蘇芝娟,王玉玨,董志軍,張義文,劉東艷*,王艷霞
(1.河北師范大學 資源與環境科學學院 河北省環境演變與生態建設省級重點實驗室,河北 石家莊 050024;2.中國科學院煙臺海岸帶研究所 中國科學院和山東省海岸帶環境過程重點實驗室,山東 煙臺 264003;3.河北省科學院地理科學研究所,河北 石家莊 050021)
調水調沙后黃河口鄰近海域浮游植物群落響應特征
蘇芝娟1,2,王玉玨2,董志軍2,張義文1,劉東艷2*,王艷霞3
(1.河北師范大學 資源與環境科學學院 河北省環境演變與生態建設省級重點實驗室,河北 石家莊 050024;2.中國科學院煙臺海岸帶研究所 中國科學院和山東省海岸帶環境過程重點實驗室,山東 煙臺 264003;3.河北省科學院地理科學研究所,河北 石家莊 050021)
為研究黃河調水調沙對鄰近海域浮游植物群落的影響,2013年7月在黃河第16次調水調沙事件后,開展了水文、化學與生物綜合調查。研究結果表明,黃河口鄰近海域溫度、營養鹽濃度整體呈現由河口向離岸區域逐漸遞減的分布趨勢,鹽度呈現由河口向離岸區域逐漸遞增的分布趨勢,顯示了黃河水輸入的影響程度。葉綠素a與營養鹽濃度在空間分布上呈現出較好的對應關系,在黃河口偏渤海灣側明顯高于偏萊州灣側,且近河口區明顯高于離岸區。營養鹽結構分析表明,黃河口鄰近海域普遍存在磷酸鹽(DIP)的絕對和相對限制;但黃河水沙輸入在局部站位緩解了硅(DSi)限制。浮游植物群落結構的空間變化顯著受到鹽度的影響,在受黃河水輸入影響顯著的C、D、E斷面,藍藻與綠藻的生物量比例明顯增高;影響相對較弱的斷面則以硅藻、甲藻為主。浮游植物群落結構與環境因子的主成分分析結果表明,DSi、DIP和鹽度是影響該海域浮游植物空間變化的關鍵環境因子。甲藻、藍藻與綠藻群落受鹽度變化的影響程度明顯大于硅藻群落;但甲藻群落對營養鹽結構的敏感性低于硅藻、藍藻和綠藻群落。
黃河口;浮游植物;調水調沙;鹽度;營養鹽
河流水沙入海對河口三角洲及鄰近海域生態系統的物質循環與環境演變起到重要作用,例如,埃及尼羅河、美國科羅拉多河、密西西比河、南美亞馬孫河、中國的長江、黃河[1—3]。然而,近幾十年來,由于氣候變化以及水壩建設、引水引沙、土地利用等人為因素,入海徑流量和輸沙量顯著下降,已經引起區域甚至全球尺度上的河口、三角洲及其近岸生態環境變化。典型的例子如尼羅河三角洲,在入海徑流與泥沙減少后,三角洲鹽度快速升高、生源要素輸入減少,導致浮游植物生物量減少了95%,漁獲量減少了80%[4]。黃河作為世界第五大河,每年約有數億噸泥沙入海,這些高通量的泥沙輸運伴隨著年均約1.4萬噸的營養鹽入海,對黃河三角洲與萊州灣鄰近海域的環境演變與生態系統發育構成顯著影響[5]。已有研究表明,黃河改道與水沙輸入變化已經引起三角洲岸線的變遷,鄰近海域環流場的變化,并影響到漁業資源[3,6]。
2002年以來,黃河水利委員會定期對黃河實施調水調沙,其徑流量在短時間內激增,可對黃河口鄰近海域環境因子乃至生態系統產生顯著影響[7—8]。浮游植物和浮游動物分別是海洋中重要的生產者和消費者,對海洋環境反映敏感,海洋中的溫鹽結構和營養鹽濃度變化可顯著影響浮游生物群落結構變化[9—10]。然而,關于黃河調水調沙對鄰近海域生態系統影響的研究則相對較少。已有研究發現,調水調沙對黃河口動物群落結構可產生一定程度的影響,但不是導致群落更替的關鍵因素[11—12];而對浮游植物群落結構的影響則十分顯著[13]。然而,調查資料很有限,僅限于2009年7月的網采調查,且缺乏與關鍵環境因子的相關性分析,難以綜合浮游植物群落空間格局變化的響應特征。因此,本研究在2013年7月黃河第16次調水調沙事件后,對黃河口及其鄰近海域開展了水文、化學、生物的綜合調查。通過對該海域浮游植物群落結構、溫鹽結構以及營養鹽空間變化特征的研究以及相關性分析,來闡明黃河調水調沙后浮游植物群落結構與環境因子的相應關系。研究結果為進一步了解黃河調水調沙事件的生態影響提供參考依據。
2.1 調查站位
2013年7月26—30日期間,對黃河口及鄰近水域(37.40°~38.11°N,119.06°~119.69°E)開展了水文、化學與生物的綜合調查。依據黃河沖淡水的擴散特征,從河口到離岸海域共設置6個斷面(A~F)、29個站位(圖1)。調查區域平均水深11 m,最淺處4 m,最深處18 m左右。

圖1 黃河口鄰近海域采樣站位(a)與水深(m)(b)Fig. 1 Sampling sites (a) and water depths (m)(b) in adjacent sea of the Yellow River mouth
2.2 樣品采集與分析
調查區域海水的溫度和鹽度數據用YSI6920型多參數水質監測儀測定。用5 L的卡蓋式采水器(國家海洋技術中心)采集表層水樣分別用于營養鹽、葉綠素a和浮游植物分析。取500 mL海水裝入聚乙烯瓶,并立即加入福爾馬林溶液固定(濃度為3%~5%),用于浮游植物種類鑒定與數量計數。取1 000 mL水樣經GF/F濾膜(Whatman)過濾后,濾膜于-20℃下避光并冷凍保存,用于葉綠素a濃度的測定。每個采樣點取3個平行樣,結果取其平均值。另取250 mL水樣用0.45 μm醋酸纖維濾膜濾后,濾液用于營養鹽濃度的測定。
營養鹽參數利用德國Bran+Luebbe AA3營養鹽自動分析儀測定,包括溶解無機氮(DIN:dissolved inogranic nitrogen,為NO3-N、NO2-N、NH4-N之和)、磷酸鹽(DIP:dissolved inorganic phosphate,為PO4-P)和硅酸鹽(DSi:dissolved inorganic silicate,為SiO3-Si)。其中,硝酸鹽(NO3-N)采用鎘-銅還原后再用鹽酸-萘乙二胺比色法測定,檢出限為0.03 μmol/L;亞硝酸鹽(NO2-N)采用鹽酸-萘乙二胺比色法測定,檢出限為0.005 μmol/L;氨氮(NH4-N)采用水楊酸鈉法測定,檢出限為0.04 μmol/L;磷酸鹽(PO4-P)采用磷鉬藍法,檢出限為0.02 μmol/L;硅酸鹽(SiO3-Si)采用硅鉬藍法,檢出限為0.03 μmol/L。
葉綠素a濃度采用分光光度法測定[14]。保存葉綠素a的濾膜先用90%的丙酮在4℃ 避光條件下萃取24 h,在4 000 r/min轉速下離心10 min后,用紫外可見分光光度計(TU-1810),在波長750 nm、664 nm、647 nm與630 nm處分別測定溶液吸光值(90%丙酮作空白),將所得數據用以下公式換算成葉綠素a的濃度CChl a(單位:μg/L):
(1)
式中,E750、E664、E647與E630分別是各波長下的吸光值,V丙酮為丙酮萃取液的體積(單位:mL);V水樣為過濾海水的體積(單位:L)。
浮游植物計數和鑒定在Olympus IX 81型倒置光學顯微鏡200~400倍下進行。浮游植物計數采用Uterm?hl方法[15],樣品充分搖勻后取出25 mL放入Uterm?hl計數框,靜置24 h,進行浮游植物的種類鑒定和計數。對于高濁度樣品,為避免太多顆粒物的影響,沉降時間稍短一些。浮游植物種類的鑒定參考書為《中國海藻志》、《海藻學概論》、《海藻學》、《中國近海赤潮生物圖譜》、《中國海域常見浮游硅藻圖譜》、《中國海域甲藻掃描電鏡圖譜》、《中國海域甲藻Ⅰ》等[16-22]。
2.3 數據處理
物種多樣性指數采用香農-威納指數(H′,Shannon-Wiener index)[23],其計算公式為:
(2)
物種均勻度(J)采用Pielou 的計算公式[24]:
(3)
式中,S為樣品中總種類數,pi為第i種的個體數與樣品中的總個數的比值。
站位圖、營養鹽及生物多樣性指數的平面分布圖采用Surfer 8.0軟件繪制;群落結構與環境因子的相關性采用主成份分析方法,數據經過lg(x+1) 轉換后,使用Canoco for Windows 4.5軟件繪制群落結構與環境因子的主成分分析排序圖。
3.1 表層海水溫度和鹽度的空間分布特征
圖2為調查海區各斷面溫度與鹽度分布特征。結果顯示:調查期間,表層海水溫度范圍為22.9~27.7℃,平均值為25.2℃(見圖2a);鹽度范圍為15.5~27.5,平均值僅為20.8(見圖2b),顯示大量淡水輸入的影響。海水溫度的空間變化并不明顯,隨著水深的增加,站位間的溫度差異減小。僅F斷面顯示了較高的水溫特征,范圍為26.3~27.7℃,均值為27℃;可能與F斷面的水深較淺有關。比較而言,鹽度則顯示了顯著的空間變化,在各斷面從近岸向外海逐漸呈上升趨勢,顯示了淡水輸入影響逐漸減弱。其中,離河口最近的C斷面和D斷面鹽度最低。C斷面的鹽度介于16.8~23.2,平均值為18.5;D斷面介于17.6~21.7,平均值為19.2。而離河口最遠的F斷面,鹽度相對最高,介于21.1~24.6,平均值為22.7。溫度與鹽度的空間變化響應了黃河沖淡水的影響。
3.2 表層海水營養鹽的空間分布特征
調查期間,各斷面營養鹽濃度與結構的空間特征如圖3所示。結果顯示:DIN、DIP與DSi三種營養鹽濃度均呈現出由河口向東北離岸區域遞減的空間特征。其中,DIN濃度平均值為41.6 μmol/L,變化范圍為17.2~69.6 μmol/L;在黃河口靠近渤海灣側為高濃度區,最高值出現在B1—B2站,分別為69.5 μmol/L與69.6 μmol/L;最低值出現在B5站,濃度為17.2 μmol/L(見圖3a)。DIP濃度平均值為0.09 μmol/L,變化范圍為0.01~0.19 μmol/L;最高值出現在B1站,濃度為0.19 μmol/L;最低值出現在B5站,濃度為0.01 μmol/L(見圖3b)。DSi濃度平均值為39.6 μmol/L,變化范圍為4.8~91.3 μmol/L;其濃度的空間變化趨勢與DIP相似,最高值亦出現在B1站,濃度為91.3 μmol/L;最低值出現在B5站,濃度為4.8 μmol/L(見圖3c)。營養鹽濃度的空間分布特征,與鹽度的變化梯度基本一致,顯示黃河淡水輸入的影響隨水深逐漸減弱的空間特征。本次調查結果與2010和2011年枯水期的調查結果相比[25],DIN和DIP濃度大幅度降低,DSi濃度大幅度增高。這與已有研究結果一致,即DIN和DIP濃度豐水期低于枯水期,DSi濃度夏季高于其他季節[7,26]。此外,夏季,水體從近渤海灣灣頂處向南構成反時針環流[27],影響到物質向外海的輸入,這可能是黃河口靠近渤海灣側營養鹽濃度相對較高的重要原因[28—29]。

圖2 調查海區表層海水溫度(℃)(a)和鹽度(b)的空間分布特征Fig.2 The spatial distribution of surface seawater temperature (℃)(a) and salinity (b) during the survey
營養鹽結構變化對浮游植物群落結構有著顯著影響[30—31]。以往研究結果顯示,近40年來,渤海水域營養鹽結構發生了明顯變化,N/P比例嚴重失調,磷和硅作為限制因子出現的幾率明顯增加[32—35]。根據 Nelson和Brzezinski[36]、Justic 等[37]提出的浮游植物生長的化學計量和可能營養鹽限制因素標準,DIN、PO4和SiO3的濃度分別低于1 μmol/L、0.1 μmol/L和2 μmol/L時,對浮游植物生長造成絕對限制;N/P比小于10,Si/N比大于1時,DIN存在相對限制;N/P比和Si/P比大于22時,PO4出現相對限制;Si/N比小于1,Si/P比小于10時,SiO3存在相對限制。
本次調查結果顯示:DIN/DIP的變化范圍為217.2~1 562.9,平均值為592.7,分布趨勢為由河口向離岸遞增,出現了明顯的磷酸鹽限制現象;尤其在F斷面,出現了磷酸鹽的相對與絕對限制(見圖3d)。DSi/DIN的變化范圍為0.2~1.8,平均值為0.9;分布趨勢與DIN/DIP正好相反,高值區分布在河口,由河口向東北離岸遞減,說明河口輸入對硅酸鹽的補充,顯著緩解了該區域的硅限制狀態(見圖3e)。最高值出現在C1站位,比值為1.8;低值區分布在河口南部的F斷面,最低值出現在F2站位,比值僅為0.2,表明仍存在硅酸鹽的限制(見圖3e)。DSi/DIP的變化范圍為267.4~526.3,平均值為409.0;其分布趨勢有兩種,一是由河口向東北離岸遞減,研究區最高值就出現在離河口較近的B2站,比值為526.3。二是研究區南部出現了一個低值中心,并向東南部離岸遞增。最低值出現在F2站,比值為267.4(見圖3f)。
通過對營養鹽限制因子出現幾率進行計算發現:DIN與DSi濃度分別低于1 μmol/L和2 μmol/L的出現幾率為0;DIP濃度低于0.1 μmol/L出現幾率為62.1%。N/P比小于10,Si/N比大于1時,出現幾率為0;Si/N比小于1,Si/P比小于10時,出現幾率為0;N/P比和Si/P比大于22時,出現幾率為100%。這一結果表明黃河徑流量的增加顯著提高無機氮與硅酸鹽的輸入量,但對磷酸鹽的輸入貢獻相對不大。
3.3 浮游植物群落結構的空間分布特征
本次調查,共鑒定浮游植物5門60屬100種(見附表1),主要以硅藻和甲藻為主,包括硅藻63種,占總物種數的63%;甲藻24種,占總物種數的24%;藍藻8種,占總物種數的8%;綠藻3種,占總物種數的3%;金藻1種,占總物種數的1%;還有未定類的三深碎裂藻,占總物種數的1%。物種組成顯示了大河口鹽度低,物種多樣性高,半咸水物種多的特點[38—39]。這與黃河口歷史調查結果基本一致,例如,田家怡[40]以1996年3、5、8、11月份的定量調查資料,鑒定出該海域浮游植物72種,分別隸屬于硅藻門、甲藻門、金藻門、綠藻門;冷宇等[41]對該海域2004—2010年每年夏季的調查共獲得浮游植物137種,包括硅藻門、甲藻門、金藻門、黃藻門;劉曉彤等[13]對該海域2009年夏季的調查,共鑒定浮游植物29屬53種,包括硅藻門、甲藻門、藍藻門、金藻門、綠藻門。

圖3 營養鹽濃度(μmol/L)與結構的空間分布特征:a.DIN,b.DIP,c.DSi,d.DIN/DIP,e.DSi/DIN,f.DSi/DIPFig.3 The spatial distribution of nutrient concentrations (μmol/L) and structures during the survey: a.DIN,b.DIP,c.DSi,d.DIN/DIP,e.DSi/DIN,f.DSi/DIP
調查期間,海水葉綠素a濃度范圍為1.1~32.7 μg/L,平均值為6.4 μg/L(圖4a)。葉綠素a濃度的空間分布與營養鹽濃度的空間分布很接近。在靠渤海灣側出現一個高值區,最高值出現在A1站位,為32.7 μg/L。這與已有研究結果一致,1989年夏季該海域浮游植物細胞豐度在靠近渤海灣側的近岸出現高值區,并呈弧形由近岸到遠岸逐漸降低[42]。浮游植物群落的香農-威納多樣性指數(H′)和Pielou均勻度指數(J)的分布趨勢都是在研究區的中部站位出現高值和西北部高,而靠近岸和外海的站位出現較低值(圖4b,4c)。其中,香農-威納多樣性指數介于0.39~4.46,平均值為3.16;Pielou均勻度指數介于0.16~0.91,平均值為0.75。

圖4 浮游植物群落結構的空間分布特征Fig.4 The spatial distribution of phytoplankton assemblages during the survey
浮游植物群落結構在各斷面上出現明顯差異(見圖5)。黃河口靠近渤海灣的A、B斷面,浮游植物群落結構主要由硅藻、甲藻組成,但也出現了少量的綠藻與藍藻;受黃河影響較大的C、D、E斷面,藍藻與綠藻的比例顯著增高,硅藻、甲藻的比例明顯降低;受黃河沖淡水影響較小的F斷面,則完全由硅藻組成。這與吳玉霖等[43]研究發現長江徑流同長江口海域浮游植物種類組成有明顯關系的結果一致,鹽度對浮游植物群落結構變化起到重要作用。
浮游植物細胞數量的總豐度范圍2×102~1 150×102cells/L,平均值為136.9×102cells/L;A、B、C、D斷面細胞數量的高值區出現在離岸較遠的站位,且F2站位出現了細胞數量的最高值,這與葉綠素a濃度的分布不一致。一方面可能與浮游植物的物種組成結構有關,如F斷面雖然出現較高的細胞數量,但多數為小細胞的角毛藻(Chaetocerossp.)、海鏈藻(Thalassiosirasp.),對葉綠素的貢獻不大;另外,與樣品中的泥沙含量有關,河口區域的樣品中含有大量泥沙,導致計數過程中一些小細胞物種難以辨認,是造成細胞數量低的重要原因。相對而言,葉綠素a濃度在高渾濁河口可以較好地反映浮游植物生物量的變化。
3.4 浮游植物群落結構與環境因子的相關性分析
為進一步了解黃河口鄰近海域浮游植物群落的空間分布規律及其決定環境因素,本研究對浮游植物群落結構與環境因子進行了PCA分析,排序圖結果如圖6所示。相關分析發現:鹽度與營養鹽是影響群落組成及其豐度的主要因素。綠藻與藍藻細胞豐度與鹽度呈極強負相關,顯示出偏好低鹽環境,這與離河口最遠且鹽度相對最高的F斷面上藍藻和綠藻細胞豐度為零的結果相對應;而甲藻豐度則與鹽度呈現極強正相關,顯示出偏好較高鹽度的生長環境;硅藻豐度與鹽度沒有顯著性相關,顯示了其物種的多樣性以及對鹽度的要求比較寬泛。這一結果顯示黃河調水調沙在浮游植物群落組成上,對硅藻的影響要遠低于甲藻、藍藻與綠藻。

圖5 浮游植物細胞豐度各斷面的空間分布特征Fig.5 The spatial distribution of phytoplankton cell abundance in each transection during the survey

圖6 PCA排序圖:浮游植物群落結構與環境因子的相關分析Fig.6 PCA ordination plot: correlation analysis between phytoplankton assemblages and environmental factors
葉綠素a與營養鹽濃度之間表現出了極強的相關性,說明了調水調沙后,營養鹽大量輸送對浮游植物生長的促進效應。這與在長江口的研究結果一致,例如,王云龍等[44]研究發現長江徑流所攜帶的豐富無機氮等營養鹽為浮游植物生長繁殖提供了物質基礎,并通過相關性分析發現長江口海域夏季8月浮游植物總量與7月徑流量呈正相關。郭玉潔和楊則禹[45]對長江口的研究也發現了徑流量與浮游植物總量的正相關趨勢。
通過相關分析結果,甲藻群落與硅藻群落相比,對營養鹽結構的變化敏感性不高。這一現象符合甲藻的營養特征,即大部分甲藻為異養營養型,只有很少幾種甲藻營嚴格的自養營養[46]。這可以部分解釋為什么在很多氮富營養化河口、海灣,當磷酸鹽與硅酸鹽限制加劇時,浮游植物存在硅藻群落向甲藻群落演替的現象[47-48]。藍藻與綠藻群落與DIP濃度表現出顯著正相關,與DIN/DIP表現顯著負相關;這兩種類群對磷酸鹽的要求相對較高[49],雖然河口大量沖淡水導致鹽度降低,引起藍藻等半咸水物種的增多,但由于受磷酸鹽濃度的限制作用,難以在數量上占據主導地位。
根據對黃河口鄰近海域2013年7月調水調沙后浮游植物群落結構與環境因子的調查結果,發現:
(1)黃河水輸入對河口鄰近海域溫度、營養鹽濃度及結構形成顯著影響,整體呈現由河口向離岸快速遞減的分布特點,鹽度呈現由河口向離岸區域逐漸遞增的分布趨勢。黃河口鄰近海域普遍存在DIP的絕對和相對限制,DSi的限制則僅出現在局部海域。
(2)通過浮游植物與環境因子的主成分分析,發現甲藻、藍藻與綠藻群落受鹽度的影響程度明顯大于硅藻群落;低鹽度帶來藍藻與綠藻物種的增多,而甲藻物種的減少。在DIP與DSi限制加劇的狀態下,甲藻群落對營養鹽結構的敏感性低于硅藻群落。藍藻和綠藻群落受DIP濃度的影響較大。
[1] Syvitski J P M,V?r?smarty C J,Kettner A J,et al. Impact of humans on the flux of terrestrial sediment to the global coastal ocean[J]. Science,2005,308(5720): 376-380.
[2] Walker N D,Wiseman Jr W J,Rouse Jr L J,et al. Effects of river discharge,wind stress,and slope eddies on circulation and the satellite-observed structure of the Mississippi River plume[J]. Journal of Coastal Research,2005,21(6): 1228-1244.
[3] Wang H,Yang Z,Saito Y,et al. Stepwise decreases of the Huanghe (Yellow River) sediment load (1950-2005): Impacts of climate change and human activities[J]. Global and Planetary Change,2007,57(3): 331-354.
[4] Walling D E. Human impact on land-ocean sediment transfer by the world’s rivers[J]. Geomorphology,2006,79(3): 192-216.
[5] 樊輝. 黃河口泥沙輸移及三角洲的近期演變[D]. 青島: 中國科學院海洋研究所,2005.
Fan Hui. Sediment transport in the Huanghe River mouth and the recent deltaic evolution[D]. Qingdao: Institute of Oceanology,Chinese Academy of Sciences,2005.
[6] 黃大吉,蘇紀蘭. 黃河三角洲岸線變遷對萊州灣流場和對蝦早期棲息地的影響[J].海洋學報,2002,24(6): 104-111.
Huang Daji,Su Jilan. The effects of the Huanghe River delta on the circulation and transportation of larvae[J]. Haiyang Xuebao,2002,24(6): 104-111.
[7] Liu S M,Li L W,Zhang G L,et al. Impacts of human activities on nutrient transports in the Huanghe (Yellow River) estuary[J]. Journal of Hydrology,2012,430: 103-110.
[8] Wang Y,Liu Z,Gao H,et al. Response of salinity distribution around the Yellow River mouth to abrupt changes in river discharge[J]. Continental Shelf Research,2011,31(6): 685-694.
[9] Zhou M,Shen Z,Yu R. Responses of a coastal phytoplankton community to increased nutrient input from the Changjiang (Yangtze) River[J]. Continental Shelf Research,2008,28(12): 1483-1489.
[10] Lin C,Su J,Xu B,et al. Long-term variations of temperature and salinity of the Bohai Sea and their influence on its ecosystem[J]. Progress in Oceanography,2001,49(1): 7-19.
[11] 張煥君,李凡,叢日翔,等. 黃河口海域無脊椎動物群落結構及其變化[J]. 中國水產科學,2014,21(4): 800-809.
Zhang Huanjun,Li Fan,Cong Rixiang,et al. Community structure of invertebrate and its change in Huanghe (Yellow River) estuary[J]. Journal of Fishery Sciences of China,2014,21(4): 800-809.
[12] 呂振波,李凡,曲業兵,等. 2010年夏季黃河口及鄰近海域魚類群落多樣性[J]. 漁業科學進展,2013,34(2): 10-18.
Lyu Zhenbo,Li Fan,Qu Yebing,et al. Fish community diversity in the Huanghe estuary and its adjacent area in summer,2010[J]. Progress in Fishery Sciences,2013,34(2):10-18.
[13] 劉曉彤,劉光興. 2009年夏季黃河口及其鄰近水域網采浮游植物的群落結構[J]. 海洋學報,2012,34(1): 153-162.
Liu Xiaotong,Liu Guangxing. Net-phytoplankton community structure of the Huanghe estuary and its adjacent area in the summer of 2009[J]. Haiyang Xuebao,2012,34(1): 153-162.
[14] Lorenzen C J. Determination of chlorophyll and pheopigments: spectrophotometric equations[J]. Limnol. Oceanogr,1967,12(2): 343-346.
[15] 孫軍,劉東艷,錢樹本. 一種海洋浮游植物定量研究分析方法——Uterm?hl方法的介紹及其改進[J]. 黃渤海海洋,2002,20(2): 105-112.
Sun Jun,Liu Dongyan,Qian Shuben. A quantative research and analysis method for marine phytoplankton: An introduction to Uterm?hl method and its modification[J]. Journal of Oceanography of Huanghai & Bohai Seas,2002,20(2): 105-112.
[16] 郭玉潔,錢樹本. 中國海藻志[M]. 北京: 科學出版社,2003.
Guo Yujie,Qian Shuben. Flora Algarummari-Narum Sinicarum[M]. Beijing: Science Press,2003.
[17] 李偉新,朱仲嘉,劉鳳賢. 海藻學概論[M]. 上海: 科學技術出版社,1982.
Li Weixin,Zhu Zhongjia,Liu Fengxian. The Introduction to Algae[M]. Shanghai: Science and Technology Press,1982.
[18] 錢樹本,劉東艷,孫軍. 海藻學[M]. 青島: 中國海洋大學出版社,2005.
Qian Shuben,Liu Dongyan,Sun Jun. Marine Phycology[M]. Qingdao:China Ocean University Press,2005.
[19] 郭皓. 中國近海赤潮生物圖譜[M]. 北京: 海洋出版社,2004.
Guo Hao. Illustrations of Planktons Responsible for the Blooms in Chinese Coastal Waters[M]. Beijing:China Ocean Press,2004.
[20] 楊世民,董樹剛. 中國海域常見浮游硅藻圖譜[M]. 青島: 中國海洋大學出版社,2006.
Yang Shimin,Dong Shugang. Illustrations of Common Planktonic Diatoms in China Seas Waters[M]. Qingdao: China Ocean University Press,2006.
[21] 楊世民,李瑞香. 中國海域甲藻掃描電鏡圖譜[M]. 北京: 海洋出版社,2014.
Yang Shimin,Li Ruixiang. Atlas of Dinoflagellates in the China’s Seas[M]. Beijing: China Ocean Press,2014.
[22] 楊世民,李瑞香,董樹剛. 中國海域甲藻 Ⅰ[M]. 北京: 海洋出版社,2014.
Yang Shimin,Li Ruixiang,Dong Shugang. Dinoflagellates in the China’s Seas I[M]. Beijing: China Ocean Press,2014.
[23] Shannon C E,Weaver W. The mathematical theory of communication (Urbana,IL)[J].Champaign: University of Illinois Press,1949.
[24] Pielou E C. An introduction to mathematical ecology[M]. Hoboken: John Wiley & Sons Inc,1969.
[25] 廖巍. 黃河口水質污染現狀及評價指標體系的構建[D]. 青島: 中國海洋大學,2013.
Liao Wei. Water pollution situation and establishment of evalution index system in the Yellow River estuary[D]. Qingdao: Ocean University of China,2013.
[26] 廖巍,張龍軍,陳洪濤,等. 2001—2011年黃河口營養鹽變化及入海通量估算[J]. 中國海洋大學學報,2013,43(1): 81-86.
Liao Wei,Zhang Longjun,Chen Hongtao,et al. Nutrients variations and fluxes estimation in the Yellow River estuary from 2001 to 2011[J]. Periodical of Ocean University of China,2013,43(1): 81-86.
[27] 黃大吉,蘇紀蘭,張立人. 渤海冬夏季環流的數值研究[J]. 空氣動力學學報,1998,16(1): 115-121.
Huang Daji,Su Jilan,Zhang Liren. Numerical study of the winter and summer circulation in the Bohai Sea[J]. Acta Aerodynamica Sinica,1998,16(1): 115-121.
[28] 沈志良. 渤海灣及其東部水域的水化學要素[J]. 海洋科學集刊,1999,41: 51-59.
Shen Zhiliang. Hydrochemical elements in Bohai Bay and its eastern part waters[J]. Studia Marina Sinica,1999,41: 51-59.
[29] 殷鵬,劉志媛,張龍軍. 2009年春季黃河口附近海域營養鹽狀況評價[J]. 海洋湖沼通報,2011,2: 120-130.
Yin Peng,Liu Zhiyuan,Zhang Longjun. Evalution of the nutrition status for the adjacent waters of the Yellow River estuary[J]. Transactions of Oceanology and Limnology,2011,2: 120-130.
[30] 孫曉慶,董樹剛,湯志宏. 營養鹽和光照對浮游植物群落結構的影響[J]. 南方水產,2008,4(1): 1-9.
Sun Xiaoqing,Dong Shugang,Tang Zhihong. Influences of nutrients and illuminance on phytoplankton community structure[J]. South China Fisheries Science,2008,4(1): 1-9.
[31] 曲克明,陳碧鵑,袁有憲,等. 氮磷營養鹽影響海水浮游硅藻種群組成的初步研究[J]. 應用生態學報,2000,11(3): 445-448.
Qu Keming,Chen Bijuan,Yuan Youxian,et al. A preliminary study on influence of N and P on population constituent of planktonic diatoms in seawater[J]. Chinese Journal of Applied Ecology,2000,11(3): 445-448.
[32] Ning X,Lin C,Su J,et al. Long-term environmental changes and the responses of the ecosystems in the Bohai Sea during 1960—1996[J]. Deep-Sea Research Part Ⅱ: Topical Studies in Oceanography,2010,57(11): 1079-1091.
[33] 于志剛,米鐵柱,謝寶東,等. 二十年來渤海生態環境參數的演化和相互關系[J]. 海洋環境科學,2000,19(1): 15-19.
Yu Zhigang,Mi Tiezhu,Xie Baodong,et al. Changes of the environmental parameters and their relationship in recent twenty years in the Bohai Sea[J]. Marine Environmental Science,2000,19(1): 15-19.
[34] 闞文靜,張秋豐,石海明,等. 近年來渤海灣營養鹽變化趨勢研究[J]. 海洋環境科學,2010,29(2): 238-241.
Kan Wenjing,Zhang Qiufeng,Shi Haiming,et al. Study on variation trend of nutrient salts in Bohai Bay[J]. Marine Environmental Science,2010,29(2): 238-241.
[35] 李桂菊,馬玉蘭,李偉,等. 春季渤海灣營養鹽分布及潛在性富營養化評價[J]. 天津科技大學學報,2012,27(5): 22-27.
Li Guiju,Ma Yulan,Li Wei,et al. Distribution of inorganic nutrients and potential eutrophication assessment in Bohai Bay in spring[J]. Journal of Tianjin University of Science &Technology,2012,27(5): 22-27.
[36] Nelson D M,Brzezinski M A. Kinetics of silicic acid uptake by natural diatom assemblages in two Gulf Stream warm-core rings[J]. Marine Ecology Progress Series,Oldendorf,1990,62(3): 283-292.
[37] Justi D,Rabalais N N,Turner R E,et al. Changes in nutrient structure of river-dominated coastal waters: stoichiometric nutrient balance and its consequences[J]. Estuarine,Coastal and Shelf Science,1995,40(3): 339-356.
[38] 欒青杉,孫軍. 2005年夏季長江口水域浮游植物群集特征及其與環境因子的關系[J]. 生態學報,2010,30(18): 4967-4975.
Luan Qingshan,Sun Jun. Feature of phytoplankton assemblages in Yangtze River estuary and its relationship with environmental factors in summer 2005[J]. Acta Ecologica Sinica,2010,30(18): 4967-4975.
[39] 趙冉,白潔,孫軍,等. 2006年夏季長江口及其鄰近水域浮游植物群集[J]. 海洋湖沼通報,2009,2: 88-96.
Zhao Ran,Bai Jie,Sun Jun,et al. Phytoplankton assemblages in Yangtze River estuary and its adjacent water in summer,2006[J]. Transactions of Oceanology and Limnology,2009,2: 88-96.
[40] 田家怡. 黃河三角洲附近海域浮游植物多樣性[J]. 海洋環境科學,2000,19(2): 38-42.
Tian Jiayi. Diversity of phytoplankton in the sea near Yellow River delta[J]. Marine Environmental Science,2000,19(2): 38-42.
[41] 冷宇,趙升,劉霜,等. 黃河口海域夏季浮游植物的分布特征[J]. 水生態學雜志,2013,34(6): 41-46.
Leng Yu,Zhao Sheng,Liu Shuang,et al. Distribution characteristics of phytoplankton in the estuary of Yellow River during summer[J]. Journal of Hydroecology,2013,34(6): 41-46.
[42] 朱蘭部,張法高. 1989年夏季黃河口及其附近海域某些自然環境特征及水型分布[J]. 海洋科學集刊,1994,35: 23-31.
Zhu Lanbu,Zhang Fagao. Some natural environment characteristics and distribution of seawater types in the Yellow River estuary and its nearby coastal in summer 1989[J]. Studia Marina Sinica,1994,35: 23-31.
[43] 吳玉霖,傅月娜,張永山,等. 長江口海域浮游植物分布及其與徑流的關系[J]. 海洋與湖沼,2004,35(3): 246-251.
Wu Yulin,Fu Yuena,Zhang Yongshan,et al. Phytoplankton distribution and its relation to the runoff in the Changjiang (Yangzte) estuary[J]. Oceanologia et Limnologia Sinica,2004,35(3): 246-251.
[44] 王云龍,袁騏,沈新強. 長江口及鄰近海域夏季浮游植物分布現狀與變化趨勢[J]. 海洋環境科學,2008,27(2): 169-172.
Wang Yunlong,Yuan Qi,Shen Xinqiang. Distribution status and change tendency of phytoplankton during summer in Changjiang estuary and adjacent waters[J]. Marine Environmental Science,2008,27(2): 169-172.
[45] 郭玉潔,楊則禹. 長江口浮游植物的數量變動及生態分析[J]. 海洋科學集刊,1992,33: 167-189.
GuoYujie,Yang Zeyu. Quantity variation and ecological analysis of phytoplankton in the Changjiang estuary[J]. Studia Marina Sinica,1992,33: 167-189.
[46] 孫軍,郭術津. 甲藻的異養營養型[J]. 生態學報,2011,31(20): 6270-6286.
Sun Jun,Guo Shujin. Dinoflagellate heterotrophy[J]. Acta Ecologica Sinica,2011,31(20): 6270-6286.
[47] Yang Dongfang,Gao Zhenhui,Sun Peiyan,et al. Mechanism of nutrient silicon and water temperature influences on phytoplankton growth[J]. 2006.
[48] 林峰竹,吳玉霖,于海成,等. 2004年長江口浮游植物群落結構特征分析[J]. 海洋與湖沼,2008,39(4): 401-410.
Lin Fengzhu,Wu Yulin,Yu Haicheng,et al. Phytoplankton community structure in the Changjiang estuary and its adjacent waters in 2004[J]. Oceanologia et Limnologia Sinica,2008,39(4): 401-410.
[49] 許海,朱廣偉,秦伯強,等. 氮磷比對水華藍藻優勢形成的影響[J]. 中國環境科學,2011,31(10): 1676-1683.
Xu Hai,Zhu Guangwei,Qin Boqiang,et al. Influence of nitrogen-phosphorus ratio on dominance of bloom-forming cyanobacteria (Microcystisaeruginosa)[J]. China Environmental Science,2011,31(10):1676-1683.
附錄:
Response of phytoplankton assemblages to the water-sediment regulation in the adjacent sea of the Yellow River mouth
Su Zhijuan1,2,Wang Yujue2,Dong Zhijun2,Zhang Yiwen1,Liu Dongyan2,Wang Yanxia3
(1.HebeiKeyLaboratoryofEnvironmentalEvolutionandEcologicalConstruction,CollegeofResourcesandEnvironmentScience,HebeiNormalUniversity,Shijiazhuang050024,China;2.KeyLaboratoryofCoastalEnvironmentalProcessesandEcologicalRemediation,YantaiInstituteofCoastalZoneResearch,ChineseAcademyofSciences,Yantai264003,China;3.InstituteofGeographicalScience,HebeiAcademyofScience,Shijiazhuang050021,China)
An ecological survey was carried out in July 2013 in the Yellow River adjacent sea after the 16th water-sediment regulation,with an aim of understanding the response of phytoplankton assemblages to changed environment. The result showed that temperature and nutrient concentrations decreased gradually from the mouth of river to offshore waters,corresponding to the increased freshwater loading,and salinity increased gradually from the mouth of river to offshore waters. Nutrient concentrations at the sites near to the side of Bohai Bay displayed higher values than the Laizhou Bay. The analysis on nutrient structure indicated that DIP was absolute and relative limitation,while DSi limitation only appeared in a few sites. 100 species of phytoplankton in 60 genera of the five classes were identified from the samples,and major phytoplankton components were diatoms and dinoflagellates. In addition,a few brackish species in Cyanophyceae,Chrysophyceae,and Chlorophyceae were also identified from the river mouth,indicating the impact of salinity. Chlorophyllaconcentrations and nutrient concentrations presented a significantly spatial distribution from the river mouth to offshore waters,with higher values at the sites near to the side of the Bohai Bay than the Laizhou Bay. Phytoplankton assemblages were in response to the variations of spatial environmental factors. The biomass proportions of Cyanophyceae and Chlorophyceae increased distinctly in the transections of C,D and E,indicating a strong influence of the diluted water,while diatoms and dinoflagellates in other transections with less impact from the diluted water. The results of Principal Components Analysis between phytoplankton assemblages and environmental factors indicated that DSi,DIP and salinity were key factors related to the spatial variation of phytoplankton assemblages.
Yellow River mouth; phytoplankton; water-sediment regulation; salinity; nutrients

附表1 2013年夏季黃河口鄰近海域浮游植物種類名錄

續附表1

續附表1
10.3969/j.issn.0253-4193.2015.04.006
2014-09-18;
2014-12-26。
中國科學院戰略先導研究項目(XDA11020405);中國科學院重點部署項目(KZZD-EW-14);河北省科學院科技計劃項目(13128);中國科學院院地合作項目——“河北省海岸帶受損生態系統評估及修復技術研究”。
蘇芝娟(1989—),女,河北省威縣人,主要研究方向為數字國土與區域規劃。E-mail:suzhijuan1989@163.com
*通信作者:劉東艷,研究員,主要從事海洋藻類生態學研究。E-mail:dyliu@yic.ac.cn
Q948.8
A
0253-4193(2015)04-0062-14
蘇芝娟,王玉玨,董志軍,等. 調水調沙后黃河口鄰近海域浮游植物群落響應特征[J]. 海洋學報,2015,37(4):62—75,
Su Zhijuan,Wang Yujue,Dong Zhijun,et al. Response of phytoplankton assemblages to the water-sediment regulation in the adjacent sea of the Yellow River mouth[J]. Haiyang Xuebao,2015,37(4):62—75,doi:10.3969/j.issn.0253-4193.2015.04.006