2013年夏季南黄海浮游植物群集

张 健，李佳芮

(国家海洋信息中心，天津 300171)

2013年夏季南黄海浮游植物群集

张 健，李佳芮

(国家海洋信息中心，天津 300171)

利用Utermöhl方法，对2013年夏季取得的211个南黄海浮游植物样品进行鉴定分析，共鉴定出浮游植物3门60属114种（不包括未定名种），其中，硅藻42属75种，甲藻16属37种，金藻2属2种。群落组成以硅藻为主，其次是甲藻，然后是金藻。调查海区浮游植物的生态类型以温带近岸性为主，优势种为：小等刺硅鞭藻、简单裸甲藻、旋沟藻、蜂腰双壁藻、具槽帕拉藻和菱形海线藻等，小等刺硅鞭藻在本调查中作为绝对优势种出现。浮游植物细胞丰度介于0.037 0×103～32.3× 103cells/L，平均值为2.04×103cells/L；表层浮游植物细胞丰度大致从近岸到外海呈逐步降低趋势，在南黄海西部近岸的表层水体达到最高值32.3×103cells/L，调查区东南部靠近外海区域也出现了丰度高值区。香农-威纳多样性指数在调查区北部和南部较高，而Pielou均匀度指数则在东部呈现高值区域。

浮游植物；群落结构；南黄海；夏季

浮游植物作为海洋生态系统的初级生产者，在物质循环和能量流动中起着至关重要的作用，同时某些物种还可以作为海流、水团或赤潮的指示种，浮游植物群落结构的变化也成为海洋环境变化的重要指标，通过对海洋环境信息的反馈，对了解和掌握海洋生物资源状况、变动规律和补充机制有着极为重要的意义[1]。此外浮游植物群落可以对海洋的生态环境造成影响，浮游植物在改变碳通量，云反照率，海水光通量和热通量上发挥着至关重要的作用[2]。历史上对中国黄海海域的浮游植物的研究仅限于对拖网采样的分析[3-5]，定量分析的资料还较少[6]，本文通过采用Utermöhl[7]分析方法分析了南黄海海域2013年8月份的浮游植物群落分布特点，以期为研究黄海的生态系统结构与功能提供基础资料。

图1 调查海区和站位Fig.1 Survey area and sampling stations

1 材料与方法

1.1 站位设置及采样方法

2013年7月29日到2013年8月7日，在南黄海中部（34.0°-36.5°N，120.0°-124.5°E）进行海上调查。共设置45个采水站(如图1)，按照《海洋调查规范》[8]，采集标准层浮游植物水样250 mL，倒入聚乙烯样品瓶中，立即用中性福尔马林固定（终浓度1%～2%），共取得水样211个。

1.2 样品分析方法

样品在实验室进行浮游植物物种鉴定和细胞丰度分析。采用国际通用的Utermöhl方法对样品进行分析。取27 ml浮游植物亚样品于Hydro-bios的Utermöhl计数框，沉降24 h，用AO倒置显微镜在200或400倍下进行浮游植物物种鉴定与计数，细胞丰度的统计和误差处理参考孙军等[7]。

1.3 浮游植物群落结构分析

浮游植物群落分析采用香农-威纳（Shannon-Wiener）物种多样性指数、Pielou均匀度指数和优势度指数，如下[9]：

香农-威纳指数（Shannon-Wiener index,H′）计算公式如下：

式中：H′为多样性指数；Pi是第i种的个数与该样方总个数之比值；S为样方种数。

物种均匀度指数（Pielou’s index,J）计算公式如下：

式中：H′为多样性指数；S为样方种数。

优势度（Y）计算公式如下：

式中：ni为第i个种的个体数；fi为该种在各站位出现的频率；N为每种出现的总个体数。

2 结果与讨论

2.1 浮游植物物种组成

共发现浮游植物3门60属114种（不包括未定名种），其中硅藻门42属75种，占所有物种的65.8%，甲藻门16属37种，占所有物种的32.5%，金藻门2属2种，占所有物种的1.7%。

浮游植物的物种以温带近岸性为主，占比例较大的物种为：小等刺硅鞭藻Dictyocha fibula、简单裸甲藻Gymnodinium simplex、旋沟藻Gyrodinium spirale、蜂腰双壁藻Diploneis bombus、具槽帕拉藻Paralia sulcata和菱形海线藻Thalassionema nitzschioides等。

各优势种出现频率和优势度见表1，此外，骨条藻Skeletonema spp.也作为常见种出现在山东半岛南岸以及近岸海域，而圆筛藻Coscinodiscus spp.和海链藻Thalassiosira spp.在调查区的大部分海域几乎都有分布。

表1 2013年夏季调查区浮游植物优势种Tab.1 Phytoplankton dominant species in the survey area in the summer of 2013

2.2 浮游植物细胞丰度

2.2.1 细胞丰度的表层分布

浮游植物细胞总体分布如图2所示，细胞丰度介于0.037×103～32.300×103cells/L，平均值为2.04×103cells/L。其中硅藻占浮游植物细胞丰度比例最大，为0.037×103～31.0×103cells/L，平均值为1.67×103cells/L，刻画了浮游植物细胞丰度的总体分布；其次为甲藻，丰度为0.037×103～13.3×103cells/L，平均值为1.18×103cells/L；金藻出现频率与往年相比提高很多，丰度为0.037×103～11.85×103cells/L，平均值为0.42×103cells/L。

细胞丰度分布的总体趋势是从近岸到远洋逐渐降低，高值区出现在苏北沿岸，其中在10294站位表层达到调查区浮游植物细胞丰度最高值32.3×103cells/L，在9094站位也达到25.4×103cells/L，优势种主要是小等刺硅鞭藻、简单裸甲藻、角毛藻Chaetoceros spp.和尖刺伪菱形藻Pseudo-nitzschia pungens，这与近岸充足的营养盐和足够的光照有关。

另外，在外海的12694站位也有细胞丰度高值区出现，该站表层细胞丰度达到19.1×103cells/L，优势种为角毛藻和丹麦细柱藻Leptocylindrus danicus，这有可能是受上升流影响所致，该海域中的上升流将底层的营养盐带到表层，促进了该海域浮游植物的生长[11]。浮游植物在调查区中部偏东和北部丰度较低，而在西部以及南部，尤其是10294、9094和12694三个站位周围海域，细胞丰度都有较高值出现。可能是因为近岸高温高营养盐的混合区和外海表层营养盐匮乏的层化区的作用所致，而在层化区温跃层的下方是南黄海陆架海区重要的海洋现象—黄海冷水团，7月份是其强度的鼎盛时期。已有的研究表明，黄海冷水团对海水化学要素和浮游生态系统的垂直分布具有重要影响。另外，浅海陆架锋也是夏季南黄海重要的水文特征，对浮游植物具有明显的聚集作用[12]。

总体来说，调查区浮游植物中硅藻占绝对优势，其丰度分布决定着浮游植物细胞丰度的总体分布；但甲藻也占有一定的比例，甚至在某些站位占有优势，如在9094站表层甲藻细胞丰度达到13.3×103cells/L。本次调查中发现的金藻门中的小等刺硅鞭藻在许多站位上作为绝对优势种出现。

图2 调查区表层浮游植物细胞丰度分布（103个/L）a浮游植物；b硅藻；c甲藻；d简单裸甲藻；e旋沟藻；f小等刺硅鞭藻Fig.2 The distribution of surface phytoplankton and dominant species cell abundance(103cells/L)a.phytoplankton;b.diatom;c.dinoflagellates;d.Gymnodinium simplex;e.Gyrodinium spirale;f.Dictyocha fibula

2.2.2 浮游植物细胞丰度的垂直分布

对调查区的A、B、C、D、E、F六个平行断面进行作图（图3），来表征调查区海域的浮游植物垂直分布特征。总体来说，这6个断面的浮游植物分布特征是随水深的增加而减弱，由近岸向外海逐步降低。但在B、C和D断面，近岸的浮游植物细胞丰度却出现随水深的增加而增强的特点。这可能是因为南黄海春季水华过后的整个夏季，南黄海中央海域表层营养盐消耗殆尽，而跃层的存在阻碍了下层的营养盐向上传递。在水平方向，流场为环流结构，中央水域和边界水域交换较少，此时营养盐是上层浮游植物生长的主要限制性因子，由于营养盐的缺乏，细胞丰度较低，然而在紧贴温跃层下部，具有丰富的营养盐和合适的光照，且水体稳定，比较有利于浮游植物的生长[13]。

图3 各断面浮游植物细胞丰度的垂直分布（103个/L）a断面A浮游植物；b断面A硅藻；c断面A甲藻；d断面B浮游植物：e断面B硅藻；f断面B甲藻；g断面C浮游植物；h断面C硅藻；i断面C甲藻；j断面D浮游植物；k断面D硅藻；l断面D甲藻；m断面E浮游植物；n断面E硅藻；o断面E甲藻；p断面F浮游植物；q断面F硅藻；r断面F甲藻Fig.3 The vertical distribution of phytoplankton cell abundance along sections in survey area(103cells/L)a.Section A phytoplankton;b.Section A diatoms;c.Section A dinoflagellates;d.Section B phytoplankton;e.Section B diatoms;f.Section B dinoflagellates;g.Section C phytoplankton;h.Section C diatoms;i.Section C dinoflagellates;j.Section D phytoplankton;k.Section D diatoms;l. Section D dinoflagellates;m.Section E phytoplankton;n.Section E diatoms;o.Section E dinoflagellates;p.Section F phytoplankton;q.Section F diatoms;r.Section F dinoflagellates

2.3 调查区浮游植物的生态特征

浮游植物以沿岸性广温和广盐性种类为主，还有一定数量外洋性物种和底栖或附着性物种[14]。角毛藻属中的窄隙角毛藻Chaetoceros affinis和柔弱角毛藻Chaetoceros debilis等以及具槽帕拉藻，布氏双尾藻Ditylum brightwellii等都属于近岸广温性种。而圆筛藻和一些根管藻Rhizosolenia属于外洋和沿岸性种类。曲舟藻和新月柱鞘藻Cylindrotheca closterium都属于底栖种类。

作为优势种出现的角毛藻属的种类较多，主要为近岸性温带和热带种类，还有发现的菱形海线藻为分布极广的世界性种。其他种类都是适温、适盐范围较广宽的广布种和沿岸性种。也有少数属于外洋性种类，如扭角毛藻Chaetoceros convolutus、星脐圆筛藻Coscinodiscus asteromphalus、笔尖形根管藻Rhizosolenia styliformis为热带亚热带种，是暖流指示种。而发现的柔弱几内亚藻Guinardia delicatula为南温带近岸性种类，常在暖海出现，也可作为暖流指示种。本次调查同以往相比，可证实浮游植物的种类呈上升趋势，另外，由于人类活动对南黄海的影响日益加剧，入海河流将大量的营养盐带入黄海，导致南黄海沿岸有肥化趋势[15-16]，使得浮游植物物种丰富度有所增加。

2.4 浮游植物群落的多样性指数分布

调查区的浮游植物多样性指数（Shannon-Wiener index，图4）介于0.863～3.558之间，平均值为2.487，总体分布比较均匀，没有特别明显的高值区与低值区，但在山东半岛南岸与南黄海南部有2个相对高值区，分别达到3.452和3.558。而在调查区的东北部则出现低值区，数值为0.863。调查断面浮游植物的Pielou均匀度指数介于0.460～0.967，平均值是0.581，均匀度指数从近岸到远洋呈逐渐升高的趋势，高值区位于调查区的东部，而低值区出现在调查区北部近岸位置。

图4 表层海水浮游植物群落的多样性指数分别（a.香农-威纳指数；b.Pielou均匀度指数）Fig.4 Distribution of diversity indices of surface water in survey area(a.Shannon-Wiener index;b.Pielou's evenness index)

3 结论

在本次调查中硅藻在浮游植物群落中占绝对优势，其次是甲藻，浮游植物平均细胞丰度为2.04×103cells·L-1。值得注意的是，金藻门中的小等刺硅鞭藻成为绝对优势种出现，这是以往记录中没有的。调查区浮游植物细胞丰度分布呈现明显的区域性，南黄海的近岸站位的浮游植物细胞丰度明显高于外海的站位，高值区在苏北沿岸以及南黄海东南部。细胞丰度在垂直方向上大体由表层向深层递减。

致谢：感谢同事李佳芮在论文写作上给予的帮助，谨致谢忱！

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Phytoplankton Community in the South Yellow Sea in the Summer of 2013

ZHANG Jian,LI Jia-rui
(China Oceanic Information Center,Tianjin 300171,China)

The multidiscipline investigation has been carried out at 49 stations in the south Yellow Sea（34.0°-36.5°N,120.0°-124.5°E）from July 29 to August 7,2013.A total of 3 phyla 60 genera and 114 taxa（not including uncertain species）were identified by the utermohl method in the survey area.The major groups were diatom and dinoflagellate.The ecotype of most phytoplankton was temperate or coastal species.The dominant species were Dictyocha fibula,Gymnodinium simplex,Gyrodinium spirale,Diploneis bombus,Paralia sulcata and Thalassionema nitzschioides,meanwhile D.fibula was the predominant species.The cell abundance of phytoplankton ranged from 0.037 0 to 32.3×103cells/L,with an average of 2.04×103cells/L.The cell abundance of phytoplankton was relatively high in inshore and low in offshore area.High abundance was found in west region of the sourth Yellow Sea，it reached the highest value at 32.3×103cells/L,it was also high in southeast region in the survey area.The Shannon-Wiener diversity was relatively high in the southwest survey area, and the Pielou′s evenness index was high in the eastern survey area.

phytoplankton;community structure;south Yellow Sea;summer

S932.7

A

1008-830X(2014)04-0332-05

2014-04-05

张健（1986-），男，山东青岛人，工程师，硕士，研究方向：海洋生态.E-mail：889900hhhhhh@163.com