海州灣近岸海域大型浮游動(dòng)物時(shí)空分布

施金金，孟祥實(shí)，童金榮，王儲(chǔ)慶，錢耀森，湯建華，王燕平，葛慧，吳磊

（1.江蘇省海洋水產(chǎn)研究所，江蘇 南通 226007；2.連云港市贛榆區(qū)水產(chǎn)科學(xué)研究所，江蘇 贛榆 222100；3.江蘇省海洋漁業(yè)指揮部，江蘇 南通 226000）

海州灣地處黃海西南部，位于江蘇省東北端，灣內(nèi)水質(zhì)肥沃，餌料生物豐富，海州灣漁場是我國的八大傳統(tǒng)漁場之一[1]，也是多種魚類的產(chǎn)卵場、育幼場和索餌場，是江蘇北部沿海的重要漁場[2]。然而，由于過度捕撈和資源保護(hù)不利，灣內(nèi)漁業(yè)資源衰退，已不成漁汛[3]。

浮游動(dòng)物是海洋生態(tài)系統(tǒng)中的初級(jí)消費(fèi)者，它們可以通過捕食來控制水體內(nèi)浮游植物的數(shù)量，同時(shí)它們也是海洋食物網(wǎng)的次級(jí)生產(chǎn)者，可以作為魚類等高營養(yǎng)級(jí)生物的餌料生物，它們?cè)诤Ｑ笊鷳B(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能變化中都起著重要的調(diào)控作用[4]。浮游動(dòng)物數(shù)量變化可以直接影響魚類等資源量，因此很多學(xué)者將浮游動(dòng)物作為反映漁場生態(tài)的指標(biāo)之一[5]。該文對(duì)海州灣近岸海域的大型浮游動(dòng)物進(jìn)行了全面調(diào)查，對(duì)大型浮游動(dòng)物的種類組成、分布及季節(jié)變化進(jìn)行了分析研究，為以后海州灣海洋生態(tài)修復(fù)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐。

1 材料與方法

1.1 調(diào)查時(shí)間與站位設(shè)置

在2018 年11 月（秋季）、2019 年1 月（冬季）、2019 年4 月（春季）、2019 年8 月（夏季）在海州灣近岸海域進(jìn)行了4 個(gè)航次的大型浮游動(dòng)物調(diào)查。共設(shè)置了5 個(gè)斷面23 個(gè)調(diào)查站點(diǎn)（圖1）。

1.2 樣品采集及分析方法

按照《海洋調(diào)查規(guī)范》（GB/T 12763—2007）要求，采用淺水Ⅰ型浮游生物網(wǎng)從底至表層垂直拖網(wǎng)獲取大型浮游動(dòng)物樣品（網(wǎng)目孔徑0.505 mm），所獲標(biāo)本經(jīng)福爾馬林溶液固定并帶回實(shí)驗(yàn)室，按個(gè)體計(jì)數(shù)法在體視顯微鏡下鑒定計(jì)數(shù)，并計(jì)算其豐度（ind./m3）。

1.3 數(shù)據(jù)計(jì)算方法

1.3.1 優(yōu)勢度（Y）及計(jì)算[6]采用優(yōu)勢度（Y）表示種類的優(yōu)勢性，取優(yōu)勢度Y≥0.02 的大型浮游動(dòng)物種類為優(yōu)勢種。計(jì)算公式如下：

式中，Ni為第i 種的個(gè)體數(shù)，fi為該種在各站位中出現(xiàn)的頻率，N 為大型浮游動(dòng)物個(gè)體總數(shù)。

1.3.2 多樣性指數(shù) 生物多樣性采用Shannon-Weaver 多樣性指數(shù)[7]計(jì)算。

（1）Shannon-Wiener 多樣性指數(shù)

（2）Margalef 豐富度指數(shù)

（3）Pielou 均勻度指數(shù)

圖1 調(diào)查站位圖

上述式中：S 為種類數(shù)，N 為各站所有種類的總豐度，ni為第i 種類各站的總豐度。

1.3.3 種群更替率[8]

式中：a、b 為相鄰兩個(gè)時(shí)期優(yōu)勢種種數(shù)；c 為共同優(yōu)勢種種數(shù)。

2 結(jié)果

2.1 種類組成

調(diào)查期間共發(fā)現(xiàn)13 類83 種大型浮游動(dòng)物，其中夏季鑒定到的種類最多，有12 類68 種。四個(gè)季節(jié)腔腸類發(fā)現(xiàn)最多，共鑒定到23 種。毛顎類的強(qiáng)壯箭蟲，橈足類的小擬哲水蚤、真刺唇角水蚤、中華哲水蚤在4 個(gè)季節(jié)均有發(fā)現(xiàn)（表1）。

表1 4 個(gè)季節(jié)大型浮游動(dòng)物種類組成

春季發(fā)現(xiàn)大型浮游動(dòng)物4 類、夏季12 類、秋季8 類、冬季7 類，四個(gè)季節(jié)種群更替率為66.67%、33.33%、50%、42.9%，由此可見除夏秋兩季外，其他季節(jié)大型浮游動(dòng)物的種群更替率均較高，種群分布隨季節(jié)變化明顯。

2.2 豐度

4 個(gè)季節(jié)大型浮游動(dòng)物的豐度的平均值為171.33 ind./m3。其中春、冬兩季的平均豐度顯著小于夏、秋兩季，四個(gè)季節(jié)大型浮游動(dòng)物的豐度平均值從小到大排列依次是：冬季（76.95 ind./m3）＜夏季（126.71 ind./m3）＜秋季（159.37 ind./m3）＜春季（322.30 ind./m3），季節(jié)變化顯著。從分布圖上看，各個(gè)季節(jié)的大型浮游動(dòng)物高豐度站位均離岸較近（圖2、圖3、圖4、圖5）。

圖2 不同季節(jié)大型浮游動(dòng)物分布圖

2.3 優(yōu)勢種

4 個(gè)季節(jié)共發(fā)現(xiàn)8 個(gè)優(yōu)勢種（優(yōu)勢度指數(shù)≥0.02），通過對(duì)比較發(fā)現(xiàn)4 個(gè)季節(jié)沒有共同優(yōu)勢種，橈足類在4 個(gè)季節(jié)均比較活躍，腔腸類僅在夏秋兩季活躍。中華哲水蚤是海州灣近岸海域春、秋兩季的共同優(yōu)勢種，在兩個(gè)季節(jié)的優(yōu)勢度指數(shù)均超過了0.4；異體柱囊蟲和球形側(cè)腕水母為夏、秋兩季的共同優(yōu)勢種。

四個(gè)季節(jié)優(yōu)勢種更替率為100%、66.67%、100%、50%，從中可以發(fā)現(xiàn)在海州灣近岸海域大型浮游動(dòng)物優(yōu)勢種季節(jié)變化顯著。

表2 四個(gè)季節(jié)大型浮游動(dòng)物優(yōu)勢種

2.4 多樣性指數(shù)

通過4 個(gè)季節(jié)的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，海州灣近岸海域大型浮游動(dòng)物的生物多樣性指數(shù)、物種豐富度的平均值在夏季最高，春季最低，均勻度指數(shù)的平均值在秋季最高，春季最低。

通過計(jì)算發(fā)現(xiàn)海州灣近岸海域大型浮游動(dòng)物的生物多樣性指數(shù)及物種豐富度在春季和冬季的值要顯著低于夏、秋兩季。

表3 四個(gè)季節(jié)大型浮游動(dòng)物多樣性指數(shù)

3 討論

通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，海州灣近岸海域大型浮游動(dòng)物的種類組成、豐度和多樣性指數(shù)的季節(jié)變化均比較明顯，說明溫度是影響該區(qū)域內(nèi)大型浮游動(dòng)物分布的一個(gè)因素，海州灣位于黃海北部，孫躍等[9]在黃海浮游動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)及其影響因素的研究中發(fā)現(xiàn)：黃海海區(qū)的浮游動(dòng)物種類組成群落結(jié)構(gòu)主要取決于對(duì)該海域起主導(dǎo)作用的水團(tuán)和海流，而水團(tuán)和海流的強(qiáng)弱又受季節(jié)變化和年際變化影響，這與該調(diào)查得出的結(jié)論是一致的。

從種類分布上來看，腔腸類、橈足類、毛顎類大型浮游動(dòng)物在四個(gè)季節(jié)均有分布。在以上3 個(gè)種類的大型浮游動(dòng)物中，橈足類在四個(gè)季節(jié)均較為活躍，每個(gè)季節(jié)出現(xiàn)的物種數(shù)均較多，且分布較為均勻，可以看出在海州灣近岸海域大型浮游動(dòng)物是一個(gè)以橈足類為主體的浮游生物群落。張碩等[10]對(duì)連云港海州灣海洋牧場浮游動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)及其與環(huán)境因子關(guān)系的研究中，也曾指出橈足類及甲殼類浮游動(dòng)物為當(dāng)?shù)刂饕N類。

結(jié)合四個(gè)季節(jié)的優(yōu)勢種，可以看出橈足類（中華哲水蚤、小擬哲水蚤、墨氏胸刺水蚤）在春季、秋季和冬季均為顯著優(yōu)勢種，其中中華哲水蚤優(yōu)勢度尤為顯著。陳清潮[1]在中華哲水蚤的繁殖、性比率和個(gè)體大小的研究中曾指出在渤海、黃海和東海3 個(gè)水域中，中華哲水蚤主要繁殖期為春、夏、秋3 季（3—5 月、6—8 月、10—11 月）。春季正值中華哲水蚤繁殖期，海域內(nèi)中華哲水蚤大量繁殖，而到夏季的繁殖期卻顯著減少，唐啟升等[13]，蔣日進(jìn)等[14]，萬榮等[12]均提出鳀魚、藍(lán)點(diǎn)馬鮫幼魚捕食中華哲水蚤等橈足類作為餌料，而黃海鳀魚和藍(lán)點(diǎn)馬鮫一般都是在5 月下旬開始進(jìn)行產(chǎn)卵繁殖[15]。這也解釋了橈足類為什么在夏季突然減少，也從側(cè)面反映海州灣海域目前還是部分魚類的產(chǎn)卵場。

通過四個(gè)季節(jié)的優(yōu)勢種分析可以看出，夏季水母類在海州灣近岸海域旺發(fā)，而其他類大型浮游動(dòng)物卻并未顯著增多，曲長風(fēng)等[16]，黃根[17]均指出，浮游動(dòng)物的增多和魚類的減少都是水母旺發(fā)的誘因[16-17]，從側(cè)面反應(yīng)了該海域內(nèi)魚類資源的衰退。結(jié)合該海域內(nèi)夏季大型浮游動(dòng)物生物多樣性指數(shù)我們可以看出，該海域內(nèi)資源確實(shí)受到了輕度損傷（2＜H'＜3）。

結(jié)合以上結(jié)論，對(duì)海州灣近岸海域大型浮游動(dòng)物可以做出概括性的分析：海州灣近岸海域大型浮游動(dòng)物是一個(gè)橈足類為主體的浮游動(dòng)物群落，季節(jié)變化顯著，橈足類在此海域大量繁殖；春末，部分魚類在海域內(nèi)繁殖產(chǎn)卵，到夏季由于海域內(nèi)大型魚類資源的衰退導(dǎo)致水母類的旺發(fā)，孵化出的幼魚以及旺發(fā)的水母類捕食橈足類和其他浮游生物，導(dǎo)致夏季海域內(nèi)橈足類顯著減少不成優(yōu)勢種；秋、冬季水母類的死亡、減少以及幼魚的長成、洄游，使得該海域內(nèi)橈足類的捕食者急劇減少，橈足類的種群優(yōu)勢再次體現(xiàn)出來。