舟山電廠附近海域夏季浮游動物群落結構及時空變化

陸延 程愛勇 林波 陳德慧 宋偉華

摘要 根據2016—2019年夏季舟山電廠附近海域浮游動物群落的調查成果，研究浮游動物的種類組成、分布特征、年際變化和空間變化等，進一步探究群落受舟山電廠的影響情況。結果表明，歷年夏季浮游動物種類數、密度、生物量、Shannon-weaver多樣性指數等均在一定范圍波動，年際變化相對較小，而空間變化較為顯著，表現為排水口海域浮游動物的種類數、密度、生物量總體略高于對照點海域。

關鍵詞 舟山電廠;浮游動物群落;種類組成;分布特征;年際變化;空間變化

中圖分類號 X 174文獻標識碼 A

文章編號 0517-6611（2022）04-0074-05

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2022.04.020

開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

Community Structure and Spatio-temporal Variations of Zooplankton in the Sea Near Zhoushan Power Plant in Summer

LU Yan， CHENG Ai-yong， LIN Bo et al （Guoneng Zhejiang Zhoushan Power Generation Co.，Ltd.， Zhoushan，Zhejiang 316000）

Abstract Based on the survey results of zooplankton community near Zhoushan Power Plant in summer from 2016 to 2019， the species composition， distribution characteristics， interannual variation and spatial variation of zooplankton community were studied to further explore the influence of Zhoushan Power Plant on the community. The result showed that the number of zooplankton species， density， biomass and Shannon-weaver diversity index all fluctuated in a certain range in summer over the years， with relatively small inter-annual variation， but significant spatial variation， which showed that the number of zooplankton species， density and biomass in the drainage area were slightly higher than those in the reference area.

Key words Zhoushan Power Plant;Zooplankton community;Species composition;Distribution characteristics;Interannual variation;Spatial variation

作者簡介 陸延（1976—），男，浙江舟山人，工程師，從事環境工程、項目管理工作。*通信作者，高級工程師，從事海洋環境影響評價工作。

收稿日期 2021-05-20;修回日期 2021-06-24

國能浙江舟山發電廠廠址位于舟山市定海區白泉鎮外山咀，現有裝機總容量650 MW，負責定海區、普陀區、岱山縣及附近45個島嶼的電力供應。舟山電廠機組的循環冷卻水取用黃大洋海水，采用擴大單元制海水直流供水系統，機組的循環水排水口布置在電廠東北側排水渠，由電廠排水渠排入黃大洋。大量循環冷卻水的排出會導致海水水溫升高，對電廠周邊海域的海洋生態系統造成影響。

海洋浮游動物是海洋生態系統中重要的組成部分，其作為海洋中重要的次級生產力，在海洋食物網的物質循環和能量流動中起著舉足輕重的作用[1-4]。我國眾多學者對浮游動物群落開展了調查研究，沈海琪等[5-7]研究了浮游動物群落的年際或季節變化、分布特征及影響因素等;董開興等[2，8-9]對不同河口海域的浮游動物群落開展了對比分析，分析了群落分布的特征。還有部分學者專門針對電廠附近海域浮游動物群落特征進行研究，如徐曉群等[1，10]對象山港內浮游動物進行了調查研究，分析了電廠溫排水對浮游動物分布的影響;劉耀謙[11]對湛江鋼鐵自備電廠排水口周邊海域開展了逐月監測，分析了附近海域pH、水溫與重金屬和浮游動物群落的耦合關系。關于舟山電廠附近海域浮游動物群落分布特征及影響等的研究甚少，因此該研究擬分析舟山電廠附近海域2016—2019年夏季浮游動物群落的分布特征、年際變化和空間變化等，揭示該海域浮游動物群落結構變化特征，同時進一步探討群落受舟山電廠的影響情況，以期為舟山電廠海域生態環境影響評估提供理論科學依據。

1 資料與方法

1.1 數據來源與調查站位 為了解舟山電廠運行對附近海域海洋生態環境的影響情況，神華國華（舟山）發電有限責任公司委托相關部門進行了海洋生態環境質量跟蹤監測工作，并形成了報告。該研究擬引用舟山電廠附近海域海洋生態環境質量跟蹤調查報告（2016—2019年）中的調查成果，探究該海域夏季浮游動物群落分布特征及影響等。

根據舟山電廠取排水口設置的實際情況，在排水口附近設置2個調查站位，同時在離電廠較遠海域設置1個對照點站位進行水質生態調查，調查于每年的7月或8月（夏季）進行。為研究浮游動物群落的空間變化，該研究將1#站位和2#站位劃為排水口海域調查站位，3#站位為對照點海域調查站位。調查站位詳見圖1。

1.2 研究方法

1.2.1 年際種類更替率。物種的年際更替變化采用更替率來計算分析，公式如下：

R=a+b+2ca+b-c×100%

式中，R為種類更替率，即與前一年相比較的物種更替情況;a、b為相鄰兩年的總種類數;c為相鄰2個年度的共同種類數。

1.2.2 Shannon-weaver多樣性指數。利用Shannon-weaver多樣性指數評價海域生物的多樣性狀況，并根據多樣性指數（H′）來評價海域生物的生境質量，公式如下：

H′=-Si=1（niN）log2（niN）

式中，S為樣品中的種類總數;N為樣品中的總個體數;ni為樣品中第i種的個體數。H′指數值評價海域生境質量標準：0<H′<1為極差，1≤H′<2為差，2≤H′<3為一般，H′≥3為優良。

2 結果與分析

2.1 浮游動物種類組成

調查海域各年度夏季浮游動物種類數發現（表1～2），2019年夏季共鑒定浮游動物39種，隸屬于23科27屬，其中排水口海域38種，對照點海域17種;2018年夏季共鑒定浮游動物27種，隸屬于14科15屬，其中排水口海域22種，對照點海域20種;2017年夏季共鑒定浮游動物39種，隸屬于20科24屬，其中排水口海域35種，對照點海域22種;2016年夏季共鑒定浮游動物18種，隸屬于11科12屬，其中排水口海域14種，對照點海域12種。

鑒定結果顯示，各調查航次均以橈足類為優勢類群，其種類數占航次浮游動物總種類數的比例均在23.09%以上;毛顎類、浮游幼蟲類在調查中出現的頻率和比例也相對較高。各年度浮游動物類群組成情況詳見表3。不同年份浮游動物種類數在一定范圍波動，年際變化相對較小，但種類組成年際變化較大。調查海域浮游動物種類的年際變化大小可用種類更替率表示，其中2016年夏季與2017年夏季種類更替率為73.33%，2017年夏季與2018年夏季種類更替率為53.33%，2018年夏季與2019年夏季種類更替率為59.57%。同一年份，不同區域夏季浮游動物種類數空間變化較為顯著，即排水口海域浮游動物種類數均高于對照點海域。

2.2 浮游動物密度、生物量的時空變化 經分析，同一季節，不同年份整個調查海域夏季浮游動物群落密度、生物量在一定范圍內波動，波動幅度較大（表4）。

同一年份，不同區域夏季浮游動物密度、生物量差異較為顯著（表5）。歷年夏季排水口海域浮游動物密度均值為101.92個/m3，生物量均值為107.17 mg/m3;對照點海域密度均值為91.20個/m3，生物量均值為93.48 mg/m3。

2.3 物種多樣性 從表6可以看出，

同一季節，不同年份整個調查海域夏季浮游動物Shannon-weaver多樣性指數差異不大;2019年夏季、2018年夏季、2017年夏季和2016年夏季調查海域Shannon-weaver多樣性指數均值分別為2.97、2.90、3.20、2.70;根據生境質量評價標準可得，各年度夏季調查海域處于一般或優良狀態。

同一年份，不同區域夏季浮游動物Shannon-weaver多樣性指數存在一定差異;歷年夏季排水口和對照點海域浮游動物多樣性指數均值分別為2.87、3.02;根據生境質量評價標準可得，夏季排水口海域多處于一般狀態，對照點海域多處于優良狀態。

2.4 環境因子

調查結果顯示（表7），調查海域歷年夏季水溫均值為26.39 ℃，鹽度均值為25.31‰，pH均值為8.00。除2016年夏季外，其余3個年份夏季水溫、鹽度差異不大，其中2019年夏季水溫、鹽度均值分別為26.58 ℃、22.94‰，2018年夏季分別為28.26 ℃、27.25‰，2017年夏季分別為26.56 ℃、27.22‰，2016年夏季水溫僅24.15 ℃，鹽度為23.82‰。

3 結論與討論

3.1 調查海域浮游動物群落年際變化特征

調查海域夏季浮游動物種類數、密度、生物量以及Shannon-weaver多樣性指數在一定范圍內波動。2016年夏季，調查海域浮游動物種類數、密度、生物量等與其他3個年份差異相對較大，這可能是因為2016年夏季調查時間為7月初，而其余3個年份夏季調查時間在7月底或8月初。這與舟山電廠附近海域2017—2019年夏季環境因子（水溫、鹽度等）變化不大，而2016年夏季水溫、鹽度等較低的結果是一致的。這也解釋了2016年夏季與2017年夏季種類更替率（73.33%）顯著高于其余相鄰年份間種類更替率的現象。眾多研究表明，溫度、鹽度等是影響浮游動物群落結構的重要環境因子[3，5-6]，故2017—2019年夏季環境因子較為穩定從而顯示出浮游動物群落也較為穩定。2017—2019年3個年份夏季的差異則更多來自海流水系等的配比情況，舟山及其附近海域夏季受臺灣暖流與黑潮的作用較大，同時夏季處于豐水期受到長江沖淡水等沿岸流作用也強烈[12-13]。

與駱鑫等[12]于2014年夏季在環舟山本島海域浮游動物群落調查結果對比，該研究夏季浮游動物種類數、密度、生物量等均略低，這可能是該研究調查的站位數較少導致的，但其優勢種在該研究中也是高頻率出現的物種，如中華哲水蚤、背針胸刺水蚤、百陶箭蟲等。

3.2 調查海域浮游動物群落空間變化特征

調查海域各年度夏季浮游動物種類數、物種組成、密度、生物量以及Shannon-weaver多樣性指數等存在較顯著的空間變化，即排水口海域浮游動物的種類數、密度、生物量總體略高于對照點海域。這可能與夏季不僅受到臺灣暖流與黑潮等海流影響，還受到沿岸流作用有關，在沿岸的排水口海域和離岸較遠的對照點海域顯示出群落的差異性。

另外，根據Shannon-weaver多樣性指數計算結果評價調查區域生境質量，夏季排水口海域生境多處于一般狀態，對照點海域多處于優良狀態，這與種類數、密度、生物量等分布情況呈負相關。Shannon-weaver多樣性指數（H′）是一個描述群落多樣性的綜合統計量，也可以判定受人為擾動的情況，當H′指數較高人為擾動較小，當H′指數低時則擾動較大[14]。排水口海域受到電廠溫排水增溫等的影響較大，人為擾動大H′指數較低，而對照點海域人為影響較小，故H′指數相對較高。

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3986500338280