长岛自然保护地海洋浮游动植物初步调查

贾 伟 王 曦 李玉春 初永忠

长岛自然保护地海洋浮游动植物初步调查

贾 伟1王 曦2李玉春1初永忠3

（1.烟台市森林资源监测保护服务中心，山东 烟台 264000；2.烟台市海洋环境监测预报中心，山东 烟台 264003；3.长岛国家海洋公园管理中心，山东 长岛 265800）

2018年8月至9月、2018年10月至11月、2019年2月至3月和2019年4月至5月四个时间段内，文章对长岛自然保护地内海域浮游植物和浮游动物进行了专项调查，共记录浮游植物128种、浮游动物102种。其中，浮游植物种类数量组成以硅藻占绝对优势，甲藻次之，少量绿藻、金藻；浮游动物以浮游幼虫和桡足类为主，其次为节肢动物和刺胞动物。

调查；浮游植物；浮游动物；长岛；自然保护地

引言

浮游植物是海洋生态系统中的初级生产者，是构建海洋生态平衡的基础环节，其数量的多少直接影响海域的生产力大小和浮游动物的种群数量，浮游动物是中上层鱼类和其他经济动物的重要饵料，很多浮游动物的分布与气候有关。因此，浮游植物、浮游动物可用作暖流、寒流及水污染监测的指示生物，是海洋环境调查不可缺少的生物指标[1-3]，也是海洋类自然保护地生态环境质量好坏的重要指标。本调查基于一个年度4个时间段内采样数据，分析浮游动植物种类、细胞密度和群落结构及多样性指数，为长岛自然保护地海域生物多样性保护和下一步推进长岛国家公园创建工作提供数据参考。

1 研究地概况

长岛又称“庙岛群岛”“长山列岛”，隶属山东省烟台市，原为长岛县，2018年，由山东省政府批复设立长岛海洋生态文明综合试验区，位于环渤海交界处，独特的地理位置、复杂的海洋生态环境、特殊的海蚀地质地貌，现建有多处各级各类自然保护地，涉及海域的保护地有长山列岛国家地质公园、长岛国家级海洋公园、庙岛群岛海豹省级自然保护区、长岛长山尾海洋地质遗迹省级海洋特别保护区，以及长岛皱纹盘鲍光棘球海胆、长岛许氏平鮋等国家级水产种质资源保护区等，以岛屿为主的保护地有长岛国家级自然保护区、长岛国家级森林公园、胶东半岛海滨国家级风景名胜区，去掉交叉重叠后受保护面积17万余公顷。

2 调查方法

2.1 调查时间和内容

在长岛自然保护地海域内共设置60个站位，在2018年8月至9月、2018年10月至11月、2019年2月至3月和2019年4月至5月四个时间段内，分别代表夏、秋、冬、春四个季节，四个航次调查海洋浮游植物和浮游动物等海洋基础生物。

2.2 调查方法

海洋生物体质量的观测、样品采集和分析方法按《海洋监测规范》（GB 17378—2007）和《海洋调查规范》（GB/T 12763—2007）技术要求进行[4,5]。

浮游动物采用浅水Ⅰ、Ⅱ型浮游生物网采集，浮游植物样品采用浅水Ⅲ型浮游生物网采集，样品自底至表垂直拖网取得。浮游动物加入样品体积5%甲醛固定保存，浮游植物样品加入鲁哥氏液保存。以个体计数法进行分析，最后浮游生物换算成个/m3，其生物量换算成mg/m3作为调查水域的现存量指标。

2.3 计算方法与评价标准

浮游生物和底栖生物根据生物密度，分别计算多样性指数、优势度指数、均匀度指数和丰富度指数计算公式如下：

多样性指数（Shannon-Weaver指数）：

式中：′—生物多样性指数；—样品物种数；—第i种的个体数与总个体数的比值。

优势度指数：

式中：—物种优势度指数；—第i种物种总个体数；—样品物种总个体数；—该物种出现的频率。

均匀度指数（Pielou指数）：

式中：′—物种Pielou均匀度指数；′—物种多样度指数；—样品物种总数。

丰富度指数（Margalef）：

式中：—物种丰富度；—样品物种数；—样品物种总个体数。

3 调查结果

3.1 浮游植物

3.1.1 浮游植物群落结构

自然保护地内海域共发现浮游植物128种，其中：

2018年8月，发现浮游植物共计77种。其中硅藻计67种，占浮游植物种类组成的87%以上；甲藻计9种，约占浮游植物种类组成的11.7%以上，金藻计1种。硅藻在种类数量上占绝对优势。

2018年10月，发现浮游植物共计43种。其中硅藻计35种，占比81.40%；甲藻计8种，占比18.6%。硅藻在种类数量上占绝对优势。

2019年3月，发现浮游植物共计58种。其中硅藻计53种，占比91.38%；甲藻计4种，占比6.90%；绿藻计1种，占比1.72%。硅藻在种类数量上占绝对优势。

2019年5月，发现浮游植物共计39种，比3月份少了19种。其中硅藻计35种，占比89.74%；甲藻计3种，占比7.69%；绿藻计1种，占比2.56%。硅藻在种类数量上占绝对优势。

3.1.2 浮游植物细胞数量

2018年8月，各站位浮游植物细胞数量介于64 854～26 677 000个/m3，平均为983 111个/m3，高值区主要位于南部庙岛湾附近海域。

2018年10月，各站位浮游植物细胞数量介于29 029～924 800个/m3，平均为178 122个/m3。高值区主要位于西南部海域。

2019年3月，各站位浮游植物细胞数量介于8 114～1 744 074个/m3，平均为178 235.4个/m3。高值区主要位于北部海域。

2019年5月，各站位浮游植物细胞数量介于7 125～175 961.54个/m3，平均为39 511.18个/m3，明显低于3月份。高值区主要位于西南部海域及庙岛湾附近海域。

3.1.3 浮游植物优势种及其分布

2018年8月，浮游植物优势种分别为三角角藻（Ceratium tripos）、威利圆筛藻（Coscinodiscus wailesii）和旋链角毛藻（Chaetoceros curvisetus）等，优势度分别为0.156、0.084和0.070。

2018年10月，优势种分别为大角角藻（Ceratium macroceros）和虹彩圆筛藻（Coscinodiscus oculus），优势度分别为0.089和0.053。

2019年3月，优势种分别为细弱圆筛藻（Coscinodiscus subtilis）、密联角毛藻（Chaetoceros densus）和针杆藻（Synedra sp.）等，优势度分别为0.119、0.147和0.178。

2019年5月，优势种依次为针杆藻（Synedra sp.）、虹彩圆筛藻、细弱圆筛藻。其中针杆藻平均丰度为17 236.2个/m3，占细胞总数的43.62%；虹彩圆筛藻平均丰度为9 989.9个/m3，占浮游植物总细胞数的25.28%；细弱圆筛藻平均丰度为5 113.5个/m3，占细胞总数的12.94%。

3.1.4 浮游植物综合性指数

2018年8月，保护地海域浮游植物丰富度指数（d）介于0.33～2.54之间，平均值为1.30；均匀度指数（J′）介于0.41～0.88之间，平均值为0.69；多样性指数（H′）介于1.14～3.93之间，平均值为2.84。

2018年10月，丰富度指数介于0.64～1.75之间，平均值为1.21；均匀度指数介于0.43～0.88之间，平均值为0.70；多样性指数介于1.47～3.37之间，平均值为2.72。

2019年3月，丰富度指数介于0.207 7～1.964 0之间，平均值为0.983；均匀度指数介于0.220 9～0.925 8之间，平均值为0.625 4；多样性指数介于0.350 1～3.629 0之间，平均值为2.207 6。

2019年5月，丰富度指数介于0.201～1.312之间，平均值为0.616；均匀度指数介于0.226～0.906之间，平均值0.661；多样性指数介于0.248～2.175之间，平均值为1.307。与3月份相比，丰富度指数和多样性指数明显偏低，而均匀度指数比3月份略高。

3.2 浮游动物

3.2.1 浮游动物群落结构

自然保护地内海域共发现浮游动物种类102种，其中：

2018年8月，I型网采集样品共鉴定出浮游动物64种，其中被囊类3种，刺胞动物门16种，端足类4种，浮游幼虫18种，毛颚动物门1种，桡足类18种，十足类1种，枝角类2种，栉板动物门1种；优势种有强壮滨箭虫（Aidanosagitta crassa）、五角水母（Muggiaea atlantica）、中华哲水蚤（Calanus sinicus）等。Ⅱ型网样品鉴定出60种，其中被囊类3种，刺胞动物门11种，端足类3种，浮游幼虫21种，毛颚动物门1种，桡足类16种，十足类1种，双鞭毛虫门1种，枝角类2种，栉板动物门1种；优势种有小拟哲水蚤（Paracalanus parvus）、夜光虫（Noctiluca scintillans）、拟长腹剑水蚤（Oithona similis）等。

2018年10月，I型网鉴定出28种，其中被囊类2种，刺胞动物门5种，端足类2种，浮游幼虫8种，毛颚动物门1种，桡足类7种，十足类1种，枝角类1种，栉板动物门1种；优势种有中华哲水蚤、强壮滨箭虫、五角水母。Ⅱ型网鉴定出34种，其中被囊类2种，刺胞动物门3种，端足类2种，浮游幼虫11种，毛颚动物门1种，桡足类11种，双鞭毛虫门1种，枝角类2种，栉板动物门1种；优势种有小拟哲水蚤、夜光虫、拟长腹剑水蚤等。

2019年3月，I型网鉴定出35种，其中桡足类11种，浮游幼9 种，刺胞动物门2种，端足类2种，糠虾类2种，毛颚动物门2种，等足类、棘皮动物、涟虫类、磷虾类、十足类、双鞭毛虫门及枝角类各1种；优势种有中华哲水蚤和腹针胸刺水蚤等。Ⅱ型网鉴定出29种，其中桡足类11种，浮游幼虫6种，端足类2种，毛颚动物门2种，刺胞动物门、棘皮动物门、糠虾类、涟虫类、磷虾类、十足类、双鞭毛虫门及枝角类各1种；优势种有腹针胸刺水蚤、拟长腹剑水蚤和中华哲水蚤等。

2019年5月，Ⅰ型网鉴定出38种，其中节肢动物种类数最多，达20种，占总种类数的52.63%；其次为浮游幼虫，共9种，占总种类数的23.68%；腔肠动物5种，占总种类数的13.16%；毛颚动物2种，占总种类数的5.26%；尾索动物和棘皮动物各1种，分别占总种类数的2.63%。本次调查相比3月份总种类数增加3种，主要是腔肠动物种类。优势种仅中华哲水蚤，在6月调查中占绝对优势，优势度达0.92，数量占浮游动物总数量的93.11%，出现频率达98.30%。Ⅱ型网鉴定出32种，相比4月调查增加3种。包括节肢动物18种，占总种类数的56.25%；其次为浮游幼虫，共9种，占总种类数的28.13 %；腔肠动物和毛颚动物各2种，均占总种类数的6.25%；尾索动物1种，占总种类数的3.13%。优势种种类较多，包括拟长腹剑水蚤、小拟哲水蚤、克氏纺锤水蚤（Acartia clausi）、中华哲水蚤、桡足类无节幼虫（Copepoda nauplius）、腹针胸刺水蚤、短角长腹剑水蚤和强额拟哲水蚤（Paracalanus crassirostris）。

3.2.2 浮游动物个体数量与生物量

2018年8月，大型浮游动物个体数量变化范围在4.8～377.0个/m3之间，平均值为53.1个/m3，高值区位于庙岛湾及其南部海域；生物量介于6.00～2 392.50 mg/m3之间，平均值为166.31 mg/m3。高值区位于南五岛附近海域及其南部海域。小型浮游动物个体数量变化范围在1 292.2～77 116.6个/m3之间，平均值为15 348.8个/m3，高值区位于西南部海域。

2018年10月，大型浮游动物个体数量变化范围在3.0～42.9个/m3之间，平均值为15.7个/m3，高值区主要位于南部海域和北四岛东部海域；生物量介于7.50～142.50 mg/m3之间，平均值为39.63 mg/m3，高值区位于南、北长山岛附近海域。小型浮游动物个体数量变化范围在2 187.7～46 423.2个/m3之间，平均值为10 822.7个/m3，高值区位于东北部海域。

2019年3月，大型浮游动物个体数量变化范围在13～2 720个/m3之间，平均值为217.3个/m3，高值区位于南隍城岛东南部海域；生物量介于16.077～3 106.75 mg/m3之间，平均值为269.47 mg/m3，高值区位于南隍城岛东南部海域。小型浮游动物个体数量变化范围在119～3 363个/m3之间，平均值为1 055.475个/m3。高值区主要位于高山岛附近海域和北长山岛附近海域。

2019年5月，大型浮游动物个体数量变化范围在5～620个/m3之间，平均值为203.55个/m3，高值区主要位于庙岛湾附近海域、车由岛东部海域及西部海域；生物量介于2.53～9 928.52 mg/m3之间，平均值为2 131.82 mg/m3，高值区主要位于庙岛湾附近海域及南长山岛东南部海域。小型浮游动物个体数量变化范围在693.18～9 805.56个/m3之间，平均值为4 737.72个/m3，明显高于3月份调查结果。高值区零散分布在北五岛附近海域及车由岛东部海域。

3.2.3 浮游动物综合性指数

2018年8月，大型浮游动物丰富度指数介于1.379～7.964之间，平均值为3.663；均匀度指数介于0.384～0.922之间，平均值为0.674；多样性指数介于1.386～3.670之间，平均值为2.458。小型浮游动物丰富度指数介于0.879～2.692之间，平均值为1.836；均匀度指数介于0.074～0.750之间，平均值为0.545；多样性指数介于0.275～3.199之间，平均值为2.253。

2018年10月，大型浮游动物丰富度指数介于1.181～5.461之间，平均值为2.753；均匀度指数介于0.447～0.908之间，平均值为0.717；多样性指数介于1.275～2.775之间，平均值为2.057。小型浮游动物丰富度指数介于0.728～2.264之间，平均值为1.567；均匀度指数介于0.154～0.756之间，平均值为0.441；多样性指数介于0.570～2.953之间，平均值为1.718。

2019年3月，大型浮游动物丰富度指数介于0.495 2～3.477 0之间，平均值为1.513；均匀度指数介于0.083 36～0.633 90之间，平均值为0.262 7；多样性指数介于0.215 5～2.106 0之间，平均值为0.781 4。小型浮游动物丰富度指数介于0.933 9～2.262 0之间，平均值为1.592 2；均匀度指数介于0.415 6～0.851 0之间，平均值为0.711 6；多样性指数介于1.538～2.920之间，平均值为2.499。

2019年5月，大型浮游动物丰富度指数介于0.362～3.192之间，平均值为1.502；均匀度指数介于0.030～0.918之间，平均值为0.214；多样性指数介于0.058～1.294之间，平均值为0.429。小型浮游动物丰富度指数介于0.954～2.849之间，平均值为1.751；均匀度指数介于0.354～0.756之间，平均值为0.593；多样性指数介于0.959～2.048之间，平均值为1.618。小型浮游动物丰富度指数和多样性指数较高，均匀度指数均大于0.3。

4 讨论

4.1 海洋浮游生物指示作用

浮游植物的群落结构决定了其在生态系统中的功能差异，可反映水体营养水平。浮游动物是中上层鱼类和其他经济动物的重要饵料，对渔业发展具有重要参考意义，部分种类可作为人的食物，其分布与暖流、寒流等气候有关，也可作为水体污染的指示生物。

4.2 海洋浮游生物特点分析

各时间段调查结果显示：浮游动植物物种种类丰富，呈现明显的季节变化，优势种变化不大。其中，浮游植物种类数量组成以硅藻占绝对优势，甲藻次之，少量绿藻、金藻；细胞数量以8月份最多，5月份最少。浮游动物种类以8月份最多，10月份最少；生物量以3月份最多，10月份最少；5月份相比3月份调查结果显示，浮游动物生物量变化不大，但是生物量升高较多，主要因为调查中腔肠动物种类、数量增加。

4.3 海洋环境质量分析

根据调查和统计结果，长岛自然保护地海域各时间段内浮游生物各项指数较为正常，说明海域环境质量状况较好。

2019年4月至5月时间段调查结果表明，浮游植物丰富度指数和多样性指数明显偏低，均匀度指数比3月份略高，个别站位出现少量绿藻，表明该时间段保护地海域营养盐结构不够合理，可能与当年春季降水量少有关；其他调查时间段内，各项指数较正常，表明海域生态环境质量较高。

2019年2月至3月时间段调查结果表明，浮游动物丰富度指数较为正常，大部分站位群落多样性指数和均匀度指数较低，表明该海域大型浮游动物群落多样性较低，群落结构不够稳定，生态环境质量有待改善；其他时间段浮游动物丰富度、均匀度指数和多样性指数较高，表明该时间段海域生态环境质量较高。

5 结束语

经初步调查，长岛自然保护地内海域共记录浮游植物128种，浮游动物102种，全年浮游生物各项指标正常，海域生态环境质量较好。多年来，长岛海洋生态文明综合试验区各级党委、政府及主管部门注重海洋生态环境保护与自然保护地建设，提高了长岛海洋生态环境质量，保障了海洋、海岛、森林、湿地等生态系统稳定。希望在今后长岛自然保护地保护和管理工作中，以海洋强省、海洋强市、自然保护地整合优化为契机，依托其优异自然资源，成功创建全国海洋类国家公园。

[1]刘长东，郭晓峰，唐衍力，等. 海州湾前三岛人工鱼礁区浮游植物群落组成及与环境因子的关系[J]. 中国水产科学，2015，22(3): 545-555.

[2]喻龙，王磊，王文君，等. 庙岛群岛海域网采浮游植物种类组成及分布[J]. 海洋科学进展，2017，35(3): 404-413.

[3]孙鹏飞，闫向禄，张晓霞，等. 千里岩岛海域浮游植物种类组成及群落结构特征[J]. 河北渔业，2020，9: 43-49.

[4]GB 17378—2007. 海洋监测规范[S]. 北京: 中国标准出版社，2007.

[5]GB 12763—2007. 海洋调查规范[S]. 北京: 中国标准出版社，2007.

Preliminary Investigation of Marine Phytoplankton in Changdao Natural Reserve

During the four time periods from August to September 2018, October to November 2018, February to March 2019 and April to May 2019, this paper conducted a special investigation on phytoplankton and zooplankton in the sea area of Long Island Natural Reserve, recording a total of 128 species of phytoplankton and 102 species of zooplankton. Among them, diatom is the absolute advantage species of phytoplankton, followed by dinoflagellate, and a small amount of green algae and golden algae; zooplankton is mainly composed of planktonic larvae and copepods, followed by arthropods and spiny animals.

investigation; phytoplankton; zooplankton; Changdao; natural reserve

P74

A

1008-1151(2023)07-0048-04

2023-01-08

贾伟（1984－），男，烟台栖霞人，烟台市森林资源监测保护服务中心科员，从事林业有害生物监测防治、自然保护地管理等工作。

初永忠（1968－），男，烟台长岛人，长岛国家海洋公园管理中心工程师，从事自然保护地管理、生物多样性保护、海洋生态环境保护等工作。