北戴河养殖海域浮游植物的种类组成和时空分布特征

2010-09-11张建乐陈海

海洋通报 2010年4期

关键词：北戴河贝类均匀度

张建乐，陈海

（河北省海洋环境监测中心，河北秦皇岛 066002）

北戴河养殖海域浮游植物的种类组成和时空分布特征

张建乐，陈海

（河北省海洋环境监测中心，河北秦皇岛 066002）

于2007年5－10月对北戴河养殖海域的浮游植物进行了网采调查，共鉴定浮游植物31属67种，其中硅藻门占绝对优势，计有23属54种，其次是甲藻6属11种，定鞭藻和绿藻各1属1种。统计分析结果显示，浮游植物种类组成及其优势种类的季节变化比较明显。浮游植物数量高峰出现在8月初，低谷出现在6月中旬，平均丰度为1 135.10×104cell/m3。浮游植物多样性指数变化范围为0.088～2.332，平均为1.162；均匀度变化范围为0.034～0.788，平均为0.333。

北戴河；浮游植物；种类组成；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

浮游植物是海洋生态系统能量流动和物质循环的主要环节，在海洋生态系统中占有非常重要的地位，其种类组成及生物量的变化特征，敏感地反映了海洋环境的变化。近年来，随着北戴河近海渔业资源的逐步枯竭，浅海养殖成了广大渔民致富的新途径。1988年，该海域贝类养殖面积仅106 ha，2001年为953 ha，2007年猛增为9 333 ha，年产扇贝柱4×106kg，实现产值过亿元。贝类作为一种滤食性动物，一方面通过对浮游植物的摄食引起浮游植物种类、数量的改变，另一方面，其过度养殖也会诱发“养殖污染”，进而影响浮游植物的生长繁殖[1,2]。

2007年以前，对这一带海域浮游植物的调查研究很少，仅 1984－1985年的河北省海岸带和海涂资源综合调查对北戴河南侧的昌黎海域浮游植物作过较详细的周年调查[3]。之后再无公开报道资料。本文根据2007年5－10月对北戴河贝类养殖海域浮游植物的调查结果，对该海域浮游植物的种类组成和时空分布进行了分析，旨在为全面评价该海域的生态环境状况和合理发展海水养殖业提供参考。

1 材料与方法

调查于2007年5－10月在北戴河贝类养殖海域进行，共设6个站位，用浅水Ⅲ型浮游生物网采集浮游植物样品，采样频率为每月上、下半月各1次，采样站位详见图 1。浮游植物的样品固定、浓缩和定量计数，均按《海洋监测规范》（GB17378-1998）进行。多样性指数的计算采用 Shannon-Weaver（1963）公式：

均匀度的计算采用Pielou（1966）公式：

式中：H’为种类多样性指数，多样性指数最大值Hmax=log2S； S为样品中的种类总数；Pi为第i种的细胞数与总细胞数的比值；J为均匀度。

图1 调查站位图Fig.1 Survey stations of the phytoplankton in the Beidaihe coastal waters

2 结果

2.1 水温和盐度的变化特征[4]

北戴河海域周年海水水温变幅较大，冬季在零度以下，夏季最高可达29.0 ℃。

海水盐度变化主要受降水和陆地径流的影响，一般表现为枯水期高、丰水期低，远岸高、近岸低的特点。调查期间，6个站位盐度平均值最高出现在5月初，为32.030，进入丰水期后，盐度值下降，最低值出现在8月9日，为29.526，之后由于降水减少，盐度又开始回升（图2）。

图2 北戴河养殖海域的水温和盐度季节变化Fig.2 Water temperature and salinity in the Beidaihe coastal waters area

2.2 种类组成及其季节变化

2.2.1 种类组成北戴河贝类养殖区附近有洋河和抚宁人造河等排污河流注入，营养盐比较丰富。调查区浮游植物的种类组成见表 1。该海域已查明的浮游植物有31属67种，大多数属于温带近岸性种类，其中硅藻门的种类最多，有23属54种；其次是甲藻门，有6属11种；定鞭藻门和绿藻门各1属1种。硅藻门中以角毛藻属的种类最多，达12种；其次是圆筛藻属和根管藻属，各有6种。甲藻门中以原甲藻属和角藻属的种类最多，各3种。

根据5－10月12次调查中浮游植物出现的频率，常见的种类有星脐圆筛藻Coscinodiscus asteromphalus、尖刺拟菱形藻（Pseudonitzshia pungens ）、刚毛根管藻Rhizosolenia setigera、中华盒形藻Biddulphia sinensis、布氏双尾藻Ditylum brightwellii、螺旋扭鞘藻Streptotheca thamesis、圆柱角毛藻Chaetoceros teres等（表1）。

表1 浮游植物的种类组成Tab.1 Species composition of the phytoplankton in the Beidaihe coastal waters

续表1

2.2.2 季节变化浮游植物种类组成的季节变化比较明显（图3）。5月浮游植物种类较少，在18种左右，6月初降至14种。随后种类丰富度开始波动向上，自6月下旬至9月下旬都在23-32种的范围，8月17日和9月11日的32种为种类丰富度单次调查的最大值。进入10月，种类丰富度回落至较低水平，10月10日仅12种。

图3 浮游植物种类的季节变化Fig.3 Seasonal variation of the phytoplankton species in the Beidaihe coastal waters

表2给出了2007年5－10月在各航次浮游植物平均细胞数里占有较大百分比（以2%为标准）的种类，这些种类大部分为广温性种类[5,6]。5月初浮游植物优势种类单一，柔弱根管藻Rhizosolenia delicatula在该航次浮游植物平均细胞数里所占比例超过99%。之后优势种的组成种类逐步增加，6月优势种类为3-4种，中肋骨条藻成为第一优势种。7月初的优势种类达到5种，旋链角毛藻Chaetoceros curvisetus、棕囊藻Phaeocystis sp、浮动弯角藻Eucampia zoodiacus等成为优势种。8月中下旬优势种类数量达到高峰，有7种之多。9月优势种类数开始下降，10月笔尖根管藻Rhizosolenia styliformis成为单一优势种，在浮游植物平均细胞数里所占比例均超过99%。

表2 主要优势种的季节演替Tab.2 The seasonal distribution of main phytoplankton in the Beidaihe coastal waters

2.3 丰度时空分布特征

2007年5－10月北戴河贝类养殖海域浮游植物细胞丰度的总平均值为1 135.10×104cell/m3。浮游植物丰度在整个7、8、9月都相对较高，最高出现在 8月初，6个测站的平均丰度达 3 547.85×104cell/m3；低谷出现春末夏初，浮游植物细胞丰度低于100×104cell/m3，6月中旬，6个测站的平均丰度仅为6.84×104cell/m3，比整个调查期间浮游植物细胞丰度的总平均值低两个多数量级（图4）。

图4 浮游植物细胞丰度的季节变化Fig.4 Seasonal variation of cell numbers of phytoplankton in the Beidaihe coastal waters

从浮游植物丰度的平面分布看，在5月、6月、9月大致呈近岸高、远岸低的趋势，7月下旬呈近岸低、远岸高的趋势，其余时间则分布趋势不明显。

2.4 多样性指数和均匀度

从浮游植物多样性指数的平均值看，北戴河贝类养殖海域多样性指数范围为0.088～2.332，平均仅1.162（图5）。6月中旬和8月中旬多样性指数相对较高，其它时间的调查多样性指数均小于2.0，5月初和10月浮游植物多样性指数仅在0.1左右。一般而言，种类越多，不同种间数量差异越小，则多样性指数越大，环境越正常。由图5可以看出，北戴河贝类养殖海域均匀度范围为0.034～0.788,平均0.333。与多样性指数分布相似，只有6月中旬和8月中旬均匀度大于 0.5，其余时间较低，5月初和10月的均匀度甚至小于0.05，说明浮游植物多样性水平较低。这与营养盐或其它因素是否相关还有待于进一步研究。

图5 浮游植物多样性指数和均匀度的季节变化Fig.5 Seasonal variation of the diversity index and evenness of phytoplankton in the Beidaihe coastal waters

3 结语

a)浮游植物生态调查共记录31属67种。其中硅藻23属54种，甲藻6属6属11种，定鞭藻和绿藻各1属1种。常见的种类有星脐圆筛藻、尖刺菱形藻、刚毛根管藻、中华盒形藻、布氏双尾藻、螺旋扭鞘藻、圆柱角毛藻等。

b)浮游植物种类组成和细胞数量的季节变化比较明显。6月上旬种类最少，仅10属14种。6月中旬，浮游植物细胞数量也达到最低，平均数量为6.84×104cell/m3。8月中旬至9月上旬的两次监测种类最多，为 32种，尖刺拟菱形藻、刚毛根管藻和角毛藻属的一些种类成为各站常见种。浮游植物数量高峰也出现在8月初，平均数量达3 547.85×104cell/m3。

c)多样性指数和均匀度的分析表明，6月中旬和8月中旬浮游植物生长环境比较正常，浮游植物多样性水平较理想，其它月份生物多样性较差。

[1]毕远溥.小窑湾双壳贝类筏式养殖对海域环境的影响 [J].应用与环境生物学报,2002,8(3): 270-275.

[2]杨蕾.我国海水养殖及其可持续发展的对策 [J].水产科学,2003,22(4): 45-48.

[3]河北省海岸带和海涂资源研究开发保护领导小组.河北省海岸带和海涂资源综合调查图集 [M].西安: 西安地图出版社,1988.

[4]张建乐.北戴河,南戴河海域水体养殖环境分析 [J].河北渔业,2008,(12): 34-37.

[5]杨世民,董树刚.中国海域常见浮游硅藻图谱 [M].青岛: 中国海洋大学出版社,2006.

[6]谢文玲,陈长平,高亚辉.台湾海峡中北部至南麂列岛海域2005年冬季硅藻群落结构特征 [J].台湾海峡,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

1001-6932(2010)04-0407-05

2009-02-20；