劉 棟, 呂振波, 王田田, 張晶晶, 任中華, 高彥潔, 王以斌, 鄭 亮

(1.上海海洋大學(xué) 海洋科學(xué)學(xué)院, 上海 201306; 2.山東省海洋資源與環(huán)境研究院, 山東 煙臺(tái) 264006; 3.魯東大學(xué)濱海生態(tài)高等研究院, 魯東大學(xué), 山東 煙臺(tái) 264003; 4.煙臺(tái)市海洋經(jīng)濟(jì)研究院, 山東 煙臺(tái), 206006; 5.自然資源部第一海洋研究所, 山東 青島 266061; 6.山東省海陽(yáng)市海洋發(fā)展和漁業(yè)局, 山東 海陽(yáng) 265100)

引 言

浮游植物是海洋生態(tài)系統(tǒng)中最重要的初級(jí)生產(chǎn)者,貢獻(xiàn)了超過(guò)50%的海洋初級(jí)生產(chǎn)力,在全球碳循環(huán)中起著至關(guān)重要的作用,其群落結(jié)構(gòu)及豐度的變化不僅直接影響上層海洋生物而且還影響生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能和氣候變化,因此常將其作為反映環(huán)境變化的指標(biāo)[1-3],用于研究生態(tài)環(huán)境變化。海洋工程建設(shè)通過(guò)改變海域環(huán)境、水動(dòng)力條件、水體營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)擴(kuò)散等直接或間接地對(duì)海域內(nèi)浮游植物的群落結(jié)構(gòu)特征產(chǎn)生影響[4],例如,象山港濱海發(fā)電廠的溫排水和高濃度營(yíng)養(yǎng)鹽,使浮游植物的生物量明顯增加,從而引發(fā)赤潮,造成了嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失與環(huán)境污染[5]。

渤海灣位于渤海西部,是典型的半封閉式海灣,海水的交換能力弱、自?xún)裟芰Σ?、環(huán)境承載力弱,該區(qū)域也是我國(guó)海洋開(kāi)發(fā)利用和圍填海的重點(diǎn)區(qū)域[6]。近年來(lái),受海洋工程建設(shè)、陸源污染排放等人類(lèi)活動(dòng)影響,渤海灣海域富營(yíng)養(yǎng)化水平較高,赤潮頻發(fā)[7]。黃驊港位于渤海灣西南部,是集港口碼頭、濱海電廠、化工和鋼鐵企業(yè)等多種海洋工程于一體的現(xiàn)代化港口,其建設(shè)顯著改變了海域的岸線(xiàn)形狀、潮流場(chǎng)和溫鹽環(huán)境,從而影響海域內(nèi)海洋生態(tài)環(huán)境[8]。海洋工程對(duì)海洋環(huán)境的影響具有分散和滯后的特點(diǎn),且不同季節(jié)變化各不相同,目前針對(duì)海洋工程建設(shè)對(duì)渤海灣浮游植物季節(jié)性變化影響的研究較少。本研究于2014年對(duì)黃驊港海域開(kāi)展春夏秋冬4個(gè)航次的調(diào)查,分析該區(qū)域不同季節(jié)浮游植物主要控制因素,為今后渤海灣近岸海域的生態(tài)修復(fù)工作提供科學(xué)支撐。

1 材料和方法

1.1 采樣站位

2014年2月(冬季)、5月(春季)、8月(夏季)和11月(秋季)針對(duì)黃驊港海域進(jìn)行四個(gè)航次的生態(tài)環(huán)境綜合調(diào)查。監(jiān)測(cè)海域范圍為北緯38°14′42.00″～38°34′04.80″和東經(jīng)117°42′25.20″～118°15′10.80″。2月航次調(diào)查共計(jì)布設(shè)12個(gè)站位,5月、8月和10月共布設(shè)15個(gè)站位(圖1)。

圖1 采樣站位

1.2 樣品采集與處理

每個(gè)調(diào)查站位取表層水樣監(jiān)測(cè)溫度(T)、鹽度(SAL)、溶解氧(Dissolved oxygen,DO)、硝酸鹽(NO3-N)、亞硝酸鹽(NO2-N)、銨鹽(NH4-N)、磷酸鹽(PO4-P)和葉綠素(Chla);同時(shí)網(wǎng)采浮游植物進(jìn)行鑒定。水溫、鹽度采用YSI水質(zhì)分析儀現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定;DO、NO3-N、NO2-N、NH4-N、PO4-P和Chla等指標(biāo)根據(jù)《GB/T 12763.4 海洋調(diào)查規(guī)范:海水化學(xué)要素調(diào)查》于實(shí)驗(yàn)室內(nèi)測(cè)定。浮游植物采集使用淺水Ⅲ型浮游植物網(wǎng)(直徑37 cm、網(wǎng)口面積0.1 m2、網(wǎng)目孔徑77 μm)自底至表垂直拖網(wǎng),所采樣品用濃度為5%的福爾馬林溶液固定。浮游植物樣品經(jīng)濃縮,取0.1 mL樣品在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)用Olympus CX31型顯微鏡下進(jìn)行浮游植物鑒定計(jì)數(shù),單位為104cells/m3。浮游植物鑒定過(guò)程主要參考《中國(guó)海藻志》《中國(guó)海域常見(jiàn)浮游硅藻圖譜》和《海藻學(xué)》[9-11]。

1.3 數(shù)據(jù)分析與繪圖

1.3.1 優(yōu)勢(shì)度

優(yōu)勢(shì)度Y指數(shù)計(jì)算公式為[12]:

(1)

式中,N為物種的總個(gè)體數(shù);ni為第i種的個(gè)體數(shù);fi為該種的出現(xiàn)頻率。選取Y≥0.02的物種作為優(yōu)勢(shì)種群。

1.3.2 物種多樣性

Shannon-Wiener多樣性指數(shù)(H′)和Pielou均勻度指數(shù)(J′)計(jì)算公式分別為[13-14]:

H′=-ΣPilnPi

(2)

J′=H′/LnS

(3)

式中:S為種類(lèi)數(shù);N為某一物種的生物量;Pi為第i種物種生物量占其總生物量的比例。

1.3.3 圖件繪制

選取在各季節(jié)浮游植物總豐度中占比超過(guò)1%的物種同環(huán)境因子之間進(jìn)行冗余分析(redundancy analysis,RDA),浮游植物豐度數(shù)據(jù)與環(huán)境因子數(shù)據(jù)進(jìn)行l(wèi)g(x+1)轉(zhuǎn)換,轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)先進(jìn)行除趨勢(shì)對(duì)應(yīng)分析(detrended correspondence analysis,DCA),結(jié)果顯示4個(gè)軸最大梯度長(zhǎng)度均小于4,因而選用線(xiàn)性模型的RDA分析研究環(huán)境因子和浮游植物群落結(jié)構(gòu)的相關(guān)性[8],浮游植物群落結(jié)構(gòu)與環(huán)境因子的RDA分析的排序圖使用Canoco for Windows 4.5軟件繪制;溫度、鹽度、DO、營(yíng)養(yǎng)鹽、Chla和浮游植物豐度空間分布圖使用surfer 10.3繪制,浮游植物群落結(jié)構(gòu)分布圖采用ArcGIS 10.5進(jìn)行繪制。

2 結(jié)果與分析

2.1 溫鹽時(shí)空分布特征

2014年黃驊港海域溫鹽時(shí)空變化見(jiàn)圖2。2014年該海域表層水溫年變化范圍為1.96～28.10 ℃,夏季溫度最高(27.48±0.33 ℃),冬季最低(4.45±2.37 ℃)。冬季該海域水溫溫差較大,呈現(xiàn)西北-東南逐漸升高的趨勢(shì),該海域東南-西北方向的沿岸流可能受港口工程建設(shè)的影響改變了流向,進(jìn)而阻隔了濱海電廠溫排水的熱影響[15]。春季水溫高值區(qū)移動(dòng)至大口河河口海域,并由河口向四周輻射降低。夏秋季水溫整體趨勢(shì)相同,高值區(qū)均出現(xiàn)在離岸東南海域,低值區(qū)則逐漸向東北方向移動(dòng)。

圖2 黃驊港溫度、鹽度的時(shí)空分布特征

鹽度全年波動(dòng)較小,整體呈現(xiàn)秋季>夏季>春季>冬季的趨勢(shì),空間分布變化趨勢(shì)與溫度不同,夏、秋、冬三季該海域鹽度均由西北-東南逐漸降低,高值區(qū)出現(xiàn)在南排河河口海域;春季高值區(qū)出現(xiàn)在大口河河口,并向四周輻射降低,其原因可能是在此期間周?chē)}場(chǎng)和養(yǎng)殖場(chǎng)將廢水排放至河口海域所致,此外該海域北側(cè)的海水淡化工程可能對(duì)鹽度也有一定的影響[16]。

2.2 溶解氧和營(yíng)養(yǎng)鹽時(shí)空分布特征

2014年黃驊港海域溶解氧和營(yíng)養(yǎng)鹽時(shí)空分布詳見(jiàn)圖3,該海域DO濃度時(shí)空變化趨勢(shì)為冬季最高,秋春次之,夏季最小,這可能是由于是海水DO的絕對(duì)含量受水溫調(diào)控,并呈負(fù)相關(guān)關(guān)系[17]。夏、秋、冬三季該海域DO均呈現(xiàn)西北-東南逐漸降低的趨勢(shì),高值區(qū)位于黃驊港北側(cè)的河北滄州海域,低值區(qū)均出現(xiàn)在港口附近,造成此現(xiàn)象的原因可能與水體污染物的增加及海域富營(yíng)養(yǎng)化等有關(guān)[18-19]。春季DO變化趨勢(shì)與夏秋冬三季相反,高值區(qū)位于套爾河河口海域。

圖3 黃驊港溶解氧和營(yíng)養(yǎng)鹽時(shí)空分布特征

2014年黃驊港海域可溶性無(wú)機(jī)氮(DIN,即NO2-N、NO3-N和NH4-N之和)和可溶性無(wú)機(jī)磷(DIP,即PO4-P)濃度均以秋冬季節(jié)較高,春夏較低。冬季DIN整體呈現(xiàn)西南-東北濃度逐漸升高的趨勢(shì),高值區(qū)出現(xiàn)在南排河河口;DIP則呈現(xiàn)由港口向外海逐漸升高的趨勢(shì),高值區(qū)出現(xiàn)南排河河口海域。春夏兩季該海域營(yíng)養(yǎng)鹽濃度變化趨勢(shì)大體一致,DIN和DIP高值區(qū)均出現(xiàn)在河口海域,中間的黃驊港港口航道附近為低值區(qū)。秋季該海域營(yíng)養(yǎng)鹽濃度最高,DIN高值區(qū)出現(xiàn)在大口河河口,DIP高值區(qū)出現(xiàn)在港口航道附近。綜合四個(gè)航次營(yíng)養(yǎng)鹽分布規(guī)律,說(shuō)明陸源排放是黃驊港海域營(yíng)養(yǎng)鹽的主要來(lái)源[20]。

浮游植物對(duì)海水中無(wú)機(jī)氮、無(wú)機(jī)磷的吸收是按Redfield比值16∶1進(jìn)行的,若N/P比值<8,表現(xiàn)為氮限制型海水,藻類(lèi)的生長(zhǎng)受氮限制;而N/P比值>30,則表明是磷限制[21]。夏秋季節(jié)高值區(qū)位于黃驊港海域,春冬高值區(qū)則出現(xiàn)在港口北部海域,四個(gè)航次大面積水體N/P比遠(yuǎn)高于30,表明磷作為主要限制元素對(duì)黃驊港海域浮游植物群落結(jié)構(gòu)起主要影響,這與彭士濤等[22]的研究結(jié)果相一致。不同季節(jié)N/P比差異較顯著,這可能會(huì)對(duì)該海域浮游植物豐度以及群落結(jié)構(gòu)造成一定的影響[23]。

2.3 Chl a時(shí)空分布特征

圖4為2014年黃驊港海域Chla濃度時(shí)空變化圖,其季節(jié)變化趨勢(shì)為冬季>春季>夏季>秋季。春季Chla范圍為0.8～12.5 mg/m3,平均濃度為2.88 mg/m3,高值區(qū)出現(xiàn)在港口海域,這可能與沿岸營(yíng)養(yǎng)鹽的輸入有關(guān)[24]。夏季Chla的分布則呈現(xiàn)相對(duì)均勻的特征,Chla范圍為0.86～3.84 mg/m3,平均濃度為2.04 mg/m3。夏季Chla低于春季水平,可能是由于在夏季水溫較高,導(dǎo)致水體營(yíng)養(yǎng)鹽垂直運(yùn)輸減弱,又加上春季浮游植物生長(zhǎng)繁殖過(guò)度消耗營(yíng)養(yǎng)鹽以及浮游動(dòng)物攝食作用,所以夏季Chla濃度偏低[25-26]。秋冬季調(diào)查海域Chla平均濃度先略微下降再上升,冬季Chla范圍為0.46～14 mg/m3,平均濃度為3.88 mg/m3;秋季Chla范圍為0.06～6.91 mg/m3,平均濃度為1.78 mg/m3,最高值均出現(xiàn)在港口以北海域,分布趨勢(shì)同浮游植物豐度基本相同,這可能是因?yàn)榍锒緺I(yíng)養(yǎng)鹽含量高于春夏,水體富營(yíng)養(yǎng)化程度較高,促進(jìn)浮游植物大量繁殖,Chla也就隨之升高,因此冬季調(diào)查海域Chla平均濃度最高[27]。

圖4 黃驊港海域Chl a時(shí)空分布特征

2.4 浮游植物群落時(shí)空分布特征

2.4.1 種類(lèi)組成季節(jié)變化

本次調(diào)查共鑒定出浮游植物3門(mén)32屬82種,分屬于硅藻、甲藻、藍(lán)藻3個(gè)門(mén)類(lèi),其中硅藻76種,占所有物種的92.68%;甲藻僅在春夏秋少數(shù)站位發(fā)現(xiàn)微小原甲藻(Prorocentrumminimum)、叉狀角藻(Ceratiumfurca)、三角角藻(Ceratiumtripos)、梭角藻(Ceratiumfusus)和叉形多甲藻(Peridiniumdivergens)5種,占所有物種的6.10%;而藍(lán)藻則僅在春季發(fā)現(xiàn)平裂藻(Merismopediasp.)一種,占1.22%。夏季檢出種類(lèi)最多,為2門(mén)25屬50種,秋季次之,為2門(mén)14屬40種,冬季為1門(mén)18屬34種,春季最低為3門(mén)14屬24種。種類(lèi)組成均以硅藻最多,以圓篩藻屬和角毛藻屬為主要類(lèi)群,分別為16種、15種,這與徐玉山等[28]在渤海灣西南部的研究結(jié)果相類(lèi)似。四季常見(jiàn)種類(lèi)有剛毛根管藻(Rhizosoleniasetigera)、斯氏幾內(nèi)亞藻(Guinardiastriata)和細(xì)弱圓篩藻(Coscinodiscussubtilis)。

2.4.2 豐度的分布與變化

2014年黃驊港海域不同季節(jié)浮游植物豐度和空間分布存在明顯差異,豐度及群落結(jié)構(gòu)詳見(jiàn)圖5和圖6。冬季調(diào)查海域浮游植物豐度范圍為13.79×104～2 442.5×104cells/m3,平均值為695.06×104cells/m3,高值區(qū)出現(xiàn)在港口西北近岸區(qū)域,這與渤海灣浮游植物整體呈現(xiàn)近岸高于離岸的調(diào)查結(jié)果基本一致[29]。該海域氮營(yíng)養(yǎng)鹽含量較高,以對(duì)溫鹽耐受范圍較廣的廣溫廣鹽種為主[30],如尖刺擬菱形藻(Pseudo-nitzschiapungens)、鼓脹海鏈藻(Thalassiosiragravida)的豐度分別為128.83×104和119.08×104cells/m3。

圖5 黃驊港海域浮游植物豐度時(shí)空分布特征

圖6 黃驊港海域浮游植物群落結(jié)構(gòu)的時(shí)空分布特征

春季調(diào)查海域浮游植物豐度最低,范圍為1.57×104～133.4×104cells/m3,平均豐度為33.59×104cells/m3,呈現(xiàn)港口近岸高、離岸低的特點(diǎn),高值區(qū)出現(xiàn)在S1、S14站位,以斯氏幾內(nèi)亞藻和針桿藻(Synedrasp.)為主,其豐度分別為21.66×104和8.09×104cells/m3,根據(jù)薛迪等[31]的研究,在低溫高溶解氧的環(huán)境下,上述藻種易形成優(yōu)勢(shì)種群。

夏季調(diào)查海域浮游植物豐度最高,范圍為101.5×104～47 200×104cells/m3,平均豐度為6 060.37×104cells/m3,這同楊世民等[24]的研究結(jié)果不同,這可能是因?yàn)辄S驊港海域夏季溫度較高,加上近岸海域入海河流、降水較多,為浮游植物的生長(zhǎng)和繁殖提供了豐富的營(yíng)養(yǎng)鹽,導(dǎo)致浮游植物迅速增長(zhǎng)[32]。8月調(diào)查海域浮游植物豐度高值區(qū)出現(xiàn)在港口近岸以北海域,以擬旋鏈角毛藻(Chaetocerospseudocurvisetus)和萎軟幾內(nèi)亞藻(Guinardiaflaccida)為主,其豐度分別為2 313.07×104和1 606.84×104cells/m3。

秋季調(diào)查海域浮游植物豐度范圍為1.81×104～12 411×104cells/m3,平均豐度為4 097.91×104cells/m3,11月調(diào)查海域浮游植物豐度高值區(qū)位于南排河河口海域,該海域鹽度較高,以廣溫高鹽種筆尖根管藻(Rhizosoleniaalata)等為主。而秋季浮游植物豐度之所以遠(yuǎn)高于夏春冬三季,主要是因?yàn)榍锛驹摵Ｓ蚬P尖根管藻出現(xiàn)大規(guī)模爆發(fā),個(gè)別站位如S2、S3、S4和S12等筆尖根管藻豐度甚至超過(guò)105cells/m3,此時(shí)筆尖根管藻的豐度變化即代表了秋季浮游植物豐度的變化。

浮游植物豐度組成四季終以硅藻占絕對(duì)優(yōu)勢(shì),各季度均占99.00%以上。硅藻豐度季節(jié)變化趨勢(shì)同浮游植物季節(jié)變化趨勢(shì)相同,最高均為夏季,秋季次之,冬季、春季較低;甲藻豐度在春夏秋三季均無(wú)較大差別,冬季則未檢測(cè)到甲藻;藍(lán)藻僅在春季S12站位檢測(cè)到,且豐度較低為0.25×104cells/m3。

2.4.3 優(yōu)勢(shì)種季節(jié)變化

2014年黃驊港海域浮游植物以?xún)?yōu)勢(shì)度指數(shù)Y≥0.02為優(yōu)勢(shì)種,該海域優(yōu)勢(shì)種季節(jié)變化見(jiàn)表1,四季優(yōu)勢(shì)種均為硅藻,主要以角毛藻屬、根管藻屬為主,除秋季外春夏冬三季均為多種浮游植物優(yōu)勢(shì)種共存,秋季優(yōu)勢(shì)種僅筆尖根管藻一種。不同季節(jié)優(yōu)勢(shì)種交錯(cuò)程度較低,無(wú)四季優(yōu)勢(shì)種,僅尖刺擬菱形藻為冬季和夏季共同優(yōu)勢(shì)種,季節(jié)變化較顯著。柳麗華等[33]認(rèn)為,優(yōu)勢(shì)種對(duì)群落結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性有重要影響,優(yōu)勢(shì)種種類(lèi)數(shù)目越多且優(yōu)勢(shì)度越小,則群落結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性越好,反之穩(wěn)定性越差。

2.4.4 物種多樣性

Shannon-Winner多樣性指數(shù)(H′)用于判斷群落結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度,均勻度指數(shù)(J′)用于判斷群落是否成熟穩(wěn)定[34-35]。從圖7可以看出,各季節(jié)H′和J′平均值范圍分別為0.91～1.95和0.40～0.73,浮游植物多樣性指數(shù)和均勻度指數(shù)均較低,這主要是因?yàn)?014年浮游植物雖種類(lèi)數(shù)較多,但在豐度組成上某些優(yōu)勢(shì)種優(yōu)勢(shì)度顯著,這限制了其它藻類(lèi)的生長(zhǎng)和繁殖,因此多樣性指數(shù)和均勻度指數(shù)較低。從全年來(lái)看,H′與呈現(xiàn)較為明顯的季節(jié)變化。2014年冬季H′最高,高值區(qū)均位于港口海域附近;春季降到1.04,高值區(qū)逐漸向北部海域移動(dòng);夏季再次升高達(dá)到1.93,南排河河口海域附近出現(xiàn)低值區(qū),整片海域H′均較高;最低值出現(xiàn)在秋季,高值區(qū)出現(xiàn)在港口東部海域,而港口附近H′較低。J′的時(shí)空變化趨勢(shì)與H′相同,最低值均出現(xiàn)在秋季。

圖7 黃驊港海域浮游植物多樣性指數(shù)、均勻度指數(shù)季節(jié)變化

2.5 浮游植物群落結(jié)構(gòu)與環(huán)境因子的排序分析

為進(jìn)一步探究環(huán)境因子對(duì)黃驊港海域生態(tài)的影響,分別對(duì)春夏秋冬四個(gè)航次浮游植物進(jìn)行篩選后同環(huán)境因子之間進(jìn)行RDA分析,結(jié)果如圖8所示,不同浮游植物對(duì)不同環(huán)境因子的反應(yīng)不同是造成群落季節(jié)差異的主要原因,隨著環(huán)境因子發(fā)生變化,浮游植物群落結(jié)構(gòu)也相應(yīng)的發(fā)生改變,進(jìn)而造成其群落結(jié)構(gòu)改變。圖中所有浮游植物均為硅藻,因此其在排序圖中的位置也比較接近。

(BJGGZ:筆尖根管藻;BMJMZ:扁面角毛藻;BHNXGZ:冰河擬星桿藻;CZGZ:脆指管藻;DMJMZ:丹麥細(xì)柱藻;GMGGZ:剛毛根管藻;GZHLZ:鼓脹海鏈藻;HLZ:海鏈藻;JCNLXZ:尖刺擬菱形藻;JMZ:角毛藻;JCZLZ:具槽直鏈藻;KSJMZ:卡氏角毛藻;LXZ:菱形藻;LSJMZ:洛氏角毛藻;GBJMZ:冕孢角毛藻;NXLJMZ:擬旋鏈角毛藻;NLJMZ:扭鏈角毛藻;NSHLZ:諾氏海鏈藻;RRJNYZ:柔弱幾內(nèi)亞藻;STJMZ:雙突角毛藻;SSJNYZ:斯氏幾內(nèi)亞藻;TMFGZ:透明輻桿藻;WLXZ:彎菱形藻;WRJNYZ萎軟幾內(nèi)亞藻;XHZ:小環(huán)藻;XLJMZ:旋鏈角毛藻;YJJMZ:遠(yuǎn)距角毛藻;ZXJMZ:窄隙角毛藻;ZGZ:針桿藻;ZLGTZ:中肋骨條藻;ZXZ:舟形藻)

冬季第1軸和第2軸分別解釋了72.2%和3.7%的物種變化。排序軸1主要受DO、DIN和鹽度的影響,溫度和DIP與浮游植物群落呈現(xiàn)明顯的負(fù)相關(guān)關(guān)系。這可能是西北海域距離濱海電廠距離較遠(yuǎn),加之沿岸流的阻隔作用,使其受溫排水影響較小,水溫較港口海域低,適宜硅藻生存,此外海鏈藻(Thalassiosirasp.)和中肋骨條藻(Skeletonemacostatum)等屬于鏈狀硅藻或群體硅藻,有利于吸收營(yíng)養(yǎng)鹽,因此浮游植物生長(zhǎng)迅速,大量磷酸鹽消耗,西北海域存在磷酸鹽低值區(qū)可證實(shí)這一點(diǎn)[36]。

春季排序圖第1軸和第2軸分別解釋了72.7%和0.3%的物種變化,影響排序軸1的主要環(huán)境變量是溫度和鹽度,表明溫度和鹽度是影響黃驊港5月浮游植物組成的最重要的環(huán)境因子。斯氏幾內(nèi)亞藻、彎菱形藻(Nitzschiasigma)屬?gòu)V溫廣鹽藻種,與溫度和鹽度呈現(xiàn)明顯的正相關(guān),在該季節(jié)內(nèi)溫鹽的升高有益于其的生長(zhǎng)[37]。此外,斯氏幾內(nèi)亞藻和舟形藻(Naviculasp.)與氮磷營(yíng)養(yǎng)鹽呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)關(guān)系,針桿藻和具槽直鏈藻(Melosirasulcte)則與之相反,這可能是不同浮游植物對(duì)氮磷營(yíng)養(yǎng)鹽的響應(yīng)不同造成的[38]。

夏季第1軸和第2軸分別解釋了15.5%和8.9%的物種變化。排序軸1主要受DO的影響,排序軸2主要受鹽度和N/P比的影響。該季節(jié)浮游植物群落中僅萎軟幾內(nèi)亞藻與DO呈明顯的正相關(guān)關(guān)系,此時(shí)西北海域存在一個(gè)DO高值區(qū),浮游植物的生長(zhǎng)和繁殖需要大量的溶解氧,因此在此期間內(nèi)西北海域萎軟幾內(nèi)亞藻優(yōu)勢(shì)地位顯著[39]。除扭鏈角毛藻(Chaetocerostortissimus)和洛氏角毛藻(Chaetoceroslorenzianus)外其他浮游植物均與DIN和DIP呈明顯的負(fù)相關(guān)關(guān)系,表現(xiàn)為DIP濃度下降,DIN濃度則略有升高,分析原因除與DIP作為主要限制因素參與浮游植物的生長(zhǎng)繁殖外,還可能與港口航道等海洋工程所引起的營(yíng)養(yǎng)鹽變化有關(guān)[40]。

秋季第1軸和第2軸分別解釋了73.7%和0%的物種變化。秋季該海域筆尖根管藻占據(jù)了絕對(duì)優(yōu)勢(shì)地位,尖刺擬菱形藻僅占該季節(jié)浮游植物總豐度的1.10%。筆尖根管藻屬外洋廣溫高鹽藻種,是近海赤潮種類(lèi)之一,影響其的環(huán)境變量主要是鹽度和DO,且與溫度有極強(qiáng)的負(fù)相關(guān)關(guān)系。在港口運(yùn)營(yíng)時(shí)期筆尖根管藻通過(guò)依附于外來(lái)船舶從大洋進(jìn)入黃驊港海域,秋季生長(zhǎng)環(huán)境適宜,DO和鹽度的升高也會(huì)促進(jìn)筆尖根管藻大規(guī)模生長(zhǎng),進(jìn)而占據(jù)絕對(duì)優(yōu)勢(shì)地位[41]。

3 結(jié)論

(1)2014年黃驊港海域溫鹽時(shí)空差異較顯著,濱海電廠溫排水的排放以及周邊鹽場(chǎng)和養(yǎng)殖場(chǎng)的廢水等是引起這一變化的原因之一。溶解氧冬季濃度最高,秋春次之,夏季最小。氮磷營(yíng)養(yǎng)鹽濃度秋冬高,春夏低,四個(gè)航次大面積水體N/P比遠(yuǎn)高于30,表明磷酸鹽是該海域限制浮游植物群落結(jié)構(gòu)的重要因素之一。

(2)本次調(diào)查共鑒定出浮游植物3門(mén)32屬82種,種類(lèi)季節(jié)分布趨勢(shì)和豐度季節(jié)變化趨勢(shì)相同,均為夏季>秋季>冬季>春季,種類(lèi)組成以硅藻為主,甲藻和藍(lán)藻較少,表明硅藻在黃驊港海域占據(jù)優(yōu)勢(shì)地位。浮游植物群落結(jié)構(gòu)季節(jié)演替明顯,優(yōu)勢(shì)種除秋季外均為多種硅藻,秋季優(yōu)勢(shì)種筆尖根管藻在港口運(yùn)營(yíng)時(shí)期通過(guò)依附于外來(lái)船舶進(jìn)入黃驊港海域,因環(huán)境適宜大規(guī)模生長(zhǎng)進(jìn)而占據(jù)絕對(duì)優(yōu)勢(shì)地位。

(3)2014年黃驊港海域浮游植物豐度和Chla季節(jié)變化較大,季節(jié)變化是引起此種變化的主要原因。隨著環(huán)境因子發(fā)生變化,浮游植物群落結(jié)構(gòu)也相應(yīng)的發(fā)生改變,進(jìn)而造成其群落結(jié)構(gòu)改變。冬季影響浮游植物群落時(shí)空變化的主要因素是溶解氧、溫度和磷酸鹽,春季則是溫度和鹽度,夏季轉(zhuǎn)變?yōu)槿芙庋?、鹽度和磷酸鹽,秋季鹽度、溫度和溶解氧為主要影響因素。