南海北部浮游植物群落的生态学研究

摘要

本文主要通过2009-2011年南海北部海域四个航次取样分析，对该海域的浮游植物群落特征进行了研究分析。旨在从生态学的角度认识环境变化对海洋浮游植物群落结构的影响，为该海域的生态系统生态学提供基础资料。
　　 本论文的主要研究结果如下：共鉴定浮游植物333种(含变型和变种)，其中硅藻门182种，甲藻门144种，蓝藻门3种及金藻门4种，以及未定类的三深碎裂藻(Ebria tripartita)。硅藻和甲藻是构成调查区浮游植物群落的主要类群。蓝藻门中的束毛藻属(Trichodesmium spp.)也是该海域的一个重要浮游植物类群。浮游植物各门类物种丰度及细胞丰度的季节变化较为明显。
　　 夏季航次(2009年7-8月)水采浮游植物样品共鉴定浮游植物4门71属155种(含变型和变种)，其中硅藻门50属86种，甲藻门17属64种，蓝藻门2属3种及金藻门2种；浮游植物细胞丰度介于(0.16～6001.78)×103 cells/L，平均值为26.49×103 cells/L，硅藻与甲藻类平均细胞丰度分别为25.81×103 cells/L和0.67×103 cells/L；主要优势种属有：菱形海线藻(Thalassionema nitzschioides)、柔弱伪菱形藻(Pseudo-nitzschia delicatissima)、裸甲藻(Gymnodinium spp.)等；各水层中浮游植物平均细胞丰度最大值在5m水层；浮游植物细胞丰度在5m层分布上由近岸向外海迅速减少，高值区主要集中在广东东部近岸及海南岛东部近岸。浮游植物细胞丰度在A断面呈“斑块状”分布，除束毛藻属在外海个别站位有较高分布外，高浮游植物生物量主要分布在近岸站位。
　　 冬季航次(2010年1月)水采浮游植物样品共鉴定4门64属174种(含变型和变种)。浮游植物以硅藻门为主，还有甲藻门，蓝藻门及金藻门；浮游植物细胞丰度介于(0.08～37.52)×103 cells/L，平均值为2.69×103 cells/L，硅藻与甲藻类平均细胞丰度分别为2.49×103 cells/L和0.19×103 cells/L；主要优势物种有：菱形海线藻、伏氏海线藻(Thalassionema frauenfeldii)、短刺角毛藻(Chaetocerosmessanensis)及长海毛藻(Thalassiothrix longissima)等；50m水层是浮游植物细胞丰度的最大层；5m层浮游植物高细胞丰度分布在珠江口近岸和中央海盆区；浮游植物细胞丰度在A断面分布较为复杂，三个站位的高细胞丰度主要是由硅藻贡献。
　　 秋季航次(2010年10月)鉴定水采浮游植物样品4门74属182种，共计硅藻门57属132种，甲藻门12属44种，蓝藻门2属2种及金藻门3属4种；细胞丰度介于(0.1～106.22)×103 cells/L，平均值为4.74×103 cells/L，硅藻与甲藻类平均细胞丰度分别为4.67×103 cells/L和0.03×103 cells/L；优势种属有：菱形海线藻、舟形藻(Navicula spp.)、中肋骨条藻(Skeletonema costatum)及旋链角毛藻(Chaetoceros curvisetus)等；在各水层中，浮游植物平均细胞丰度的最高值分布在表层(0m)；在5m层平面分布上，海南岛东北部和广东东部近岸浮游植物丰度较高，与表层分布相似；A断面的浮游植物细胞丰度在A5和A6站位的25m层各有一个高值，分别是由于有红海束毛藻(Trichodesmium erythraeum)和旋链角毛藻的高细胞丰度分布构成的。
　　 春季航次(2011年5月)鉴定水采样品中浮游植物4门75属175种(含变型和变种)，其中硅藻门51属106种，甲藻门20属66种，蓝藻门2属2种及金藻门2属2种；细胞丰度介于(0.05～5.91)×103 cells/L，平均值为0.58×103 cells/L，硅藻与甲藻类平均细胞丰度分别为0.51×103 cells/L和0.05×103 cells/L；主要优势种属有：菱形海线藻、舟形藻、柔弱伪菱形藻、角毛藻(Chaetoceros spp.)等；在水层垂直分布上，高浮游植物生物量集中在75m层；浮游植物细胞丰度在5m层的高值主要分布于调查海域的近岸；A断面的浮游植物细胞丰度在A9及A5站位表现出了两个高的分布区，这两个站位的最高细胞丰度分别达到2.52×103cells/L和3.87×103 cells/L。
　　 各季节浮游植物平均细胞丰度的变化为：夏季>秋季>冬季>春季；Shannon-weaver多样性指数平均值的变化为：秋季>春季>冬季>夏季；Pielou均匀度指数平均值变化为：冬季>夏季=秋季=春季；物种丰富度指数的平均值变化为：冬季>秋季>夏季>春季。
　　 对各航次中发现的束毛藻属进行了单独的数量统计，并对75m及以上水层出现的束毛藻属进行细胞丰度的水柱积分分布分析，结果表明：束毛藻会在夏季大量出现(平均细胞丰度达10.40×103 cells/L)，而在秋季出现量最少(平均细胞丰度仅为0.28×103 cells/L)，冬季和春季束毛藻属的平均细胞丰度分别为0.84×103cells/L和1.02×103 cells/L。
　　 对夏、冬季航次网采浮游植物样品进行了分析。夏季样品共鉴定浮游植物4门57属174种；冬季样品共鉴定浮游植物4门54属157种；夏、冬季浮游植物平均细胞丰度分别为0.06×103 cells/L和0.36×103 cells/L；夏季优势物种有菱形海线藻、笔尖形根管藻(Rhizosolenia styliformis)及双凹梯形藻(Climacodiumbiconcavum)等，冬季主要优势种属有菱形海线藻、短刺角毛藻、笔尖形根管藻及圆筛藻等。广东东部近岸是浮游植物细胞丰度分布的高值区。蓝藻门中的铁氏束毛藻(Trichodesmium thiebautii)在调查区广泛分布，夏季束毛藻属的细胞丰度和分布明显较高，最高值达10.63×103 cells/L；冬季束毛藻的平均细胞丰度仅为0.21×100 cells/L，高值主要在珠江口近岸的部分站位。束毛藻属是夏、冬季浮游植物主要的类群之一。