烟台近海贝类养殖区的浮游植物研究

2022-05-12 版权声明 我要投稿

摘要:2018、2019年5~11月(海湾扇贝Argopectenirradians养殖期)每月中旬,按照离岸远近在养殖筏架之间设置13个采样站,采集表层(2m)与底层(8m)浮游植物水样,14个航次调查了烟台近海四个贝类养殖海海域浮游植物的群落组成、Mc-Naughton优势度指数、Shannon-Winner多样性指数、Pielou均匀度指数和丰度的变化,并对浮游植物群落与环境因子进行了相关性分析与典范对应分析(canonicalcorrespondenceanalysis,CCA),以探究烟台近海贝类养殖区浮游植物的变化规律。结果表明:共检测出5门111种浮游植物,以硅藻门为主,共78种,甲藻门、金藻门、绿藻门以及隐藻门分别为15种、9种、6种和3种。两年的优势种相似度较高,主要以硅藻门和金藻门为主,仅2019年10月以蓝隐藻(Chroomonassp.)为绝对优势种。两年间,莱州湾各养殖海域浮游植物丰度变化趋势一致,四十里湾有所差别,2018年总体高于2019年。评价指数表明:烟台近海贝类养殖区浮游植物物种多样性较高,群落结构稳定,适宜贝类养殖。相关性分析显示:影响浮游植物丰度变化的主要因子为总磷。CCA分析显示:浮游植物种类变化的主要因子为温度、COD、DO及氮、磷营养盐含量。

关键词:贝类养殖区;浮游植物;群落结构;环境因子

作为海洋中最主要的初级生产者浮游植物的群落结构及丰度变化直接影响海洋生态链的物质循环与能量流动[1,2]。浮游植物对环境敏感性高,检测其种类及丰度可及时有效地分析与评价相关海域的营养状态、污染水平和生态稳定性[3-6]。浮游植物是众多渔业养殖生物的优良饵料,与养殖产量密切相关,其中硅藻为养殖贝类的优良饵料,绿藻、金藻为贝类幼苗时期的主要饵料[7]。浮游植物为贝类提供饵料,贝类代谢所产生的废物又作为营养成分被浮游植物吸收利用,二者存在互惠互利关系,生态平衡会促进彼此生长。当浮游植物丰度过低时贝类营养不足而生长缓慢,肉质干瘪;而当浮游植物丰度过高时易形成赤潮,赤潮过后死亡的浮游植物被分解,消耗大量的溶解氧,易使养殖海域溶解氧不足,贝类生长缓慢甚至大规模死亡;浮游植物中的一些物种如短裸甲藻Gymnodiniumbreve、多边舌甲藻Gnoyaulaxpolyedra等还会释放毒素,导致贝类死亡,贝类产量下降。因此,检测分析相关海域浮游植物对贝类养殖业具有重要意义。

本研究海域包括黄渤海南部的近海内湾——莱州湾(招远、莱州和龙口)与四十里湾,海陆交流频繁,营养盐丰富,受洋流影响较小,适宜贝类的养殖,是山东省主要的贝类养殖区[8]。莱州湾海域面积约8000km2,养殖面积约为2412km2,水深多在10m以内,底质以泥砂为主;四十里湾海域面积为87.1km2,适宜养殖面积约为53.6km2,水深多在10m以内,底质以泥砂为主。各海域营养盐丰富,水质良好,筏式养殖海湾扇贝,2019年四十里湾开始养殖太平洋牡蛎,养殖面积和密度较大,受环境风暴影响,2019年各海区养殖密度低于2018年。部分从业者为了追求更高的经济效益,贝类养殖常超过海域养殖容量,加之陆源污染加剧,海域环境不断恶化[9],水体富营养化严重,赤潮时有发生,对养殖业危害巨大[10]。近年来,尤其是夏、秋季节[11-14],引发烟台海域赤潮的藻类主要有红色裸甲藻Gymnodiniumsanguineum、棕囊藻Phaeocystissp.、夜光藻Noctilucascintillans以及血红哈卡藻Akashiwosanguinea等。在当前环境下,了解这些海域浮游植物的群落结构变化,对当地海洋环境生态系统,特别是对贝类养殖的影响,是需要迫切研究的问题。本研究监测烟台近海贝类养殖海域浮游植物及部分环境因子,旨在找出浮游植物群落结构的变化规律,为近海贝类养殖提供数据参考。

材料与方法

采样时间与地点

2018、2019年5—11月(海湾扇贝养殖周期)每月中旬采样。采样站位如图1,按照离岸远近(可反映养殖区内水质变化情况)在养殖筏架之间设置13个采样站位,依次记为Y1~Y13,再于每个采样点4个方位设置平行位点(平行位点间距约100m),各平行位点表层(2m)与底层(8m)水等量混合记为一个水样。

水样检测

通过有机玻璃采水器采集水样,装瓶冷藏带回,分别用于检测水化指标和浮游植物参数。现场测定温度、pH、盐度以及溶解氧含量。化学需氧量、总磷、活性磷、亚硝酸盐、硝酸盐以及氨氮依照《海洋监测规范》进行测量[15]。浮游植物的检测方法为于1L采集水样中加入15mL鲁格试剂,于分液漏斗中浓缩24~48h,采用0.1mL浮游植物计数框于显微镜下分类计数,重复两次取平均值。浮游植物种类鉴定参考《中国海藻志》、《海藻学概论》以及《中国海域常见浮游硅藻图谱》[16-18]。

浮游植物分析

浮游植物群落评价

分别采用McNaughton优势度指数[19]、Shannon-Winner多样性指数[20]以及Pielou均匀度指数[21]评价浮游植物群落结构。

ni

McNaughton优势度指数:式中,ni为第i种的总个数,N为所有种类的总个数,fi为该种在各样品中出现的频率,S为种类数,Pi为第i种的个数与总个数的比值(ni/N),n为取样计数得到的细胞数(个),V'为样品浓缩体积(mL),V为样品原体积(mL),V''为取样计数体积(mL)。

相关性分析

采用SPSS20.0对浮游植物丰度与各环境因子进行Pearson相关性分析。采用Canoco5.0对部分浮游植物优势种与各环境因子进行典范对应分析(CCA分析)。

结果与分析

浮游植物群落结构

2018—2019年烟台近海贝类养殖区共检测出浮游植物种类5门59属111种(表1)。2018年有5门

89种,其中硅藻门61种,甲藻门15种,金藻门5种,绿藻门5种,隐藻门3种;2019年有5门81种,

其中硅藻门56种,甲藻门10种,金藻门9种,绿藻门4种,隐藻门2种。

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