毛成責(zé)，花衛(wèi)華，袁廣旺，矯新明，張曉昱，崔彩霞，周超凡，吳建新

(1.江蘇省環(huán)境監(jiān)測(cè)中心，江蘇省海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)中心，江蘇 南京 210019；2.淮海工學(xué)院海洋學(xué)院，江蘇 連云港 222005)

2011年4月，秦山島成為國(guó)家海洋局公布的我國(guó)第一批開發(fā)利用的無居民海島，為旅游娛樂用島[5]。在《全國(guó)海島保護(hù)規(guī)劃》中要求“選劃建設(shè)秦山島生態(tài)保護(hù)區(qū)”，在《江蘇省海島保護(hù)規(guī)劃(2011—2020)》中要求申報(bào)建設(shè)秦山島4A 級(jí)景區(qū)。2014年，《江蘇省秦山島無居民海島保護(hù)與開發(fā)利用示范項(xiàng)目》獲得“2014 年度中央分成海域使用金支出項(xiàng)目”立項(xiàng)。對(duì)秦山島的開發(fā)利用活動(dòng)必然對(duì)海島及其周邊海域生態(tài)環(huán)境帶來影響，且興莊河口至臨洪河口兩岸的海岸帶已列入《江蘇沿海灘涂圍墾及開發(fā)利用規(guī)劃綱要》，濱海新城建設(shè)和灘涂開發(fā)利用也將增加周邊海域的環(huán)境壓力，從而影響秦山島生態(tài)系統(tǒng)的健康和穩(wěn)定[4,6]。

浮游植物作為海洋生態(tài)系統(tǒng)的主要初級(jí)生產(chǎn)力，是眾多海洋生物的餌料來源，其群落結(jié)構(gòu)可反應(yīng)海洋環(huán)境質(zhì)量狀況，也能直接影響海洋生態(tài)系統(tǒng)的健康穩(wěn)定[7-8]。近年來，學(xué)者們分別對(duì)海州灣、連云港、前三島等海域浮游植物群落的結(jié)構(gòu)特征做了研究[9-12]。本研究作為秦山島保護(hù)與開發(fā)利用示范項(xiàng)目實(shí)施之前的生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀調(diào)查的一部分，分析了該海域春季浮游植物群落結(jié)構(gòu)特征，為后續(xù)海島開發(fā)期與運(yùn)營(yíng)期生態(tài)環(huán)境影響評(píng)價(jià)提供參照，同時(shí)也為秦山島周邊海域生態(tài)系統(tǒng)健康狀況評(píng)價(jià)和海島生態(tài)環(huán)境保護(hù)提供基礎(chǔ)依據(jù)。

1 研究方法

1.1 采樣時(shí)間

2016年4月。

1.2 站位設(shè)置

在秦山島周邊海域設(shè)A—E 5個(gè)斷面，分別包含St.1—St.4、St.5—St.8、St.9—St.12、St.13—St.16、St.17—St.20個(gè)站位，每個(gè)斷面站位間距以秦山島為中心向外逐漸增大，見圖1。

1.3 采樣分析方法

浮游植物樣品采集工具為淺水水Ⅲ型浮游生物網(wǎng)，網(wǎng)長(zhǎng)140 cm，網(wǎng)口徑37 cm，網(wǎng)口面積0.1 m2，網(wǎng)目76 μm，每個(gè)站位垂直拖網(wǎng)1次，采集的樣品用濃度為5%的海水福爾馬林保存[13]。

圖1 調(diào)查斷面與調(diào)查站位

在顯微鏡下根據(jù)相關(guān)浮游植物鑒定的文獻(xiàn)專著，將所有樣品盡量鑒定到種并計(jì)數(shù)，每個(gè)站位的浮游植物密度換算為個(gè)/m3[14-17]。根據(jù)優(yōu)勢(shì)度(Y)確定優(yōu)勢(shì)種，計(jì)算各站位浮游植物多樣性指數(shù)。

Y=ni/N×i

1、開發(fā)往來款管理集成平臺(tái)。由于電力企業(yè)存在債權(quán)債務(wù)信息溝通的不順暢，導(dǎo)致往來款信息不能有效共享，制約債權(quán)債務(wù)的管控效率。因此，要從源頭上強(qiáng)化信息的溝通，建立可靠的往來款信息集成平臺(tái)。

(1)

式中：Y——優(yōu)勢(shì)度；ni——浮游植物樣本中i種的個(gè)體數(shù)；N——樣本個(gè)體數(shù)總和；i——i種在所有站位中的出現(xiàn)頻率[18]。

D=(S-1)/lnN

(2)

式中：D——Margalef豐富度指數(shù)；S——樣本中的物種總數(shù)；N——樣本個(gè)體數(shù)總和。

H= -∑PilnPi

(3)

式中：H′——Shannon-Wiener指數(shù)；Pi——i種所占站位總個(gè)體數(shù)的比例。

J=H/lnS[19]

(4)

式中：J——Pielou均勻度指數(shù)；S——樣本中的物種總數(shù)。

以站位為樣本，站位浮游植物種類為變量，建立浮游植物密度原始矩陣，對(duì)密度進(jìn)行平方根轉(zhuǎn)換(減少密度較高的優(yōu)勢(shì)種對(duì)密度較低的常見種的影響)，計(jì)算站位間Bray-Curtis相似性指數(shù)，建立三角矩陣。

根據(jù)站位的相似性指數(shù)用組平均連接 (group-average linkage) 進(jìn)行聚類 (Cluster analysis)和非度量多維尺度分析(Non-metric Multidimensional scaling, NMDS) 排序，并通過非參數(shù)多元方法(ANOSIM)來檢驗(yàn)聚類組間差異顯著性，全部分析均在統(tǒng)計(jì)軟件 Primer 6.0中完成[20-22]。

2 結(jié)果與分析

2.1 種類組成

20個(gè)站位共鑒定浮游植物5門84種，生態(tài)類型以近岸廣溫低鹽種類為主，其中赤潮種35種見表1[17]。由表1可見，硅藻70種，占總種數(shù)83.53%，平均密度8.75×104個(gè)/m3；甲藻9種，占總種數(shù)10.59%，平均密度8.10×103個(gè)/m3；藍(lán)藻3種，占總種數(shù)3.53%，平均密度9.28×103個(gè)/m3；金藻與裸藻各1種，各占總種數(shù)1.18%，平均密度分別為213.36個(gè)/m3與477.59個(gè)/m3。

表1 浮游植物種類組成①

①▲為赤潮種；★為優(yōu)勢(shì)種；sp.為未能鑒定到種的種類。

按優(yōu)勢(shì)度高低，優(yōu)勢(shì)種分別為瓊氏圓篩藻(Y=0.095)、星臍圓篩藻(Y=0.087)、針狀藍(lán)纖維藻(Y=0.087)、中肋骨條藻(Y=0.070)、夜光藻(Y=0.058)、剛毛根管藻(Y=0.051)、虹彩圓篩藻(Y=0.043)、格氏圓篩藻(Y=0.039)、短楔形藻(Y=0.035)、孔圓篩藻窄隙變種(Y=0.026)和太陽雙尾藻(Y=0.024)。

2.2 密度、種數(shù)及多樣性指數(shù)的空間分布

浮游植物密度St.12最高，為2.83×105個(gè)/m3，St.20密度最低，為3.01×104個(gè)/m3，平均1.10×105個(gè)/m3；St.11—St.12密度>2.00×105個(gè)/m3，St.1、St.4、St.9、St.10、St.13—St.15、St.17密度為1.00×105～2.00×105個(gè)/m3。其余站位密度<1.00×105個(gè)/m3。其中C、D斷面總體密度較高，其余斷面密度較低，見圖2。

由圖2可見，浮游植物種數(shù)St.11最多，為33種，St.5—St.6種數(shù)最少，為18種。St.1、St.3—St.4、St.11—St.12種數(shù)>30，其余站位種數(shù)為20～30，各斷面種數(shù)差異不顯著(P>0.05)。

圖2 浮游植物密度、種類數(shù)的空間變化

多樣性指數(shù)與豐富度指數(shù)均為St.11最高，分別為3.09與2.91；St.6最低，分別為2.09與1.67，平均為2.76和2.53。均勻度指數(shù)St.2最高，為0.91；St.14最低，為0.71，平均為0.84。St.1—St.2、St.11、St.19多樣性指數(shù)>3，其余站位多樣性指數(shù)均為2～3，說明浮游植物種類豐富，多樣性較高，且分布較為均勻，見圖3。

2.3 空間聚類

站位間聚類顯示，以相似度45為界，可將20個(gè)站位分為3組，其中，分別位于A、C、D、E斷面的St.1—St.4、St.11—St.17、St.19有共同優(yōu)勢(shì)種瓊氏圓篩藻、針狀藍(lán)纖維藻及星臍圓篩藻，聚為1組，位于B、C斷面的St.5—St.10有共同優(yōu)勢(shì)種夜光藻、中肋骨條藻及瓊氏圓篩藻，聚為1組，位于E斷面的St.18、St.20有共同優(yōu)勢(shì)種瓊氏圓篩藻、中肋骨條藻及剛毛根管藻，聚為1組。

各站位脅強(qiáng)系數(shù)(stress)為0.13(0.1

圖3 浮游植物多樣性指數(shù)的空間變化

圖4 站位聚類分析

3 討論

3.1 群落特征

2004年我國(guó)近海海洋綜合調(diào)查與評(píng)價(jià)顯示，秦山島與前三島周邊海域浮游植物為222種，平均密度為9.80×104個(gè)/m3。近30年海州灣浮游植物種數(shù)與密度均相對(duì)穩(wěn)定(表2)[23-27]。比較近年來的調(diào)查，秦山島周邊海域浮游植物密度要低于海州灣其他海域，但種數(shù)明顯高于海州灣其他海域(表3)[9-10, 12]。這可能由于秦山島位于多條河口交匯處，豐富的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)及相對(duì)的低鹽環(huán)境有利更多廣溫低鹽性種類繁殖，而河口淺水區(qū)域渾濁的水體又可抑制優(yōu)勢(shì)種和赤潮種的過量繁殖，從而使浮游植物群落的多樣性維持在較高水平，赤潮風(fēng)險(xiǎn)較低[28-30]。

表2 近30年海州灣浮游植物種數(shù)與密度

表3 海州灣不同水域間浮游植物種數(shù)與密度

優(yōu)勢(shì)種及優(yōu)勢(shì)度組成方面，秦山島周邊海域與海州灣其他海域之間存在著一定的差異(表4)。李大鵬等[9]在2008年—2015年對(duì)海州灣海洋牧場(chǎng)浮游植物進(jìn)行了連續(xù)調(diào)查，結(jié)果顯示海州灣海洋牧場(chǎng)春季浮游植物優(yōu)勢(shì)種主要為圓篩藻屬、角毛藻屬、小環(huán)藻屬、菱形藻屬、席藻屬、原甲藻屬、裸甲藻屬和夜光藻屬的16種，年際間優(yōu)勢(shì)種存在一定變化，且優(yōu)勢(shì)種數(shù)為2～6種；朱旭宇等[10]在連云港連云區(qū)近岸海域的調(diào)查春季優(yōu)勢(shì)種為密聯(lián)角毛藻(Chaetocerosdensus)、中肋骨條藻(Skeletonemacostatum)、派格棍形藻(Bacillariapaxillifera)、盔狀舟形藻(Naviculacorymbosa)、具槽帕拉藻(Paraliasulcata)和夜光藻(Noctilucascientillans)；這些差異主要受水溫、鹽度及營(yíng)養(yǎng)鹽等海水環(huán)境因子的影響，也可能和不同種類對(duì)不同營(yíng)養(yǎng)元素的吸收比例差異有關(guān)[31]。

表4 海州灣不同水域間浮游植物群落優(yōu)勢(shì)種比較

3.2 群落空間特征

密度、種數(shù)、多樣性指數(shù)及優(yōu)勢(shì)種密度的分布表明，A—E 5個(gè)斷面的浮游植物群落具有一定的空間差異。C、D斷面位于興莊河、青口河與臨洪河3條河口交匯處，大量的營(yíng)養(yǎng)鹽隨徑流輸入為藻類的大量繁殖提供了營(yíng)養(yǎng)基礎(chǔ)，使藻類密度大于其他斷面，瓊氏圓篩藻、星臍圓篩藻、中肋骨條藻等主要優(yōu)勢(shì)種也在此聚集[32-33]；河口沖淡水作用使斷面鹽度低于其他斷面，低鹽優(yōu)勢(shì)種針狀藍(lán)纖維藻大量聚集，個(gè)體數(shù)占站位總個(gè)體數(shù)20%～40%，指示這2個(gè)斷面水體可能有富營(yíng)養(yǎng)化的趨勢(shì)[34]。St.5和St.6夜光藻的大量出現(xiàn)可能是由于河口水域適宜的低鹽環(huán)境與氮磷比值，其攝食作用使2個(gè)站位藻類種數(shù)與多樣性指數(shù)均低于其他站位[35-36]。

4 結(jié)論

共鑒定浮游植物5門84種，平均密度1.10×105個(gè)/m3，生態(tài)類型以近岸廣溫低鹽種類為主，其中赤潮種35種，硅藻為主要優(yōu)勢(shì)類群；優(yōu)勢(shì)種11種，優(yōu)勢(shì)度較低，平均多樣性指數(shù)2.76，浮游植物群落多樣性較高，種類分布相對(duì)均勻，赤潮風(fēng)險(xiǎn)較低。

受沿岸龍王河、興莊河、青口河與臨洪河的淡水徑流及營(yíng)養(yǎng)元素輸入影響，靠近河口的C、D斷面浮游植物密度較高，瓊氏圓篩藻、星臍圓篩藻、中肋骨條藻、針狀藍(lán)纖維藻等優(yōu)勢(shì)種分布相對(duì)集中，有待結(jié)合水質(zhì)化學(xué)要素和營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)進(jìn)一步分析該水域的生態(tài)環(huán)境健康狀況。