， ，，， ，，

(1.福建海洋研究所，福建 廈門 361013； 2.福建省海陸界面生態(tài)環(huán)境重點實驗室，福建 廈門 361013)

海洋浮游植物一般個體較小，繁殖周期快，對環(huán)境的變化敏感，環(huán)境的改變可以改變植物群落的種類組成、結(jié)構(gòu)和豐度等，反之，浮游植物群落結(jié)構(gòu)的變化也可以反映海洋環(huán)境狀況的變化。海洋浮游植物群落結(jié)構(gòu)和細(xì)胞豐度等是評價海水環(huán)境質(zhì)量及其變化的重要指標(biāo)，浮游植物可以作為環(huán)境監(jiān)測評估中的指示生物。

王鍵等研究過安海灣營養(yǎng)鹽特征及富營養(yǎng)化程度和東石排污口入海污染物對鄰近海域環(huán)境的影響[1-2]，陳艷梅等研究過安海灣表層沉積物重金屬含量分布特征[3]，林俊輝等研究了安海灣及鄰近海域春季大型底棲動物群落結(jié)構(gòu)的變化[4]，結(jié)論為安海灣逐漸富營養(yǎng)化，污染較顯著。有關(guān)安海灣浮游植物群落的研究報道不多，1989年6月曾進(jìn)行過調(diào)查[5]。本文依據(jù)2016年5月、8月、10月和2017年2月安海灣4個季度月調(diào)查資料，對浮游植物群落特征進(jìn)行分析與討論，探討浮游植物群落與環(huán)境等因素的關(guān)系，旨在為安海灣環(huán)境污染的治理等提供參考數(shù)據(jù)。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)域與方法

2016年5月(春)、8月(夏)、10月(秋)和2017年2月(冬)對安海灣進(jìn)行4個季度月調(diào)查，設(shè)6個調(diào)查站位，如圖1所示，其中1號站在晉江經(jīng)濟開發(fā)區(qū)污水處理廠入海排污口附近。采樣一般在大潮期間進(jìn)行，在一個潮周期的低潮和高潮時段分別進(jìn)行采樣。

浮游植物采樣按GB 17378.7—2007《海洋監(jiān)測規(guī)范》[6]進(jìn)行，采表層水1.0 L，水樣用碘液固定，濃縮計數(shù)法計數(shù)。溫度、鹽度、pH、化學(xué)需氧量、氨氮、和活性磷酸鹽等的采樣及分析方法參照《海洋監(jiān)測規(guī)范》。

1.2 群落特征指數(shù)計算

均勻度(Pielou evenness index，J)指數(shù)采用皮諾(Pielou，1966)的公式：J=H′/ log2S；

物種優(yōu)勢度(McNaughton index，Y)指數(shù)計算：Y=(ni/N)fi；

式中，ni為第i種的個體數(shù)；N為樣品的總個體數(shù)；S為樣品中種類總數(shù)；fi為該種在各樣品中出現(xiàn)的頻率。

2 結(jié)果

2.1 浮游植物種類組成和分布

2.1.1 浮游植物種類組成

安海灣浮游植物四個季度月共鑒定6門68屬139種，其中藍(lán)藻門5屬5種，裸藻門2屬3種，綠藻門4屬8種，金藻門1屬1種，甲藻門11屬17種，硅藻門45屬105種。藍(lán)藻門的螺旋藻(未定種)(Spirulinasp.)、平裂藻(未定種)(Merismopediasp.)、裸藻門中裸藻(未定種)(Euglenasp.)、綠藻門中的二角盤星藻(Pediastrumduplex)、二形柵藻(Scenedesmusdimorphus)、四尾柵藻(S.quadricauda)等和硅藻門的直鏈藻(未定種)(Melosirasp.)、顆粒直鏈藻(M.granulata)等淡水性種類較多，反映了調(diào)查區(qū)域受到淡水的影響，這些淡水性種類四個季度月均有出現(xiàn)，2月種類最多，其次是10月。暖水性種類紅海束毛藻(Trichodesmiumerythraeum)、洛氏角毛藻(Chaetoceroslorenzianus)、地中海指管藻(Dactyliosolenmediterraneus)、太陽雙尾藻(Ditylumsol)、鈍棘根管藻半棘變型(Rhizosoleniahebetataf.semispina)、粗根管藻(R.robusta)等多在8月和5月出現(xiàn)，但數(shù)量不多；廣布性種類奇異棍形藻(Bacillariaparadoxa)、小環(huán)藻(未定種)(Cyclotellasp.)、新月筒柱藻(Cylindrothecaclosterium)、簇生布紋藻(Gyrosigmafasciola)、北方勞德藻(Lauderiaborealis)、具槽直鏈藻(M.sulcata)、中肋骨條藻(Skeletonemacostatum)、菱形海線藻(Thalassionemanitzschioides)等種類較多，其中小環(huán)藻(未定種)、中肋骨條藻、新月筒柱藻等四個季度月均有出現(xiàn)；暖溫性種類聚生角毛藻(C.socialis)、加拉星桿藻(Asterionellakariana)等多在2月出現(xiàn)。

5月浮游植物主要種類有小環(huán)藻(未定種)、中肋骨條藻、裸藻(未定種)、四尾柵藻、新月筒柱藻、具槽直鏈藻、奇異棍形藻等；低潮時裸甲藻(未定種)(Gymnodiniumsp.)在1、2號站有一定的數(shù)量；有暖水性種類如鈍棘根管藻半棘變型和暖溫性種類如聚生角毛藻等，但數(shù)量少。8月主要種類有小環(huán)藻(未定種)、簇生布紋藻、北方勞德藻、奇異棍形藻、新月筒柱藻和中肋骨條藻等；菱形海線藻、柔弱偽菱形藻(Pseudo-nitzschiadelicatissima)、旋鏈角毛藻(C.curvisetus)、裸藻(未定種)等種類常見；地中海指管藻、擬旋鏈角毛藻(C.pseudocurvisetus)等暖水性種類存在。10月主要種類有直鏈藻(未定種)、小環(huán)藻(未定種)、菱形藻(未定種)(Nitzschiasp.)、中肋骨條藻等，具槽直鏈藻、新月筒柱藻、菱形海線藻、顆粒直鏈藻等種類常見；低潮時1、2、3號站淡水性種類如四尾柵藻、二形柵藻等數(shù)量增多。2月主要種類有聚生角毛藻、小環(huán)藻(未定種)、加拉星桿藻、中肋骨條藻和裸藻(未定種)等，圓海鏈藻(Thalassiosirarotula)、短角彎角藻(Eucampiazoodiacus)、柔弱角毛藻(C.debilis)、四尾柵藻、柔弱根管藻、新月筒柱藻等種類常見；低潮時1、2號站二角盤星藻、平裂藻(未定種)、顫藻(未定種)(Oscillatoriasp. )數(shù)量增多。

2.1.2 種類數(shù)的分布

浮游植物種類5月鑒定6門45屬79種，8月鑒定5門40屬71種，10月鑒定5門37屬61種，2月鑒定5門47屬73種， 5月種類最多。四個季度月均出現(xiàn)的種類17種，占鑒定種類的12.23%。

表1 浮游植物種類數(shù)的分布

從浮游植物種類數(shù)的分布看，各季度月低潮和高潮種類數(shù)從灣頂?shù)綖晨谟性黾拥内厔荩细∮沃参锓N類的一般分布規(guī)律(表1)。各季度月均有站位種類數(shù)分布與整體分布趨勢不一致的現(xiàn)象，如低潮時5月和2月的3號站、10月的2號站，這些站位種類數(shù)相對增加，增加的種類主要是淡水性種類，高潮時2月的4號站則增加幾種甲藻，如海洋原甲藻(Prorocentrummicans)、漸尖鰭藻(Dinophysisacuminata)等。一般高潮時種類數(shù)多于低潮時，但5月1號站，10月的2、5號站和2月的3、5號站相反。

2.2 數(shù)量分布

2.2.1 浮游植物細(xì)胞數(shù)量分布

表2 浮游植物細(xì)胞數(shù)量的分布

浮游植物平均數(shù)量2月最多為54.21×104cells/L，5月次之，8月最少；四個季度月平均數(shù)量為23.33×104cells/L。5月和2月低潮平均數(shù)量少于高潮平均數(shù)量，8月和10月低潮平均數(shù)量多于高潮數(shù)量(表2)。

5月低潮時浮游植物數(shù)量由灣頂向灣口逐漸減少，高潮時1號站數(shù)量為166.59×104cells/L，遠(yuǎn)多于其他站位，該站裸藻(未定種)和小環(huán)藻(未定種)數(shù)量分別為68.04×104cells/L和97.74×104cells/L，兩種合計為165.78×104cells/L，占該站數(shù)量的99.51%。8月低潮時，除灣口6號站數(shù)量略多外，其余站位數(shù)量相差不大，灣頂向灣口有逐漸增加的趨勢；高潮時灣頂向灣口數(shù)量也有逐漸增加的趨勢。10月低潮時2號站數(shù)量明顯增大，優(yōu)勢種為直鏈藻(未定種)、菱形藻(未定種)，兩種的數(shù)量分別為25.30×104和7.18×104cells/L，相應(yīng)占該站數(shù)量的60.79%和17.25%，3號站與2號站類似；高潮時1號站數(shù)量為17.14×104cells/L，明顯多于其他站位，該站小環(huán)藻(未定種)數(shù)量占88.91%。2月低潮時浮游植物數(shù)量由灣頂向灣口有逐漸增加的趨勢；高潮時1號站至4號站數(shù)量逐漸增多。

5月的1號站在高潮時的數(shù)量為低潮的11.3倍；10月的3號站在低潮時的數(shù)量為高潮的13.4倍，2號站為8.3倍；在一個潮周期的數(shù)個小時內(nèi)低潮時段和高潮時段數(shù)量變化大。

1號站5月和2月的低潮和高潮各大門類數(shù)量比例有很大的變化。5月低潮時甲藻數(shù)量占4.21%，高潮時裸藻數(shù)量占33.54%；2月低潮時裸藻和綠藻分別占33.41%和10.43%，其中綠藻大部分為柵藻屬種類，高潮時幾乎都是硅藻(圖2)。

2.2.2 優(yōu)勢種數(shù)量分布

以Y值大于0.02確定優(yōu)勢種，安海灣浮游植物優(yōu)勢種5月為小環(huán)藻(未定種)、中肋骨條藻和裸藻(未定種)，8月為小環(huán)藻(未定種)、簇生布紋藻、北方勞德藻、奇異棍形藻、新月筒柱藻和中肋骨條藻，10月為直鏈藻(未定種)、小環(huán)藻(未定種)、菱形藻(未定種)和中肋骨條藻，2月為聚生角毛藻、小環(huán)藻(未定種)、加拉星桿藻、中肋骨條藻和裸藻(未定種)。小環(huán)藻(未定種)和中肋骨條藻各季度月都是優(yōu)勢種類。裸藻(未定種)在各季度月均存在，其中在5月和2月成為優(yōu)勢種類，5月主要分布在1號站。8月簇生布紋藻和奇異棍形藻等底棲性種類，由風(fēng)浪潮流等攪動進(jìn)入浮游植物群落；北方勞德藻是高潮時隨灣外水進(jìn)來的種類，所以在高潮時成為優(yōu)勢種，越到灣頂數(shù)量越少。10月直鏈藻(未定種)與安平橋新水閘內(nèi)的種類相同，主要分布在2、3號站，來自灣頂?shù)?月聚生角毛藻和加拉星桿藻來自沿岸流，主要由潮汐攜帶進(jìn)入。

浮游植物各季度月主要優(yōu)勢種類有變化，低潮和高潮主要優(yōu)勢種也有變化(表3)。小環(huán)藻(未定種)在2月低潮和10月高潮時占浮游植物平均數(shù)量的60%以上；聚生角毛藻在2月高潮時占浮游植物平均數(shù)量的65%，低潮時也占48%左右。優(yōu)勢種的變化表明安海灣浮游植物變化大，浮游植物群落不穩(wěn)定。

表3 浮游植物主要優(yōu)勢種數(shù)量

小環(huán)藻(未定種)在各季度月均有分布，在低潮時是主要優(yōu)勢種，5月低潮時占64.44%。5月、8月和10月灣頂?shù)綖晨诘母∮沃参飻?shù)量有減少的趨勢。5月和10月高潮時，1號站數(shù)量遠(yuǎn)比其余站位多，導(dǎo)致當(dāng)月此種平均數(shù)量占比很大。2月低潮時，除1號站外，2號站至灣口數(shù)量有減少的趨勢；高潮時數(shù)量分布狀況相反(表4)。

表4 優(yōu)勢種小環(huán)藻一種的數(shù)量分布

2.3 浮游植物群落指數(shù)

浮游植物多樣性指數(shù)平均值8月(3.23)>10月(2.87)>5月(2.23)>2月(2.22)，四個季度月平均值為2.64；低潮時10月(3.04)>8月(2.91)>2月(2.59)>5月(1.94)，高潮時8月(3.56)>10月(2.70)月>5月(2.52)>2月(1.85)。5月和8月各站多樣性指數(shù)一般是低潮小于高潮，10月1號站多樣性指數(shù)低潮明顯大于高潮； 2月1、2、3和4號站多樣性指數(shù)低潮大于高潮。5月和2月大多數(shù)站位多樣性指數(shù)<3.0， 8月多數(shù)站位多樣性指數(shù)>3.0；10月各站變化較大，1、5、6號的低潮和3、4、6號站的高潮>3.0(圖3)。1號站多樣性指數(shù)在低潮和高潮時變化較大，顯示浮游植物群落的不穩(wěn)定。

浮游植物均勻度指數(shù)平均值8月(0.75)>10月(0.67)>5月(0.52)>2月(0.51)，與浮游植物多樣性指數(shù)趨勢相同，各月變化趨勢與浮游植物多樣性指數(shù)接近。1號站由于優(yōu)勢種的數(shù)量變化大導(dǎo)致均勻度指數(shù)變化也大。

3 討論

3.1 浮游植物的分布與環(huán)境的關(guān)系

陳寶紅等研究20世紀(jì)50年代以來廈門海域水采浮游植物群落種類鑒定實驗記錄，發(fā)現(xiàn)該海域水采浮游植物群落整體呈現(xiàn)出明顯的小型化趨勢，新增的優(yōu)勢種則為小環(huán)藻屬(Cyclotellasp.)、海鏈藻屬(Thalassiosirasp.)和菱形藻屬(Nitzschiasp.)等個體較小的種類[7]。在生境不穩(wěn)定的條件下，浮游植物種群以r-對策者適應(yīng)環(huán)境，個體小型化[8-9]。安海灣臨近廈門海域，污染較嚴(yán)重，氮、磷含量嚴(yán)重超標(biāo)，灣頂受淡水的影響，溫鹽、pH等變化大，主要優(yōu)勢種小環(huán)藻(未定種)、菱形藻(未定種)、中肋骨條藻等均是小型種類。比較陳寶紅等研究的結(jié)果，可以推測安海灣水采浮游植物群落也有小型化的趨勢。

1號站位于晉江經(jīng)濟開發(fā)區(qū)污水處理廠排污口，受排污水的嚴(yán)重影響，浮游植物的生長和繁殖也受到影響，在低潮時這種影響尤其明顯。這是因為排污水鹽度低、溶解氧含量低、營養(yǎng)鹽濃度高。此外因受到潮汐等的影響，導(dǎo)致高低潮時溫度、鹽度、溶解氧和營養(yǎng)鹽濃度等變化大，使得排污口環(huán)境發(fā)生劇烈變化，從而影響浮游植物的生長，引起部分種類的不適或者引起一些種類的大量繁殖，從而引起浮游植物群落的變化。裸藻和柵藻的耐污指數(shù)高，尤其是裸藻幾乎達(dá)到最高值5[10]；1號站裸藻(未定種)和柵藻等耐污性種類數(shù)量較多且高低潮變化較大。浮游植物變化導(dǎo)致浮游植物多樣性指數(shù)等的變化，因此1號站浮游植物多樣性指數(shù)等指標(biāo)在高低潮時比其他站位變化大。

10月低潮時2號站主要優(yōu)勢種直鏈藻(未定種)、菱形藻(未定種)與安平橋新水閘內(nèi)的浮游植物相似，該站鹽度2.26，新水閘內(nèi)鹽度1.0，表明該站浮游植物數(shù)量增大主要原因是由灣頂?shù)ㄟ^安平橋新水閘等方式攜帶沖入；攜帶的一些淡水種類如扁裸藻(未定種)(Phacussp.)、盤星藻(未定種)(Pediastrumsp.)等增多了該站浮游植物的種類；同時在該站也觀察到海水種類叉角藻(Ceratiumfurca)嚴(yán)重變形。3號站鹽度9.22，浮游植物狀況與2號站類似；此外其他站位都沒有數(shù)量異常增多的狀況。高潮時2、3號站和整個安海灣直鏈藻(未定種)數(shù)量都很少。由此可以推測10月淡水?dāng)y帶的藻類可能不適應(yīng)海水的環(huán)境，在低潮時淡水影響的范圍主要在2、3號站。

3.2 小環(huán)藻(未定種)的適宜環(huán)境條件

小環(huán)藻可以成為生長在蝦池、某些排污污水的種類[11]，也可以是紅樹林區(qū)的優(yōu)勢種類[12]。污水處理廠的污水除包含有營養(yǎng)鹽、重金屬等污染物外，還會影響海域pH、溫鹽等。小環(huán)藻(未定種)是安海灣優(yōu)勢種類，四個季度月均穩(wěn)定分布于安海灣，其在安海灣的分布狀況表明晉江經(jīng)濟開發(fā)區(qū)污水處理廠排出的污水在合適的條件下可以引起小環(huán)藻(未定種)大量增加。比較5月和10月高潮時污水處理廠排水口小環(huán)藻(未定種)異常增加時的環(huán)境參數(shù),可以推測小環(huán)藻(未定種)生長的適宜條件為溫度在24～27℃、鹽度20左右、pH 7.71～7.75、 較大的化學(xué)耗氧量、較高的氨氮(表5)；從2月低潮和高潮也有較多數(shù)量分析，小環(huán)藻(未定種)在16℃、鹽度16～29左右也可以較好地生長。因此，小環(huán)藻(未定種)可能適應(yīng)溫鹽等的范圍較大，能夠在氮、磷較高的水域生長。而長江破碎帶的浮游植物每個月都以小環(huán)藻屬為優(yōu)勢種[13]，表明小環(huán)藻培養(yǎng)適宜的范圍確實較大[14-15]。但是，1號站一個潮周期的數(shù)小時內(nèi)數(shù)量可以增加10倍以上，可能還與其他因素有關(guān)，有待進(jìn)一步分析。

表5 小環(huán)藻(未定種)環(huán)境參數(shù)

3.3 低潮和高潮浮游植物變化

浮游植物高、低潮數(shù)量和種類變化規(guī)律較復(fù)雜，潮汐、晝夜、光照、營養(yǎng)輸入、風(fēng)浪、地形和天氣等因素都能引起浮游植物群落變化[16-17]。安海灣各季度月浮游植物平均種類數(shù)變化較大主要與潮汐有關(guān)。5月、8月潮汐攜帶灣外種類較多，暖水種類增多，高潮時的種類明顯多于低潮；10月，季節(jié)開始轉(zhuǎn)換，安海灣外開始受沿岸流影響，灣外浮游植物種類減少，因此潮汐攜帶增加的種類不多，加上低潮時灣頂?shù)斎雽?dǎo)致淡水種類的增加，造成高潮時平均種類數(shù)反而較低潮時少；2月，灣外由沿岸流控制，灣內(nèi)、灣外趨于一致，暖溫性種如聚生角毛藻、加拉星桿藻等占優(yōu)勢，由灣外海水?dāng)y帶增加的種類不多。1號站各季度月種類均較少，可能與排污口污水有關(guān)，通常只有部分種類能適應(yīng)污水處理廠的污水環(huán)境。

由于潮汐、淡水和排污水等水源的共同作用，使安海灣海域的浮游植物數(shù)量和群落結(jié)構(gòu)發(fā)生復(fù)雜的變化。在一個潮周期的低潮和高潮，由于一些種類在環(huán)境條件適宜時大量增長或者外部攜帶進(jìn)入導(dǎo)致數(shù)量變化較大，從而引起浮游植物群落數(shù)量和多樣性指數(shù)的變化。這些變化有的可能不是穩(wěn)定持續(xù)的，原因可能是水閘不定時排水引起的等。從本調(diào)查看，8月和10月不少站位浮游植物多樣性指數(shù)>3.0，大多數(shù)站位的低潮或者高潮時多樣性指數(shù)>2.0，由此判斷安海灣污染較輕與實際情況不相符。由于不同時間調(diào)查得到的結(jié)果可能不同，由此得到的結(jié)論可能有差異，因此利用浮游植物群落多樣性指數(shù)評價海域環(huán)境尤其是近岸內(nèi)灣需要綜合其他多方面的因素[18]。

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