張云嶺，周海生，李 春，李 洋，張振海

(河北省近海生態(tài)修復(fù)工程技術(shù)研究中心，河北 唐山 063000)

枸杞島隸屬于浙江省嵊泗縣，位于舟山漁場的中心，水產(chǎn)資源豐富，周圍生長著大量的馬尾藻，形成了大面積的海藻場。鑒于我國近年來漁業(yè)資源嚴重衰退、海域環(huán)境惡化，有關(guān)海藻場生態(tài)系統(tǒng)的研究對于我國的漁業(yè)資源的恢復(fù)以及海洋生態(tài)環(huán)境的治理等都具有其深遠的意義[1-7]。我們借鑒日本對藻場的調(diào)查方法，在枸杞島周圍設(shè)立站點對馬尾藻場進行調(diào)查，了解該海藻場底棲海藻的群落結(jié)構(gòu)和生物量，獲取第一手資料，為在河北祥云灣建設(shè)何種群落結(jié)構(gòu)的海藻場和貝藻生態(tài)系統(tǒng)，提供理論依據(jù)。

1 自然概況

枸杞島地處馬鞍列島南部，東與嵊山島相望，岸距約6 500 m，陸域面積5.92 km2，形如“丁”字。海岸線曲折，總長22.51 km。全島有大王、勝利、枸杞、后頭灣四個自然港口。島岸除東部的沙灘外，幾乎全部都是巖礁。枸杞島屬亞熱帶季風氣候，當?shù)睾Ａ鲿惩?，水色清晰，透明度高，陽光充足，適合大型底棲海藻的生長，蘊藏著大量的海藻資源[8-11]。

2 材料與方法

前期調(diào)查的采樣觀察，選定了有代表性的后頭灣-羊?qū)m礁(L1)、浦頭下(L2)、干斜(L3)三點(見圖1)，于2016年5月20-22日對潮下帶底棲海藻進行一次性定性和定量采樣調(diào)查。選擇了育苗場附近一點A，于2016年2月-6月每月觀察潮間帶海藻場環(huán)境因子和海藻生長情況。并于2016年的8月、11月，2017年的3月、6月對后頭灣處一站點潮下帶的銅藻進行了定量采樣調(diào)查。銅藻是我國沿岸重要經(jīng)濟海藻種類，其植株大、生長快，是優(yōu)良的工業(yè)生產(chǎn)原料和海洋生物棲息地，所以本文重點調(diào)查其群落演替規(guī)律。潮間帶調(diào)查選擇了在A點附近的3個點(A1～A3，A1位于中潮帶，A2和A3位于低潮帶，兩者相鄰)，再在三個點分別選取100 cm×100 cm的樣方，按照將邊長一米的樣方等分成邊長20 cm的樣方25份，分別于每個月大潮的那一天為其拍攝照片，估算出覆蓋度，然后取其均值的方法得到各點海藻的覆蓋度。潮下帶調(diào)查是分別坐船到L1、L2、L3三個站點，潛水員潛于水下采集水樣，測量海藻場的外緣到岸邊的距離。測量時將繩子的一端固定在岸邊，另一端由潛水員潛于水下拉著繩子朝垂直于岸邊的方向游，直到海藻場的外緣。此時于繩上選擇3點(3點的選擇盡量平均，但同時考慮到海底的實際情況，選擇較為容易采樣的地點)，分別測量該點的水深，觀察底質(zhì)，然后在三點水底準確選取50 cm×50 cm的樣方面積，將樣方內(nèi)的巖礁、礫石和石沼內(nèi)的藻類用鏟和刀細心取下，回到岸上駐地時將其分類鑒定測量長度和稱重。

2016—2017年間進行了6次定時定點跟蹤調(diào)查。調(diào)查按四個季節(jié)進行，地點選取了后頭灣潮下帶的兩個站點St.1、St.2。調(diào)查時由潛水員潛于水下采集50 cm×50 cm樣方面積中的銅藻樣本，并對其測量長度和稱重。

在幾次采集海藻樣本的同時采集了海藻場內(nèi)和海藻場外兩處站點的水樣，回到實驗室進行水質(zhì)檢測，測量海水中營養(yǎng)鹽的濃度，主要為三氮、活性磷酸鹽、活性硅酸鹽。

圖1 枸杞島調(diào)查站點分布

3 結(jié)果

3.1 底棲海藻群落結(jié)構(gòu)

2016—2017年潮下帶底棲海藻采樣共計5次，得到的樣本隸屬于潮下帶的海藻優(yōu)勢種為銅藻(Sargassumhorneri)，占了總樣本數(shù)的85.8%，此外海區(qū)中還有鼠尾藻(Sargassumthunbergii)和裙帶藻(Underiapinnatifida)，分別占總樣本數(shù)的1.7%和12.6%。

潮間帶的廣泛分布種為羊棲菜(Sargassumfusiforme)、銅藻(Sargassumhorneri)、鼠尾藻(Sargassumthunbergii)、裙帶藻(Underiapinnatifida)。這四種藻類占到樣方內(nèi)所有藻類的絕大部分，因而在覆蓋度估算時，將其他藻類忽略不計。潮間帶的優(yōu)勢種為鼠尾藻(Sargassumthunbergii)和裙帶藻(Underiapinnatifida)，其中鼠尾藻、銅藻和羊棲菜同屬馬尾藻，占到了總株數(shù)的55.24%。此外，潮間帶還存在少量其他藻類，包括厚膜藻、粗莖軟骨藻、石莼、珊瑚藻、仙菜、蜈蚣藻、刺松藻、羽藻、杉藻、小石花菜、石花菜等。

3.2 底棲海藻生物量及其變化規(guī)律

潮下帶的海藻優(yōu)勢種銅藻(Sargassumhorneri)的生物量占到了總生物量的93.9%，此外海區(qū)中鼠尾藻(Sargassumthunbergii)和裙帶藻(Underiapinnatifida)生物量分別占總量的0.6%和5.5%，其中馬尾藻屬的海藻——銅藻和鼠尾藻的生物量占總生物量的94.5%，處于絕對優(yōu)勢。

通過觀察海藻覆蓋度的變化來衡量潮間帶海藻的生長狀況。5月份, 潮下帶樣方內(nèi)的裙帶藻大量生長。6月份樣方內(nèi)的藻體已經(jīng)開始腐爛。2016年6月6日將潮間帶樣方內(nèi)海藻割下，鑒定、稱重，根據(jù)覆蓋度的月度變化計算其生物量得到海藻在2月、3月、4月、5月的生物量分別為147.9、160.2、209.5和1 379.9 g/m2。

調(diào)查中共采集潮下帶樣本數(shù)239株，只在L2點采到了少量的鼠尾藻和裙帶藻的樣本，其他兩點銅藻都占了絕對的優(yōu)勢，達到了總樣本數(shù)的86%。而銅藻樣本平均長度為80 cm，鼠尾藻樣本的平均長度為40 cm，裙帶藻樣本的平均長度為58 cm，銅藻的整體高度高于鼠尾藻和裙帶藻。

2016年的8月、11月，2017年的3月、6月對后頭灣處兩個點潮下帶的銅藻進行50×50 cm樣方面積的定量采樣調(diào)查，發(fā)現(xiàn)這兩點處的海藻生物量的變化趨勢是基本相同的。用8、11、3、6月分別代表一年中的夏季、秋季、冬季和春季四個季節(jié)，通過對這四個時間段的定點取樣，獲得了銅藻在一年生長周期中的生物量變化。按照夏季、秋季、冬季和春季的順序，依次在St.1取得的銅藻樣本數(shù)為631、90、52和25株，在St.2取得的樣本數(shù)分別為830、130、64和24株；銅藻樣本的長度范圍St.1分別為1～9、9～60、8～99和21～174 cm，St.2的長度范圍分別為1～9、10～56、10～73和25～92 cm。St.1銅藻樣本的重量密度為692、1 505、1 456和4 420 g/m2，St.2銅藻樣本的重量密度為540、3 185、2 384和1 300 g/m2。6月份潮下帶海藻生物量最高，平均值為2 860 g/m2，6月份銅藻平均長度最高，為75 cm。

枸杞島海岸線總長22.51 km(數(shù)據(jù)來自《舟山統(tǒng)計年鑒》，2001)，有海藻場的區(qū)域經(jīng)累加約為16.65 km，占枸杞島海岸線的74%。

3.3 海藻場海水中的營養(yǎng)鹽

海藻場海水中的營養(yǎng)鹽主要測了三氮、活性硅酸鹽和活性磷酸鹽。三氮的濃度在秋季是最高的，達到0.185 8 mg/L，夏季、冬季和春季海藻場中三氮的濃度分別為0.015、0.155 8和0.0715 mg/L。活性硅酸鹽的濃度在春季最高，為0.403 5 mg/L，夏季、秋季和冬季的濃度分別為0.061 1、0.094 9和0.119 mg/L?；钚粤姿猁}在秋季濃度最高，為0.053 2 mg/L，夏季、冬季和春季的濃度分別為0.035、0.045和0.038 mg/L。N∶P∶Si在四個季節(jié)的比值分別為：夏季，1∶1∶2；秋季，7.8∶1∶2；冬季，7.4∶1∶2.9；春季，4.25∶1∶12。

4 討論

枸杞島沿岸除東部部分是沙灘外，其余大部都是巖礁，適于底棲海藻的生長。由于銅藻樣本在所采集的底棲海藻樣本中占據(jù)了絕對的優(yōu)勢，達到總樣本數(shù)的85%以上，生物量占了總生物量的90%以上，所以銅藻是當?shù)氐讞Ｔ迦郝渲械膬?yōu)勢種。此外，生物量僅次于銅藻的鼠尾藻和銅藻都屬于馬尾藻屬，使枸杞島沿岸形成了以馬尾藻為支持群落的海藻場[12]。根據(jù)對潮間帶和潮下帶的銅藻生物量的調(diào)查可以發(fā)現(xiàn)每年的5月下旬到6月初的時期是銅藻生長的頂峰，之后由于氣溫及水溫的相繼升高使得海藻場環(huán)境溫度不再適宜銅藻的生長，藻體開始逐漸腐爛，進入銅藻生長的衰退期；夏季8月份調(diào)查時，采集到的銅藻樣本的植株長度在1～9 cm的范圍內(nèi)[13]，正是藻體在經(jīng)過一個生長周期之后重新繁殖生長的初期，而銅藻在其后一段時間的生長也比較緩慢，其生長旺盛期出現(xiàn)在3月到6月的這一段時期，以St.1的銅藻樣本為例，雖然株密度從208減少到100株/m2，但重量密度卻由145 6增加到了4 420 g/m2，增幅達2 964 g/m2。而同一時期海藻場海水中的氮的濃度從冬季的0.155 8減少到春季的0.071 5 mg/L，是一年中氮的濃度下降幅度最大的一段時間，每升海水中的氮減少了0.084 3 mg，同時磷營養(yǎng)鹽的濃度也有一定量的降低，而硅營養(yǎng)鹽的濃度則有增加。夏季到秋季是成熟藻體進行腐敗分解過程的時期，通過緩慢的分解過程，藻體中一部分的營養(yǎng)鹽進入海水中，使海水中營養(yǎng)鹽的濃度增加，并為底棲海藻下一生長周期開始時藻體的生長提供養(yǎng)分，另一部分由沉淀作用進入海底的沉積物中[14-16]。

在St.1和St.2處采得的銅藻樣本植株的平均長度：夏季為5 cm，秋季為28 cm，冬季為34 cm，春季為75 cm；平均植株數(shù)：夏季為731株，秋季為110株，冬季為58株，春季為25株；平均株密度：夏季為2 922株/m2，秋季為440株/m2，冬季為232株/m2，春季為98株/m2；平均重量密度：夏季為616 g/m2，秋季為2 345 g/m2，冬季為1 920 g/m2，春季為2 860 g/m2(圖 2)。

圖2 銅藻種群密度與重量、長度之間關(guān)系

銅藻生長的種群密度影響了銅藻植株單體的發(fā)育生長，將所有采集站點的樣本的單位長度的重量表示成種群密度的函數(shù)y=19.705x-0.777 2，R2=0.859 7。從列出的數(shù)據(jù)中可以看出在種群密度比較高的時候，植株單體長的比較矮小，發(fā)育的也比較差，反之，當種群密度相對比較低的時候，植株單體吸收到了足夠的養(yǎng)分，植株單體長得比較高大，發(fā)育的比較完全，雖然植株個體數(shù)量少但生物量卻比較大。其中，St.1和St.2兩處不同季節(jié)樣本的情況也反映了這一狀況。

把各個季節(jié)銅藻的生物量分別于海水中的營養(yǎng)鹽濃度數(shù)據(jù)(包括三氮、活性磷酸鹽和活性硅酸鹽)進行相關(guān)性分析，發(fā)現(xiàn)其中氨氮濃度的季節(jié)性變化與銅藻生物量的季節(jié)性變化的相關(guān)性最好，相關(guān)性系數(shù)達0.84，這一點恰好與之前的研究結(jié)論是一致的。無機氮鹽都可以被植物細胞所吸收，但通常認為植物首先吸收的是氨氮，且氨氮對植物吸收硝酸鹽氮有抑制作用，而我們計算得到的銅藻生物量與硝酸鹽濃度的相關(guān)性系數(shù)為0.22，是所測得營養(yǎng)鹽中相關(guān)性最差的。因而認為氨氮的濃度對銅藻的生長有重要的影響。

5 結(jié)論

枸杞島海藻場底棲海藻潮下帶的優(yōu)勢種為銅藻(Sargassumhorneri)，潮間帶的優(yōu)勢種為鼠尾藻(Sargassumthunbergii)和裙帶藻(Underiapinnatifida)，此外海區(qū)中還廣泛分布有羊棲菜(Sargassumfusiforme)和厚膜藻、粗莖軟骨藻、石莼、珊瑚藻、仙菜、蜈蚣藻、刺松藻、羽藻、杉藻、小石花菜、石花菜等相對小型海藻。整個枸杞島海域形成了以馬尾藻群落為支撐系統(tǒng)的海藻場。

枸杞島海藻場生長著大量的銅藻資源，占到了總生物量的93.9%，占據(jù)著絕對的優(yōu)勢。5月份銅藻樣本平均長度為80 cm，6月份的平均長度為75 cm。

潮間帶區(qū)域的底棲海藻從4月份開始旺盛生長，在5月份達到鼎盛，6月份氣溫升高藻體開始腐爛，慢慢進入衰退期。潮下帶的底棲海藻生長旺盛期和衰退期要相對晚一些。

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