香港海域浮游植物种类多样性与群落动态研究

【摘要】： 香港海域是我国的赤潮高发区之一,浮游植物的长期监测是海洋环境调查、海水水质监测、赤潮研究的基础。本论文通过对2000年、2002年和2004年,分春、夏、秋、冬四个季节在香港海域采集的浮游植物样品的种类鉴定分析,对香港海域浮游植物的种类多样性、种群分布特征和群落组成结构与动态及其与环境因子的关系等进行了研究,并从生态学角度探讨了香港海域浮游植物群落结构及变动的规律和主要机制。 结果如下: 1.香港海域的盐度在平面分布上有显著的地理差异。根据受珠江口淡水的影响程度,将香港海域分成东部、中部、南部和西部水域,受珠江口淡水影响的程度由西向东逐渐减弱,形成了西部河口性质的水域和东部海洋性质的水域,使不同水域出现了不同的浮游植物群落结构特征。 2.香港海域营养盐水平整体较低,总无机氮和总氮变化范围分别为0.01～0.96mg/L、0.06～1.17 mg/L,正磷酸盐和总磷变化范围分别为0.002～0.079mg/L、0.02～0.16 mg/L,硅含量的变化范围是0.05～3.3 mg/L。与20世纪80年代末的数据比较有显著下降,而与1999年的数据比较则相对稳定。 3.本研究共鉴定到浮游植物254种(含变种、变型),其中硅藻51属177种,甲藻22属64种,硅鞭藻3属4种,裸藻1属1种,针胞藻2属2种,金藻1属1种,隐藻1属2种,蓝藻1属2种,绿藻1属1种。硅藻仍然是香港海域浮游植物的主要类群,占总种数的69.69%。其中,出现种类最多的是角毛藻属(Chaetoceros),有27种,占10.63%;但在细胞密度上以骨条藻为优势,占了总细胞密度的44.69%。 4.与历史资料比较,香港海域浮游植物优势种有一定的变化,由原来的硅藻绝对优势转变为在一定季节和区域出现了甲藻或隐藻占优势的情况。2000年春季的优势种是伸长斜片藻(Plagioselmis prolonga),而夏、秋、冬三季节以硅藻为优势,主要优势种有骨条藻(Skeletonema spp.)、微小细柱藻(Leptocylindrus minimus)、冰河星杆藻(Asterionellopsis glaciali)。2002年的春季和夏季主要的优势种是骨条藻(Skeletonema spp.),而在秋季则出现以微小原甲藻(Prorocentrum minimum)为主要优势种,冬季的优势种是冰河星杆藻(Asterionellopsis glaciali)和新月筒柱藻(Cylindrotheca closterium)。2004年的春季、夏季和秋季仍然以硅藻为优势,主要的优势种有旋链角毛藻(Chaetoceros curvisetus)、骨条藻(Skeletonema spp.)、拟菱形藻(Pseudo-nitzschia spp.)和脆根管藻(Rhizosolenia fragillissima),但冬季的优势为微小原甲藻(Prorocentrum minimum)。 5.香港海域浮游植物数量的季节变化显著,一般春季和冬季的细胞密度较低,细胞密度的高峰均出现在夏季和夏末秋初。2000年、2002年和2004年的年平均细胞密度分别为2.65×105cells/L、6.90×105cells/L和7.73×105cells/L,呈现出逐年增加的趋势。香港海域浮游植物细胞密度因受珠江口淡水的影响程度不同,在平面分布上表现出一定的差异。东部水域的浮游植物细胞密度季节变化不明显,而中部、南部和西部水域则有明显的季节变化,通常在夏季大量径流注入时形成细胞密度的高峰。 6.从群落组成来看,东部水域甲藻和其他藻类所占比例相对高于其他三个水域;而中部水域、南部水域和西部水域多数季节以硅藻为优势,但其他藻类的比例高于甲藻。 7. 2000年、2002年和2004年香港海域浮游植物种类多样性指数分别为2.56、2.54和2.17,逐年略呈递减的趋势但总体较稳定。调查期间,群落的多样性指数平均值为2.42,均匀度平均值为0.54,属于中等水平。 8.对香港海域浮游植物细胞密度和叶绿素a含量与环境因子(温度、盐度、亚硝酸盐、硝酸盐、氨氮、总氮、总磷、硅Si、TN/TP、Si/TN、Si/TP)进行了逐步回归,结果表明,香港海域浮游植物细胞密度和叶绿素a含量与盐度、硅含量和TN/TP值相关性极其显著,说明盐度、硅含量和TN/TP值是影响香港海域浮游植物生物量的主要环境因素。