全 文 ：乳山湾浮游植物与环境因子的相关关系研究 3
崔　毅 3 3 　陈碧鹃　马绍赛　(中国水产科学研究院黄海水产研究所 ,青岛 266071)
【摘要】　研究了 1995 年乳山湾 6～9 月浮游植物与环境因子的关系 , 结果表明 ,浮游植物与环境因子有着密切
关系 , 无机营养盐与浮游植物数量有较好的负相关关系 ;无机氮和无机磷与浮游植物相关系数分别为 - 0167
和 - 0180. 而溶解氧和叶绿素2a 与浮游植物呈较密切的正相关关系 ,其相关系数分别为 0192 和 0185. 由 N/ P 分
析 , 除 8 月下旬外 ,其它月份无机氮对于浮游植物的繁殖生长均显得相对紧缺.
关键词 　浮游植物 　环境因子 　相关关系
Correlation of photoplankton and its environmental factors in Rushan bay. CU I Yi ,CHEN Bijuan and MA Shaosai
( Yellow Sea Fisheries Research Institute , Chinese Academy of Fisheries Sciences , Qingdao 266071) . 2Chin. J . A ppl .
Ecol . ,2000 ,11 (6) :935～938.
The relationship between photoplankton and its environmental factors in Rushan Bay was studied from J une to
September ,1995. The result shows that there existed a negative correlation between the number of photoplankton and
the content of inorganic nutrients. The correlation coefficients for inorganic nitrogen and phosphorus were - 0167 and
- 0. 80 ,respectively. The dissolved oxygen and chlorophyll2a were positively correlated to photoplankton ,and their cor2
relation coefficients were 0. 92 and 0. 85 respectively. Based on N/ P analysis ,the content of inorganic nitrogen was rel2
atively short to the reproductive growth of photoplankton during experimental months ,except for the last ten days of
August .
Key words 　Photoplankton , Environmental factors , Correlation.
　　3 山东省科委科学基金 (95 - 68) 和北京师范大学环境模拟与污染
控制国家重点联合实验室开发基金资助项目 (9802) .
　　3 3 通讯联系人.
　　1998 - 10 - 12 收稿 ,1998 - 12 - 14 接受.
1 　引 　　言
生物与环境的统一 ,表现为生物与周围的环境关
系. 海洋浮游植物是海洋生态系中初级生产者 ,在海洋
食物链中起着重要作用 ,同时也影响海洋自然环境 ,它
的种群结构和数量分布的变动通常是栖息环境的直接
效应[7 ,10 ,11 ] . 其数量、种类组成的显著变化将影响整
个食物链中的物质循环和能量转换 ,直接或间接地影
响浮游动物和经济鱼虾类及幼体的成活和生长 ,引起
海洋生态系的变化. 因此 ,研究海域主要环境因子的变
化及其对海洋浮游植物的繁殖生长影响和相互关系十
分重要. 本文主要根据 1995 年 6～9 月份乳山湾综合
调查资料 ,探讨该湾浮游植物细胞总量与水温、盐度、
溶解氧、营养盐 (三氮、磷酸盐)等各环境因子的相互关
系.
2 　材料与方法
211 　样品分析
所用材料系 1995 年 6 月中旬、7 月下旬、8 月中旬、8 月下
旬和 9 月中旬 5 次的浮游植物样品. 水样采集各站表层水样 ,
调查站位见图 1.
212 　方法
浮游植物采集方法系用浅水 Ⅲ型网 (口径 37cm ,网长
140cm ,用国际标准 20 号筛绢制作)自海底至表层作垂直拖网 ,
浮游植物样品的室内、外处理和水样中营养盐、盐度、水温、溶
解氧、叶绿素2a 分析均按文献[4 ]要求进行.
图 1 　调查站位分布
Fig. 1 Investigation stations.
11 乳山河 Rushanhe ,21 秦家庄 Qinjianzhuang ,31 寨前 Zhaiqian ,41 东乳
山 Dongrushan ,51 邹格 Zouge ,61 大庄 Dazhuang ,71 锚葫咀 Maohuzui.
3 　结果与分析
311 　温度的变化
海水温度是海洋生物赖以栖息的基本因素 ,各种
海洋生物都有一定的适温范围 ,其生长、发育、繁殖、生
应 用 生 态 学 报 　2000 年 12 月 　第 11 卷 　第 6 期 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
CHIN ESE JOURNAL OF APPL IED ECOLO GY ,Dec. 2000 ,11 (6)∶935～938
活状况、数量变动和分布规律都直接或间接地受水温
控制[19 ] . 调查结果表明 ,从 6～9 月浮游植物总量均呈
逐渐增长趋势 ,而温度却呈三角形 ,各月调查的浮游植
物与温度的关系 ,除 9 月呈负相关关系外 ,基本呈正相
关关系 (图 2a) ,但相关性不十分显著 ,相关系数 r =
- 0. 3500. 这可能与该水域各月所调查浮游植物的优
势种不尽相同有关 ,它们对温度的最适生长范围有所
不同 ,并随其本身的季节消长与水温呈现不同的相关
关系. 如 9 月浮游植物数量达到最高峰 ,但水温却较 8
月降低 5 ℃左右 ,这是因为 8 月与 9 月浮游植物优势
种不同 ,它们对温度的最适需求范围和本身的季节消
长有所不同 ,而 9 月对于大多数底栖动物和鱼虾类已
过繁殖期 ,其幼体对于浮游植物的消耗量相对减少 ,并
且依赖于 8 月较高含量的营养盐类的积累 ,使其浮游
植物总量达最高峰 ,而消耗较多的营养盐 ,进而使 9 月
营养盐含量达最低值.
图 2 　浮游植物与水温、盐度和溶解氧的关系
Fig. 2 Relationship between photoplankton and temperature , salinity and
dissolved oxygen.
A. 6 月中旬 J une middle ,B. 7 月下旬 J uly last ,C. 8 月中旬 Aug. middle ,
D. 8 月下旬 Aug. last ,E. 9 月中旬 Sept . middle. 下同 The same below.
312 　盐度的变化
海水盐度是维持生物原生质与海水间渗透关系的
一项重要因素 ,各种生物对盐度有一定的适应范
围[19 ] . 调查表明 ,该湾 6 月平均盐度最大 (30. 95) ,然
后逐渐下降至 8 月 (34. 93)下旬达最低 (图 2b) ,说明 8
月下旬的雨量较大 ,盐度的降低是由沿岸入海迳流量
增大所致 ,如湾口的盐度值比湾内的盐度值高出约 5
左右 ,并带来了大量浮游植物所需的营养盐类 ,从同期
调查的无机氮平均含量的变化也可得到佐证 ,如随着
8 月下旬盐度值达最低 ,无机氮平均含量 (18. 84μmol·
L - 1) 比 8 月中旬的无机氮的平均含量 ( 9. 17μmol·
L - 1)高约 1 倍多 ,进而使 9 月浮游植物数量得以繁殖
于较高水平. 若将图 3 数据进行线性回归 ,相关系数 r
= - 0. 4529 ,说明该湾的浮游植物种类的多寡基本受
制于沿岸冲淡水影响的强弱 ,浮游植物数量较高季节 ,
盐度值往往较低 ,这显然与近岸 (低盐) 受陆源迳流影
响大 ,营养盐含量通常比外海 (高盐)丰富 ,而浮游植物
的生长、繁殖主要受制于水域中的营养盐的多寡 ,这样
浮游植物生物量与盐度的关系往往呈负相关关系[8 ] ,
进一步表明盐度对浮游植物生长繁殖影响作用.
313 　溶解氧的变化
海水中溶解氧是海洋异养生物呼吸作用的必备条
件 ,各种生物对其有不同量的要求[1 ,19 ] ,并且溶解氧
的绝对含量主要受水温控制 ,呈负相关关系. 同时 ,浮
游植物的大量繁殖 ,其光合作用也可产生大量的氧. 调
查结果表明 ,6～7 月溶解氧含量较低 ,随着 8～9 月浮
游植物数量的迅速增大 ,至 9 月达最高值 ,光合作用明
显增强 ,如 6 月和 9 月平均水温相差不到 1 ℃,氧的溶
解度变化不大 ,但 9 月溶解氧的平均含量却比 6 月高
约 2. 66ml·L - 1 ,这显然是由于 9 月的浮游植物数量比
6 月高出约 150 倍左右 ,光合作用明显大于 6 月所致
(图 2c) . 从氧的饱和度分析看 ,在浮游植物数量较大
的 8 月和 9 月 ,各测站氧的饱和度均处于过饱和状态 ,
而在浮游植物数量较少的 6 月和 7 月 ,氧的饱和度均
呈不饱和状态. 若将图 4 中数据进行线性回归分析表
明 ,该湾的浮游植物数量与溶解氧含量具有非常明显
的正相关关系 ,相关系数 r = 0. 9221 ,可见该湾的溶解
氧受浮游植物数量大小的影响非常明显.
314 　叶绿素 a 的变化
叶绿素 a 含量与浮游植物细胞总数密切相关 ,从
总的变化趋势看 ,叶绿素 a 含量随浮游植物数量的增
加而升高 ,呈正相关关系 ,r = 0. 85 (图 3) . 浮游植物数
量高的站 ,叶绿素 a 含量也相应高. 由于网采浮游植物
只占浮游植物总量的很少一部分 ,而占浮游植物总量
相当大比例的是微型浮游植物 (微藻) [2 ,9 ] ,这部分微
藻对叶绿素 a 含量的贡献很大[20 ] ,是浮游藻群初级生
产力的基础. 由于所测叶绿素 a 的含量代表了海域中
全部的浮游植物数量 ,因此加上占绝大部分的微型浮
639 应 　用 　生 　态 　学 　报 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　11 卷
图 3 　叶绿素 a 含量与浮游植物细胞数量的关系
Fig. 3 Relationship between the chlorophyll2a content and amount of the
phytoplankton.
游植物 ,实际中的叶绿素 a 含量与浮游植物数量的相
关性可能会更好.
315 　营养盐的变化
营养盐是浮游植物赖以生存的物质基础 ,它的含
量变化对于浮游植物的数量变动的影响 ,比之光照更
重要 ,各种自养生物对营养物质有一定的浓度范围要
求 ,不足或超量都将影响其生长繁殖. 不同营养盐亦影
响着生物的相关吸收量 ,海水中无机氮含量较大时 ,浮
游植物对于无机磷的摄取量亦大 ,并且这两种盐类含
量以同样的方式变化[5 ] ,浮游植物的盛衰依赖于水域
中营养盐的丰歉. 从调查资料统计看 ,该水域无机氮
(三氮总和)和无机磷含量的最高值和最低值分别于浮
游植物细胞总量的最低值和最高值相对应 ,呈负相关
关系 (图 4) . 将图中数据进行线性回归分析 ,得出浮游
植物与无机氮和无机磷具有较好的负相关关系 ,相
关系数分别为 :无机氮 r = - 0 . 6 6 9 0 ;无机磷 r =
图 4 　浮游植物与无机氮、无机磷的关系
Fig. 4 Relationship of photoplankton and inorganic nitrogen and phospho2
rus.
- 0. 7978. 磷酸盐与浮游植物较好于无机氮 ,这与有关
研究结果得出的在营养盐中只有磷酸盐与浮游植物具
有较好的负相关关系相一致[20 ] . 8 月下旬浮游植物细
胞总量较高 ,但无机氮含量并没有由于浮游植物的消
耗而降低 ,显然是由于 8 月下旬连降大雨 ,盐度降至最
低值 ,因雨水中也含有较高的无机氮盐[12 ] ,随沿岸迳
流入海 ,使无机氮含量升高.
然而 ,浮游植物的盛衰与水域中营养盐的丰歉有
关 ,由于不同营养物质各自的来源、补充因海洋环境而
异 ,因此在平面分布上 ,浮游植物总量与各种营养盐的
相互关系不尽相同. 如本次调查的 8 月和 9 月的浮游
植物数量较大 ,消耗了水中较多营养盐类 ,其消耗量大
于补充量 ,使得浮游植物与无机氮和无机磷均呈负相
关关系. 6 月和 7 月的浮游植物数量较少 ,所消耗的营
养盐亦少 ,营养盐较充足 ,使其与无机氮和无机磷呈正
相关关系.
N/ P (原子比) 是衡量 N 和 P 两元素对水体富营
养化重要性指标 , 一般海水中正常 N/ P 约 为
16∶1 [14 ,17 ] ,浮游植物从海水中摄取的 N/ P 也约为
16∶1 [13 ,15 ,20 ] ,偏离过高或过低都可能引起浮游植物受
到某一相对低含量元素的限制[16 ,18 ] . 该湾 8 月下旬
N/ P 最大 ,大于16∶1 ,而其它月份的 N/ P 均小于 16∶1
(图 5) . 由图 5 可看出 ,8 月下旬 N/ P 比值较大 ,大于
正常比 ,无机磷似乎显得相对紧缺 ,并且磷酸盐的平均
含量 ( 0. 49μmol ·L - 1 ) 与藻类培养实验证实的
0158μmol·L - 1 [22 ]以上的无机磷是浮游植物生长繁殖
所必需的起码浓度相近. 其它月份 N/ P 比值小于
16∶1 ,低于正常比 ,无机氮显得相对紧缺 ,尽管无机氮
的平均含量除 9 月外 ,均高于朱树屏[3 ]所研究的5. 71
μmol·L - 1以上的无机氮是浮游植物最适繁殖生长的
浓度 ,但从 N/ P 看仍显不足 ,Harvey[6 ]培养浮游植物实
验也指出 ,N的消耗量比P大约9倍 . 由此可推论 ,该
图 5 　N/ P 比值月变化比较
Fig. 5 Comparison of N/ P during different period.
7396 期 　　　　　　　　　　　　　　崔 　毅等 :乳山湾浮游植物与环境因子的相关关系研究 　　　　　　　　　
水域无机氮为影响浮游植物繁殖生长的限制因子之
一.
316 　主要优势种群的更替
根据调查结果 ,将各次调查的浮游植物主要优势
种列于图 6 ,可进一步说明该海区主要优势种 (属) 的
组成和数量变化规律. 由图 6 可看出 ,各次调查所出现
的优势种具有较明显的时空分布 ,出现的主要优势种
均为黄海海域夏、秋季出现数量较多的种类 ,其种类和
数量一直处于变化中.
图 6 　不同月份浮游植物优势种数量分布
Fig. 6 Distribution of main species of photoplankton in different months.
a1 中华盒形藻 Biddulphia sinensis ,b1 丹麦细柱藻 Leptocyli ndrus dani2
cus ,c1 翼根管藻纤细变型 Rh. alataf . gracilli ma ,d1 角毛藻 Chaetoceros
sp .
温度是各种生物时空分布的重要决定因素 ,不同
的浮游植物都有其生长、繁殖的最适温度范围 ,如中华
盒形藻和洛氏角毛藻为偏暖性沿岸种 ,其数量随着温
度的升降而升降. 丹麦细柱藻分别在 7 月下旬和 9 月
中旬 ,翼根管藻纤细变型在 8 月下旬形成优势种 ,3 次
调查的温度变化范围为 23. 14～27. 19 ℃,但这一温度
范围可以适合许多浮游植物生长、繁殖的 ,仅以适温范
围加以解释其消长现象不足以说明问题 ,因此笔者认
为最有可能的原因是种间竞争和其它环境因子的影响
结果.
盐度与翼根管藻纤细变型的形成具有明显的负相
关性 ,翼根管藻纤细变型为真正的沿岸性广温种 ,6 月
中旬和 7 月下旬翼根管藻纤细变型并未出现在调查海
区 ,当 8 月中旬盐度降低至 28. 41 时 ,翼根管藻纤细变
型开始出现 , 但数量较少 , 仅占浮游植物总量的
1158 % ,到 8 月下旬盐度 (24. 88)降至最低点 ,翼根管
藻纤细变型大量繁殖形成优势种 ,其数量占浮游植物
总量的 66. 9 % ,到 9 月中旬随着盐度的升高 ,该种的
数量急剧下降 ,仅占浮游植物总量的 7. 75 %.
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作者简介 　崔 毅 ,男 ,1957 年生 ,副研究员 ,主要从事海洋渔业
环境及生态学研究 ,发表论文 40 余篇 ,先后参加研究课题 10
余项 ,其中获农业部科技进步一等奖 2 项 ,二等奖 3 项 ,三等奖
2 项 ,山东省科技进步二等奖 1 项.
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