全 文 :
摇 摇 摇 摇 摇 生 态 学 报
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摇 摇 第 猿猿卷 第 圆园期摇 摇 圆园员猿年 员园月摇 渊半月刊冤
目摇 摇 次
前沿理论与学科综述
中小尺度下西北太平洋柔鱼资源丰度的空间变异 杨铭霞袁陈新军袁冯永玖袁等 渊远源圆苑冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
水分和温度对若尔盖湿地和草甸土壤碳矿化的影响 王摇 丹袁吕瑜良袁徐摇 丽袁等 渊远源猿远冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎
荒漠啮齿动物群落对开垦干扰的响应及其种群生态对策 袁摇 帅袁付和平袁武晓东袁等 渊远源源源冤噎噎噎噎噎噎噎
转 月贼基因棉花对烟粉虱天敌昆虫龟纹瓢虫的影响 周福才袁顾爱祥袁杨益众袁等 渊远源缘缘冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎
微地形改造的生态环境效应研究进展 卫摇 伟袁余摇 韵袁贾福岩袁等 渊远源远圆冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
个体与基础生态
丹顶鹤春迁期觅食栖息地多尺度选择要要要以双台河口保护区为例 吴庆明袁邹红菲袁金洪阳袁等 渊远源苑园冤噎噎噎
新疆石河子南山地区表土花粉研究 张摇 卉袁张摇 芸袁杨振京袁等 渊远源苑愿冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
鄱阳湖湿地两种优势植物叶片 悦尧晕尧孕 动态特征 郑艳明袁尧摇 波袁吴摇 琴袁等 渊远源愿愿冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
基于高分辨率遥感影像的森林地上生物量估算 黄金龙袁居为民袁郑摇 光袁等 渊远源怨苑冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
异质性光照下匍匐茎草本狗牙根克隆整合的耗益 陶应时袁洪胜春袁廖咏梅袁等 渊远缘园怨冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
湘潭锰矿废弃地栾树人工林微量元素生物循环 罗赵慧袁田大伦袁田红灯袁等 渊远缘员苑冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
接种彩色豆马勃对模拟酸沉降下马尾松幼苗生物量的影响 陈摇 展袁王摇 琳袁尚摇 鹤 渊远缘圆远冤噎噎噎噎噎噎噎
生物炭对不同土壤化学性质尧小麦和糜子产量的影响 陈心想袁何绪生袁耿增超袁等 渊远缘猿源冤噎噎噎噎噎噎噎噎
延河流域植物功能性状变异来源分析 张摇 莉袁温仲明袁苗连朋 渊远缘源猿冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
榆紫叶甲赤眼蜂基础生物学特性及其实验种群生命表 王秀梅袁臧连生袁林宝庆袁等 渊远缘缘猿冤噎噎噎噎噎噎噎噎
几种生态因子对拟目乌贼胚胎发育的影响 彭瑞冰袁蒋霞敏袁 于曙光袁等 渊远缘远园冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
种群尧群落和生态系统
海南铜鼓岭灌木林稀疏规律 周摇 威袁龙摇 成袁杨小波袁等 渊远缘远怨冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
青海三江源区果洛藏族自治州草地退化成因分析 赵志平袁吴晓莆袁李摇 果袁等 渊远缘苑苑冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
模拟氮沉降对华西雨屏区苦竹林凋落物基质质量的影响 肖银龙袁涂利华袁胡庭兴袁等 渊远缘愿苑冤噎噎噎噎噎噎噎
基于光合色素的钦州湾平水期浮游植物群落结构研究 蓝文陆袁黎明民袁李天深 渊远缘怨缘冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎
基于功能性状的常绿阔叶植物防火性能评价 李修鹏袁杨晓东袁余树全袁等 渊远远园源冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
北京西山地区大山雀与其它鸟类种群种间联结分析 董大颖袁范宗骥袁李扎西姐袁等 渊远远员源冤噎噎噎噎噎噎噎噎
被动式电子标签用于花鼠种群动态研究的可行性 杨摇 慧袁马建章袁戎摇 可 渊远远猿源冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
景观尧区域和全球生态
华北冬小麦降水亏缺变化特征及气候影响因素分析 刘摇 勤袁梅旭荣袁严昌荣袁等 渊远远源猿冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎
基于 云粤匀孕鄄栽韵孕杂陨杂法的我国省域低碳发展水平评价 胡林林袁贾俊松袁毛端谦袁等 渊远远缘圆冤噎噎噎噎噎噎噎噎
河漫滩湿地生态阈值要要要以二卡自然保护区为例 胡春明袁刘摇 平袁张利田袁等 渊远远远圆冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
应用 蕴藻 月蚤泽泽燥灶灶葬蚤泽 法研究黄土丘陵区植被类型对土壤团聚体稳定性的影响
刘摇 雷袁安韶山袁黄华伟 渊远远苑园冤
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不同人为干扰下纳帕海湖滨湿地植被及土壤退化特征 唐明艳袁杨永兴 渊远远愿员冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
资源与产业生态
近 员园年北京极端高温天气条件下的地表温度变化及其对城市化的响应
李晓萌袁孙永华袁孟摇 丹袁等 渊远远怨源冤
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三峡库区小江库湾鱼类食物网的稳定 悦尧晕同位素分析 李摇 斌袁徐丹丹袁王志坚袁等 渊远苑园源冤噎噎噎噎噎噎噎
研究简报
北京奥林匹克森林公园绿地碳交换动态及其环境控制因子 陈文婧袁李春义袁何桂梅袁等 渊远苑员圆冤噎噎噎噎噎噎
植被恢复对洪雅县近 员缘年景观格局的影响 王摇 鹏袁李贤伟袁赵安玖袁等 渊远苑圆员冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
高盐下条斑紫菜光合特性和 杂鄄腺苷甲硫氨酸合成酶基因表达的变化 周向红袁易乐飞袁徐军田袁等 渊远苑猿园冤噎
学术信息与动态
生态系统服务研究进展要要要圆园员猿年第 员员届国际生态学大会渊 陨晕栽耘悦韵蕴 悦燥灶早则藻泽泽冤会议述评
房学宁袁赵文武 渊远苑猿远冤
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生态系统服务评估要要要圆园员猿年第 远届生态系统服务伙伴国际学术年会述评 巩摇 杰袁 岳天祥 渊远苑源员冤噎噎噎
回顾过去袁引领未来要要要要圆园员猿年第 缘届国际生态恢复学会大会渊杂耘砸 圆园员猿冤简介
彭少麟袁陈宝明袁周摇 婷 渊远苑源源冤
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期刊基本参数院悦晕 员员鄄圆园猿员 辕 匝鄢员怨愿员鄢皂鄢员远鄢猿圆园鄢扎澡鄢孕鄢 预 怨园郾 园园鄢员缘员园鄢猿猿鄢圆园员猿鄄员园
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封面图说院 荒漠旱獭要要要旱獭属啮齿目尧松鼠科尧旱獭属袁是松鼠科中体型最大的一种遥 旱獭多栖息于平原尧山地和荒漠草原地
带袁集群穴居袁挖掘能力甚强袁洞道深而复杂袁多挖在岩石坡和沟谷灌丛下袁从洞中推出的大量沙石堆在洞口附近袁形
成旱獭丘遥 荒漠啮齿动物是荒漠生态系统的重要成分袁农业开垦对功能相对脆弱的荒漠生态系统的干扰极大袁往往
导致栖息地破碎化袁对动植物种产生强烈影响袁啮齿动物受到开垦干扰后对环境的响应及其群落的生态对策袁是荒
漠生态系统生物多样性及其功能维持稳定的重要基础遥
彩图及图说提供院 陈建伟教授摇 北京林业大学摇 耘鄄皂葬蚤造院 糟蚤贼藻泽援糟澡藻灶躁憎岳 员远猿援糟燥皂
第 33 卷第 20 期
2013年 10月
生 态 学 报
ACTA ECOLOGICA SINICA
Vol.33,No.20
Oct.,2013
http: / / www.ecologica.cn
基金项目:广西自然科学基金项目(2010GXNSFB013003, 2013GXNSFAA019281, 2013GXNSFBA019224);广西科学研究与技术开发计划项目(桂
科攻 1140002鄄2鄄1);国家环境保护公益性行业科研专项项目(201309008, 201409034)
收稿日期:2013鄄02鄄26; 摇 摇 修订日期:2013鄄07鄄12
*通讯作者 Corresponding author.E鄄mail: wenlu.lan@ gmail.com
DOI: 10.5846 / stxb201302260301
蓝文陆,黎明民,李天深.基于光合色素的钦州湾平水期浮游植物群落结构研究.生态学报,2013,33(20):6595鄄6603.
Lan W L, Li M M, Li T S.Phytoplankton community structure based on pigment composition in Qinzhou bay during average water period.Acta Ecologica
Sinica,2013,33(20):6595鄄6603.
基于光合色素的钦州湾平水期浮游植物群落结构研究
蓝文陆*,黎明民,李天深
(广西壮族自治区海洋环境监测中心站,北海摇 536000)
摘要:应用反相高效液相色谱(RP鄄HPLC)并结合二极管阵列检测器分析技术,分析了 2010年平水期钦州湾浮游植物光合色素
组成,进而由 CHEMTAX 软件估算全粒级浮游植物的群落结构。 结果表明:平水期浮游植物特征光合色素含量以岩藻黄素最
高,其次为叶绿素 b、玉米黄素和青绿素,其它特征光合色素含量较低;水体中色素组成表明浮游植物的优势类群为硅藻,其次
为蓝藻和青绿藻,它们分别平均占据了浮游植物生物量的 73.9%、11.7%和 8.7%,其它藻类所占比例很低。 硅藻呈现出从湾顶
往外随着盐度增加而增加的趋势,而青绿藻显现出相反的分布趋势。 钦州湾浮游植物群落结构形成了茅岭江和钦江河口、湾
颈鄄外湾近岸和外湾靠外海域共 3种类型,平水期浮游植物群落结构的组成和分布特征主要是由茅岭江和钦江径流变化以及营
养盐等环境所决定。 平水期叶绿素 b和青绿素在大部分站点存在证实了青绿藻在钦州湾的分布,而且表明青绿藻、绿藻和定鞭
金藻等微型藻类在钦州湾占有相当比重,它们的重要性有待进一步研究。
关键词:光合色素;浮游植物;群落结构;平水期;钦州湾
Phytoplankton community structure based on pigment composition in Qinzhou
bay during average water period
LAN Wenlu*, LI Mingmin, LI Tianshen
Marine Environmental Monitoring Center of Guangxi, Beihai 536000, China
Abstract: Structural characteristics of phytoplankton community during normal season in 2010 in Qinzhou bay were studied.
Phytoplankton samples were analyzed by RP鄄HPLC combined with DAD (diode array detector) to determine photosynthetic
pigments composition in the study bay. Pigments data were converted into phytoplankton composition by software CHEMTAX
based on least square method and steepest descent algorithm. Our results showed that salinity in the bay ranged from 14.2 to
31.0, and nitrate as well as phosphate concentrations decreased as salinity increasing from the top of bay to outer bay,
which showed typical estuarial characteristics. Chlorophyll鄄a (Chl鄄a), fucoxanthin, chlorophyll鄄b (Chl鄄b), prasinoxanthin
and zeaxanthin were the major pigments in the Qinzhou bay. Chl鄄a concentration ranged from 2693 滋g / m3 to 4338 滋g / m3
(with a mean of 3529 滋g / m3), and the concentration of fucoxanthin ranged from 390 滋g / m3 to 1081 滋g / m3(with a mean of
629 滋g / m3). Mean concentrations of Chl鄄b, prasinoxanthin and zeaxanthin were 304 滋g / m3, 66滋g / m3 and 65 滋g / m3,
respectively. Other pigments generally contributed minor proportion of the total pigments, with average concentrations of less
than 50 滋g / m3 . Diatoms dominated in the phytoplankton community, contributing to 76% ( mean value ) of the
phytoplankton biomass during normal season in the Qinzhou Bay, while the average percentage for prasinophyceae and
cyanobacteria was only 12.2% and 5.5%, respectively. The rest of other phytoplankton was rare, which only took <10% of
all phytoplankton biomass. Diatoms biomass ranged from 1.49伊103滋g / m3 to 3.98伊103滋g / m3(Chl鄄a biomass), and the
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distribution of diatom biomass showed a pattern of low in the inner bay while high in the outer bay. However, the biomass of
prasinophyceae showed a pattern of decreasing from the inner bay to the outer bay. Phytoplankton communities in the
Qinzhou bay were clustered into three types from the estuary to the outer bay,which were primarily influenced by flood of the
Maolingjiang River and Qinjiang River. Diatoms together with cyanobacteria and prasinophyceae were the major groups in
the estuary of Maolingjiang River and the Qinjiang River, while diatoms were dominated between the inner bay and the outer
bay. Diatoms also dominated in the offshore stations of the outer bay, and the proportion of diatoms increased a little and
diatoms became a single dominated group. The distribution of major phytoplankton pigments and community were coupled
with the environmental parameters in the Qinzhou Bay. River flow, salinity and nutrients were the major controlling factors
accounting for the spatial distribution and composition of phytoplankton in the bay during the normal season.
Key Words: photosynthetic pigments; phytoplankton; community structure; normal season; Qinzhou Bay
浮游植物是海洋初级生产者,其群落结构则与初级生产力沿食物链向上传递转化为渔业资源产量的效率
密切相关[1鄄3]。 随着研究的深入,超微型(<5 滋m,下同)浮游植物的重要作用开始被人们所肯定,但是许多微
型和超微型种类缺少明显的形态特征,很难在显微镜下鉴定和计数[4鄄5]。 高效液相色谱法(HPLC)分析特征
光合色素来研究浮游植物群落结构对指示全粒级浮游植物类群结构十分有利,其能够检测出多种光学显微镜
无法检测出的小个体类群和一些难以保存的脆弱类群[4鄄6],已被成熟应用[5鄄6]。
钦州湾是广西的重要海湾之一,北部湾经济区发展规划获批后,钦州湾掀起了新一轮的开发热潮,海湾环
境将面临很大的压力。 浮游植物对环境变化敏感因而受到关注,近几年海湾浮游植物的种类组成及数量变化
开始有部分报道[7鄄8],但是海湾浮游植物的全粒级群落结构特征报道仍很少[9]。 本研究通过光合色素指示钦
州湾浮游植物的群落结构,揭示其组成和分布格局及影响因素,探讨微型和超微型浮游植物在海湾中的重要
作用,为海湾生态保护和经济可持续发展提供科学参考。
1摇 材料与方法
图 1摇 站点布设
Fig.1摇 Location of sampling stations
1.1摇 调查时间与站位
2010年 10 月,通过现场调查航次,从钦州湾湾顶
到钦州港湾湾外进行了 3 个方向的同步调查。 方向 1
为 Q1—Q7,方向 2为 Q8—Q13,方向 3为 Q14—Q18,方
向 1和方向 2 同时从 Q7 附近的钦州港出发,方向 3 从
Q17附近的犀牛角出发,进行同步采样。 其中,Q1—Q7
站点位于内湾;Q8—Q18位于外湾(图 1)。
1.2摇 现场采样与样品分析
各测站采集表层海水样品(水面下 0.5 m),样品用
5 L的采水器采集。
水温和盐度现场采用直读式盐度计数据,无机氮、
活性磷酸盐(溶解态无机氮和活性磷酸盐,下同)等环
境因子的采集与测定方法依据国家《海洋监测规范》 [10]
进行。
光合色素样品在采集后放置于低温避光处并迅速
带回实验室立即过滤。 2—3 L 水样经 0.7 滋m GF / F 滤
膜收集,过滤负压<0.6 atm。 滤膜对折后放置入铝铂袋中,于液氮中保存。 将滤膜夹于滤纸中解冻,吸去多余
水分;以 2 mL N、N鄄二甲基甲酰胺为提取剂。 在-20 益暗处放置 2 h 以充分提取色素;充分混合后离心(5
min,4 kg,-4 益),取上清,用 13 mm 针筒过滤器(millipore)滤过 GF / F 滤膜,收集滤液于棕色色谱小瓶
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(2 mL)。 整个过程均在低光照强度、低温条件下进行,以减少光合色素的降解。
高效液相色谱分离光合色素以及色谱柱和流动相的使用参照文献[6,11鄄12]。 各浮游植物类群对叶绿素 a
贡献通过 CHEMTAX 程序因子分析方法对 13 种特征光合色素数据转化而来[6,11鄄12],表示为叶绿素 a 生物量
(滋g / m3 Chlorophyll鄄a, Chl鄄a )。 浮游植物类群分为硅藻 ( Bacillariophyta )、 绿藻 ( Chlorophyta )、 甲藻
(Pyrophyta)、定鞭金藻(Prymnesphyceae)、Pelagophytes、隐藻(Cryptophyta)、蓝藻(Cyanobacteria)和原绿球藻
(Prochlorophyta)八类。 其中绿藻包括绿藻纲(Chlorophyceae)和青绿藻纲(Prasinophyceae)。 特征光合色素与
叶绿素比值初始值参用 Mackey[13]。
2摇 结果和分析
图 2摇 平水期钦州湾环境参数的分布
Fig. 2摇 Distribution of environmental parameters in the Qinzhou bay during average water period
2.1摇 环境参数的分布特征
2010年平水期钦州湾表层温度、盐度、无机氮和活性磷酸盐的分布特征见图 2。 表层海水温度变化范围
小(21.0—22.4 益),盐度变化较大(14.2—31.0),从湾顶向外湾逐渐增加,内湾盐度低于 25而外湾高于 25,在
内湾形成较密的变化梯度。 平水期无机氮的浓度变化范围为 0.4—22.9 滋mol / L,内湾无机氮浓度高,无机氮
从湾内向湾外逐渐降低。 磷酸盐浓度的变化与无机氮相似,沿着盐度增加的梯度从湾顶向湾外逐渐降低,外
湾浓度均低于 0.1 滋mol / L。
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2.2摇 特征光合色素的组成与分布
钦州湾平水期光合色素含量较高的特征色素依次为岩藻黄素、叶绿素 b 和玉米黄素及青绿素,其它特征
光合色素的含量较低。 图 3列出了钦州湾平水期浮游植物主要特征光合色素含量的空间分布与变化。 岩藻
黄素在内湾浓度较低,从内湾到湾外显示出增加的特征,最高值出现在 Q15 站点。 叶绿素 b 在平水期的分布
特征与岩藻黄素的分布特征相反,在内湾从湾顶往湾口逐渐降低,在外湾从钦州港东北面往湾外逐渐降低。
玉米黄素以及其它色素在内湾和外湾的浓度差别不大,分布特征也不明显(图 3)。
图 3摇 平水期钦州湾主要光合色素浓度的平面分布
Fig.3摇 Distributions of main pigment concentration in the Qinzhou bay during average water period
2.3摇 浮游植物类群的生物量和空间分布
经 CHEMTAX对光合色素的换算,钦州湾平水期的主要浮游植物类群为硅藻、青绿藻、甲藻、蓝藻和绿藻。
图 4列出了钦州湾平水期浮游植物主要类群生物量(以 Chl a 计)的空间分布与变化。 硅藻是平水期浮游植
物群落中生物量最高的类群,生物量在 2.0伊103—4.0伊103滋g / m3之间,空间分布上内湾略低于外湾,最低生物
量在茅岭江口,最高值出现在外湾的 Q15站。 蓝藻的生物量在平水期较低,生物量均<0.4伊103滋g / m3,在内湾
的钦江东段河口生物量最高,除了钦江东河口及 Q15站之外,蓝藻生物量变化较小。 青绿藻生物量变化主要
集中在 0.1伊103—0.9伊103滋g / m3之间,内湾生物量明显高于外湾,从河口往湾外减少。 其它浮游植物类群的生
物量很低,甲藻、隐藻、绿藻和定鞭金藻这几个类群生物量之和仅为 0.05伊103—0.5伊103滋g / m3,其在内湾变化
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较小,在外湾变化较大(图 4)。
图 4摇 平水期钦州湾浮游植物主要类群生物量的分布
Fig.4摇 Distributions of main phytoplankton groups忆 biomass in the Qinzhou bay during average water period
2.4摇 浮游植物群落的组成结构与分布
平水期浮游植物群落结构如图 5 所示。 除了湾外的 Q19 站点之外,硅藻在钦州湾仍是最大的优势类群,
对总生物量的贡献主要在 50%—90%之间,平均占 74%。 硅藻对生物量的贡献比例在河口站点较低,在外湾
的比例略高于内湾。 青绿藻是钦州湾平水期仅次于硅藻的浮游植物类群,其在内湾占浮游植物群落比例相对
外湾较高,从湾顶往湾外青绿藻在浮游植物中的比重逐渐减少。 蓝藻和绿藻在内湾及外湾靠岸站点的比重相
对稳定(5%—10%),而在外湾靠外站点比重<5%。 甲藻、隐藻和定鞭金藻在钦州湾所有站点浮游植物群落中
的贡献比例都很小(图 5),3个类群在各站点所占比例之和<5%。
2.5摇 浮游植物群落结构的空间格局
基于浮游植物各类群的组成比例,钦州湾浮游植物群落结构区域差异不是特别显著。 通过各测站浮游植
物结构的聚类分析,仍能区分为河口、近岸和外湾共 3 种类型(图 6)。 类型 A(Cluster A)主要分布在仍受河
口较大影响的河口,以硅藻和青绿藻为双优势类群,硅藻占据浮游植物一半的比重。 类型 B(Cluster B)位于
盐度较低的湾颈和外湾等靠近岸边的站点,其特征是硅藻为最主要优势类群(60%—70%),蓝藻和青绿藻为
次要优势类群并伴随着绿藻的存在。 类型 C(Cluster C)分布在外湾较为靠外站点,表现为硅藻生物量比重占
据绝对优势(>80%),没有绿藻或其比例很低。
9956摇 20期 摇 摇 摇 蓝文陆摇 等:基于光合色素的钦州湾平水期浮游植物群落结构研究 摇
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图 5摇 平水期钦州湾浮游植物不同类群对浮游植物生物量的贡献
Fig.5摇 Contribution of different phytoplankton groups to phytoplankton biomass in the Qinzhou bay during average water period
图 6摇 平水期钦州湾浮游植物群落结构类型及其分布示意图
摇 Fig.6摇 Clusters and distributions of phytoplankton community in
the Qinzhou bay during average water period
3摇 讨论
3.1摇 平水期浮游植物群落的结构与分布特征
温度、盐度、营养盐等被认为是影响浮游植物的生
长和分布的主要影响因素[14鄄16]。 适中的温度和盐度以
及丰富的营养盐能够促进浮游植物的生长和繁殖[17]。
钦州湾平水期表层海水温度变化范围在 21—23 益,盐
度变化在 14—31之间,无机氮浓度也较丰富(图 2),为
浮游植物的生长和繁殖提供了有利条件。 钦州湾从内
湾到外湾各环境因子显示出盐度逐渐增高而无机氮和
磷酸盐逐渐降低的明显变化特征,显示出平水期该海湾
仍受径流输入影响显著,属典型的河口特征。 这种急剧
变化的河口环境特征,决定了钦州湾浮游植物群落结构
从湾顶到外湾的空间变化格局[9]。
在本次调查中,岩藻黄素和叶绿素 b是最主要的两
种浮游植物光合色素(图 3),转换计算结果表明硅藻和
青绿藻是钦州湾平水期浮游植物群落的最主要两个类
群,蓝藻和甲藻等其它类群的生物量很低(图 4),所占
的比例也很低(图 5)。 硅藻是海洋浮游植物最常见的主要类群,平水期钦州湾盐度在 14—30 之间,是以海水
为主的混合水域,因而硅藻有着较高的生物量,是最优势的类群。 而且硅藻的分布内湾低外湾高,随着盐度的
增加而增加;青绿藻从河口到外湾随着盐度的增加而减少,受径流输入影响明显。 丰水期钦州湾浮游植物群
落结构的研究结果[9]表明在低盐度高营养盐的内湾段(盐度<18),受淡水的主导,适应低盐的蓝藻、青绿藻和
绿藻占据了相当的比例导致硅藻比例比外湾低;中等盐度和营养盐的外湾段(18<盐度<30)环境相对稳定,海
洋硅藻发展成了单一优势类群,浮游植物群落结构与钦州湾水团 /水段的密切对应关系。 在本次调查中,位于
钦江和茅岭江河口的 3个站点盐度为 14—18,营养盐浓度较高(无机氮>17 滋mol / L,磷酸盐>0.15 滋mol / L),
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这些特征与丰水期低盐度高营养盐的内湾水团相似。 在这个水团中,硅藻的比例在 50%—60%之间,与丰水
期内湾靠外站点相似;而本次调查中内湾靠外站点及外湾站点硅藻也发展成为浮游植物的优势类群,与丰水
期的中等盐度水团 /水段的结构相近。 这表明了径流变化对钦州湾浮游植物群落结构的组成及分布特征有决
定的作用,平水期由于径流比丰水期减少,感潮河段往内推移,使丰水期相对靠外的内湾浮游植物群落结构类
型往河口分布。 平水期的水温与丰水期差距不大,且整个海湾表层水温的差异很小,温度变化在浮游植物结
构变化中应不起主要作用。 环境参数变化特征显示了钦州湾是一个典型的河口型海湾特征,在这种条件下,
盐度及营养盐浓度主导了钦州湾浮游植物的组成与分布格局特征。
在本次调查中,外湾硅藻虽然是浮游植物的优势类群,但其比例(60%—90%,图 5)明显不如丰水期
(82%—97%) [9]的高。 海洋硅藻的营养盐利用实验结果显示营养盐浓度限值(N<1 滋mol / L,P<0.1)会限制硅
藻的生长和繁殖[17],丰水期外湾多数站点营养盐仍没有限制浮游植物的生长[9],而在本次平水期调查中虽然
外湾硝酸盐氮均>1 滋mol / L,但磷酸盐均<0.1 滋mol / L,N / P 也均高于 30,营养盐比例失调。 一些研究结果也
表明硅藻在营养盐丰富的情况下是浮游植物的绝对优势类群,但在贫营养条件下其优势地位明显下降[18]。
外湾受径流输入、水体交换及浮游植物本身消耗等综合作用[19鄄20],营养盐尤其是磷酸盐浓度减少,导致浮游
植物群落结构改变。 因此,受径流输入减少的影响,平水期营养盐浓度较低,尤其是磷酸盐浓度在外湾很低,
N / P 失调,限制了硅藻的大量生长和繁殖,而其它一些能在较低营养条件下生长的藻类比例增加,影响着浮
游植物群落结构组成与分布特征。
3.2摇 钦州湾微型浮游植物的重要性
通过光合色素的分析结果表明,作为硅藻的特征色素岩藻黄素含量最高,硅藻是钦州湾丰水期的优势类
群,浮游植物群落组成还包括甲藻、蓝藻、定鞭金藻、绿藻、青绿藻、隐藻以及极少量的原绿球藻。 在同期航次
中的浮游植物显微镜分析结果中,耐低盐性的硅藻是该海湾中的最主要优势类群,除此之外还有甲藻、蓝藻和
绿藻。 但这些类群的种类和数量比例均很低,钦州湾浮游植物的其它调查结果也具有相类似的结果[7鄄8]。 光
合色素是通过浮游植物叶绿素 a及特征光合色素含量计算,其生物量是以浮游植物体内的色素含量为基础。
镜检方法则是以浮游植物个体或聚合体为基础,不分个体大小,其揭示的群落结构是以个体数为基础。 浮游
植物种类繁多,不同种类的细胞个体大小之间差别数倍到数十倍,即使是同一种类不同的细胞时期其大小差
别明显,因而不同的计量方法,必然导致了两种结构之间的一定差异。 除了这种差异之外,应用光合色素的方
法能够揭示>0.7 滋m以上的全粒径浮游植物群落的结构,但是镜检方法往往很难在显微镜下鉴定和计数许多
微型和超微型种类[4鄄5],这导致了青绿藻等微型和超微型浮游植物在钦州湾没有被认知和关注,特征光合色
素方法的成功应用,为揭开微型和超微型浮游植物在海湾中的作用提供了有利条件。
在平水期的调查中除了硅藻和绿藻等河口常见浮游植物类群之外,青绿藻和蓝藻也是除了硅藻之外的浮
游植物主要类群,其在浮游植物结构比例中占据相当重要的地位。 平水期浮游植物特征光合色素的结果显示
叶绿素 b 是海区第二高含量的色素,其浓度介于 50—850 滋g / m3之间,明显高于珠江口 50—150 滋g / m3的浓
度[21]。 叶绿素 b主要存在于绿藻门的藻类中,包括绿藻、青绿藻和裸藻[21]。 裸藻不太适应水流较强的水体,
因此表明了绿藻和青绿藻在钦州湾中具有相当的数量。 青绿素是青绿藻的特征色素,本次调查中大部分站点
均检测出青绿素,而且其浓度是珠江口的两倍,经 CHEMTAX对光合色素的换算结果显示青绿藻在钦州湾平
水期浮游植物群落中占据相当比例。 丰水期的调查结果也显示了钦州湾一定含量的青绿素的普遍存在于海
湾大部分海域[9]。 因此,即使换算结果有所误差,青绿藻在钦州湾普遍存在可以确定,而且在浮游植物群落
结构中占据相当比例。
此外,同航次以及钦州湾其它浮游植物报道中蓝藻主要是较大个体的束毛藻和念珠藻,其数量比例很低。
蓝藻除了这些较大个体的种类之外,河口还常有一些个体较小的类群。 在相对高盐海域,还可能存在一个重
要的蓝藻类群,即聚球藻,其个体很小(粒径为 0.5—1.5 滋m),但广泛分布于热带和温带海洋,细胞丰度通常
在 103—105个 / mL,对浮游植物总生物量的贡献达 20%—90%[22]。 除了硅藻和甲藻等这些较大个体的浮游植
1066摇 20期 摇 摇 摇 蓝文陆摇 等:基于光合色素的钦州湾平水期浮游植物群落结构研究 摇
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物外,青绿藻、绿藻、蓝藻、定鞭金藻和隐藻等个体较小的浮游植物在平水期占据着钦州湾浮游植物的 10%—
45%左右的比例,表明了微型和超微型浮游植物在钦州湾也占据着相当的比例,对海湾初级生产力和生态系
统有这重要的作用。 利用钦州湾内湾和外湾 2个 YSI生态浮标在线监测结果也显示 2010年钦州湾微型蓝藻
的月平均丰度达到 1.6伊103—4.7伊103个 / mL,最高可达 0.9伊105个 / mL,数量丰富。 镜检分析无法检测到这几
个重要浮游植物类群,导致这些微型和超微型浮游植物类群没有被重视。 浮游植物是海洋生态系统的基础,
浮游动物的食谱与食物大小有很大关系,不同大小的浮游植物决定着食物链的长短。 因此,钦州湾浮游植物
的群落结构的重新认知,基于微型和超微型为基础的食物链 /食物网很可能也在海湾中占据着重要的作用,海
湾的生态系统结构和功能应该要重新去审视。 在后续的研究中,应加强对浮游植物粒径结构的研究确定微型
和超微型浮游植物的比例;通过流式细胞、荧光原位杂交等技术方法检测聚球藻、青绿藻等重要类群的存在及
数量,以确认微型浮游植物在钦州湾中的地位,并弄清他们的具体生态结构和功能。
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叶生态学报曳圆园员猿年征订启事
叶生态学报曳是由中国科学技术协会主管袁中国生态学学会尧中国科学院生态环境研究中心主办的生态学
高级专业学术期刊袁创刊于 员怨愿员年袁报道生态学领域前沿理论和原始创新性研究成果遥 坚持野百花齐放袁百家
争鸣冶的方针袁依靠和团结广大生态学科研工作者袁探索生态学奥秘袁为生态学基础理论研究搭建交流平台袁
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叶生态学报曳为半月刊袁大 员远开本袁猿园园页袁国内定价 怨园元 辕册袁全年定价 圆员远园元遥
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本期责任副主编摇 宋金明摇 摇 摇 编辑部主任摇 孔红梅摇 摇 摇 执行编辑摇 刘天星摇 段摇 靖
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