足類豐度的總體分布趨勢與溫度水平分布的趨勢相似, 表現(xiàn)為由灣北向?yàn)衬现饾u遞增的趨勢。

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Community characteristics of planktonic copepods in the Bohai Bay

XU Dong-hui, QI Yan-ping, LIU Xiao, PAN Yu-long, DU Xiao-yuan, WANG Tai-sen

(North China Sea Environmental Monitoring Center, State Oceanic Administration, Qingdao 266033, China)

Bohai Bay; planktonic copepods; community characteristics; environmental factors

This study analyzed the composition, abundance, and biodiversity of planktonic copepods based on samples collected in the Bohai Bay in 2017.According to the sampling date and environmental parameters, the abundance and its influencing factors were explored with multivariate analysis.A total of 20 species of planktonic copepods were identified in this survey.The numbers of pelagic copepod in spring, summer, autumn, and winter were 12, 8, 13, and 9, respectively.In spring, the average abundance, the Shannon–Wiener index (), and the Margalef′s index () were 882.5 ind/m3, 1.25, and 1.41, respectively.In summer, the average abundance,, andwere 84.0 ind/m3, 1.02, and 2.08, respectively.In autumn, the average abundance,, andwere 48.4 ind/m3, 1.58, and 2.94, respectively.In winter, the average abundance,, andwere 11.8 ind/m3, 1.08, and 2.93, respectively.The abundance of planktonic copepods showed distinct heterogeneity in the Bohai Bay.There was a seasonal variation in the primary environmental factors that affected the distribution of planktonic copepods.In spring, they were temperature, dissolved oxygen, pH, and turbidity.In summer, they were water depth, phosphate, silicate, and turbidity.In autumn, they were salinity, phosphate, and turbidity.In winter, they were salinity, silicate, and turbidity.This research provided fundamental information on the long-term observation of planktonic copepods ecology in the Bohai Bay.In spring, the horizontal distribution trend of copepods abundance is similar to horizontal chlorophyll distribution.In summer and winter, the horizontal distribution trend of copepods abundance is similar to the horizontal temperature distribution.In autumn, the horizontal distribution trend of copepods abundance is contrasted to the horizontal temperature distribution.

Apr.14, 2021

[Supported by the National Key Research and Development Program of China, No.2019YFC1407903]

徐東會(huì)(1979—), 男, 工程師, 主要從事浮游生物生態(tài)學(xué)研究, E-mail: lvbaobei@sina.com

Q178.1

A

1000-3096(2022)03-0069-12

10.11759/hykx20210414001

2021-04-14;

2021-07-25

國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目(2019YFC1407903)

(本文編輯: 趙衛(wèi)紅)