（海洋生物学专业论文）春、秋季南黄海浮游动物生态学研究.pdf

王晓硕士论文春，秋季南黄海浮游动物生态学研究国家海洋局第一海洋研究所 春、秋季南黄海浮游动物生态学研究 摘要 本文利用2 0 0 7 年4 月( 春季) 和1 0 月( 秋季) 南黄海两个航次浮游动物的调查 结果，对调查海区春、秋季浮游动物的种类组成、优势种、丰度、生物量及生产 力、日周转率、多样性等进行了初步分析，并与历史研究数据进行了初步比较； 同时探讨了浮游动物丰度、生物量及生产力、多样性等与环境因子的关系；这两 次调查范围广，站位设置多，为该海区浮游动物的研究提供了重要的基础资料。 主要结果如下： 1 、种类组成：两航次共鉴定浮游动物1 6 8 种( 类) ，其中浮游幼体2 8 类，刺胞 动物4 9 种( 类) ，桡足类5 2 种( 类) ，端足类7 种( 类) ，磷虾类2 种，十足类4 种，糠虾 类7 种( 类) ，毛颚类2 种，尾索动物9 种( 类) ，枝角类2 种，原生动物1 种，另外，涟 虫类、介形类等只鉴定到大类。 春季航次共鉴定浮游动物9 8 种( 类) ，其中桡足类种类数2 8 种( 类) ，刺胞动物 2 4 种( 类) ，端足类3 种( 类) ，磷虾类2 种，十足类3 种，糠虾类6 种( 类) ，毛颚类2 种， 尾索动物6 种，浮游幼体1 9 种( 类) ，原生动物1 种，涟虫类、介形类等未鉴定到种。 秋季航次共鉴定浮游动物1 3 7 种( 类) ，其中桡足类3 9 种，刺胞动物4 0 种，浮 游幼体2 5 种( 类) ，尾索动物8 种，端足类5 种，磷虾类2 种，十足类4 种，糠虾类6 种，毛颚类2 种，枝角类2 种，原生动物1 种，涟虫类、介形类等未鉴定到种。 两航次浮游动物可以分为近岸暖温类群、近岸暖水类群、广温广盐类群、河 口类群、大洋暖水广布类群等5 个生态类群，但以近岸暖温类群为主。 春季航次浮游动物优势种( 优势度2 0 0 2 ) 有桡足类的中华哲水蚤( c a l a n u s s m i c u s ) 、小拟哲水蚤( p a r a c a l a n u s p a r v u s ) 、羽长腹剑水蚤( o i t h o n a p l u m i f e r a ) ，毛 颚类的强壮箭虫( s a g i t t ac r a s s a ) 以及磷虾幼体( e u p h a u s i al a r v a e ) 。 秋季航次浮游动物优势种类( 优势度2 0 0 2 ) 有桡足类的中华哲水蚤、小拟哲水 蚤、太平洋纺锤水蚤( a c a r t i ap a c i f i c a ) 、毛颚类的强壮箭虫、尾索动物异体住囊 虫( o i k o p l e u r ad i o i c a ) 以及浮游幼虫磷虾幼体等。 从两航次浮游动物种类组成可以看出，甲壳类浮游动物占据绝对的优势，春 季航次甲壳类浮游动物种类数占浮游动物总种类数的比例接近5 0 ，秋季航次甲 壳类浮游动物种类数占浮游动物总种类数也在4 0 以上，而在甲壳类浮游动物类 王晓硕士论文春秋季南黄海浮游动物生态学研究国家海洋局第一海洋研究所 群组成中，桡足类占据着绝对的优势，是调查海区浮游动物的优势类群。 2 、丰度 春季航次浮游动物丰度变化范围为0 7 1 4 8 2 o i n d m 3 ，平均为2 5 5 7 i n d m 3 ， 秋季航次浮游动物丰度变化范围为3 6 - - 1 2 0 1 9 i n d m 3 ，平均为1 5 6 4 i n d m 3 ，明显 低于春季航次浮游动物丰度。春季航次浮游动物丰度水平分布趋势呈现出从东部 海区向西部沿岸逐渐降低的趋势，同时在1 2 3 0 e 以西海区呈现出南北丰度值较 高，中间较低的趋势，秋季航次浮游动物丰度在东南部海区较高。 3 、生物量、生产力及日周转率 春季航次浮游动物湿重生物量平均为6 7 4 3 3 m g m 3 ，秋季航次浮游动物湿重 生物量平均为1 7 2 6 m g m 3 ，春季湿重生物量高值区出现在调查海区中部，秋季 航次湿重生物量分布较春季均匀，湿重生物量高值区出现在调查海区南部。 春季浮游动物生产力平均值为0 9 0 m g c m 3 d ，秋季浮游动物生产力平均值为 3 1 2m g c m 3 d ，春季浮游动物生产力高值区主要集中在调查海区中部，在山东半 岛鳌山湾东北部部分海区生产力也较高，秋季浮游动物生产力高值区位于调查海 区南部，在其他海区生产力分布较均匀。 春季调查海区浮游动物日周转率p 。庙。的变化范围为0 0 0 8 o 0 3 6 ，平均为 0 0 1 8 ，秋季调查海区浮游动物日周转率p 。佰。的变化范围为o 0 9 9 - - 0 2 5 8 ，平均 为0 1 7 9 。 4 、春季浮游动物s h a n n o n w e i n e r 多样性指数平均值为1 3 7 ，p i e l o u 均匀度 指数平均值为o 4 5 ，m a r g a l e f 丰富度指数平均值为2 3 。秋季浮游动物 s h a n n o n w e i n e r 多样性指数平均为1 9 7 ，p i e l o u 均匀度指数平均为0 5 0 ，m a r g a l e f 丰富度指数平均为2 7 。春季调查海区浮游动物多样性水平分布较均匀，秋季调 查海区南部多样性值较高。春季浮游动物多样性与温度、盐度成显著正相关关系， 秋季浮游动物多样性与盐度成显著正相关关系。 关键词：南黄海；浮游动物；相关性分析；生物多样性 王晓硕士论文春秋季南黄海浮游动物生态学研究国家海洋局第一海洋研究所 s t u d y o n z o o p l a n k t o ne c o l o g yo f s o u t hy e l l o ws e ai ns p r i n ga n da u t u m n a b s t r a c t t h i sp a p e rd i da l le l e m e n t a r ya n a l y s i so ns p e c i e sc o m p o s i t i o n ，d o m i n a n t s p e c i e s ， a b u n d a n c e ，w e tb i o m a s s ，p r o d u c t i v i t y ，t h ed p c b c ，b i o d i v e r s i t yo fz o o p l a n k t o nb a s e d o nt h et w oc r u i s e s z o o p l a n k t o ns a m p l e si ns o u t hy e l l o ws e a ，w h i c hw e r es a m p l e di n a p r ，2 0 0 7a n dt h eo t h e rw e r es a m p l e di no c t ，2 0 0 7 m e a n t i m e ，i tc o m p a r e dt h e s p e c i e sn u m b e r s ，t h ec o m p o s i t i o no fd o m i n a n ts p e c i e sa n dw e tb i o m a s sw i t hh i s t o r y d a t a r e l a t i v ea n a l y s i s e sw e r ed o n et os h o wt h ec o r r e l a t i o n sb e t w e e na b u n d a n c e ，w e t b i o m a s s ，p r o d u c t i v i t y , b i o d i v e r s i t yo fz o o p l a n k t o na n de n v i r o n m e n t a lv a r i a b l e s t h e t w oc r u i s e sh a v em o r ei n v e s t i g a t i o na r e a s ，m o r es a m p l i n gs t a t i o n s ，a n dw i l lp r o v i d e i m p o r t a n tb a s i cd a t af o rz o o p l a n k t o nr e s e a r c hi ns o u t hy e l l o ws e a r e s u l t sa sf o b o w s ： 1 、s p e c i e sc o m p o s i t i o n ：at o t a lo f16 8z o o p l a n k t o ns p e c i e sw e r ei d e n t i f i e dd u r i n g t h et w oc r u i s e s c o p e p o di n c l u d e s5 2s p e c i e s ，c t e n o p h o r ai n c l u d e s4 9s p e c i e s ， p l a n k t o n i cl a r v a e si n c l u d e s2 8s p e c i e s ，a m p h i p o d a mi n c l u d e s7s p e c i e s ， e u p h a u s i a c e ai n c l u d e s2s p e c i e s ，s e r g e s i d a ei n c l u d e s4s p e c i e s ，m y s i d a c e ai n c l u d e s7 s p e c i e s ，c h a e t o g n a t h ai n c l u d e s2s p e c i e s ，t u n i c a t ai n c l u d e s9s p e c i e s ，c l a d o e e r a i n c l u d e s2s p e c i e sa n dp r o t o z o ai n c l u d e s1s p e c i e s at o t a lo f9 8s p e c i e sw e r ei d e n t i f i e dd u r i n gs p r i n gc r u i s e ，c o p e p o di n c l u d e d2 8 s p e c i e s ，c t e n o p h o r ai n c l u d e d 2 4s p e c i e s ，p l a n k t o n i cl a r v a e i n c l u d e d19s p e c i e s ， a m p h i p o d a mi n c l u d e d3s p e c i e s ，e u p h a u s i a c e ai n c l u d e d2s p e c i e s ，s e r g e s i d a e i n c l u d e d3s p e c i e s ，m y s i d a c e ai n c l u d e d6s p e c i e s ，c h a e t o g n a t h ai n c l u d e d2s p e c i e s ， t u n i c a t ai n c l u d e d6s p e c i e s ，p r o t o z o ai n c l u d e d1s p e c i e s at o t a lo f13 7s p e c i e sw e r ei d e n t i f i e dd u r i n ga u t u m nc r u i s e ，c o p e p o di n c l u d e d 3 9s p e c i e s ，c t e n o p h o r ai n c l u d e d4 0s p e c i e s ，p l a n k t o n i cl a r v a ei n c l u d e d2 5s p e c i e s ， a m p h i p o d a mi n c l u d e d5s p e c i e s ，e u p h a u s i a c e ai n c l u d e d2s p e c i e s ，s e r g e s i d a e i n c l u d e d4s p e c i e s ，m y s i d a c e ai n c l u d e d6s p e c i e s ，c h a e t o g n a t h ai n c l u d e d2s p e c i e s ， c l a d o c e r ai n c l u d e d2s p e c i e s ，t u n i c a t ai n c l u d e d8s p e c i e s ，p r o t o z o ai n c l u d e d1 王晓硕士论文 春秋季南黄海浮游动物生态学研究国家海洋局第一海洋研究所 s p e c i e s t h e r ew e r e5e c o l o g i c a lg r o u p si nt h ei n v e s t i g a t e ds e aa r e a ：w a r mc o a s t a lg r o u p ， i n s h o r ew a r m w a t e rg r o u p ，e u r y t h e r r n a la n de u r y s a l i n eg r o u p ，e s t u a r i n eg r o u pa n d o c e a nw a r m w a t e rd i s p e r g e n tg r o u p w a r mc o a s t a lg r o u pw a st h em a i ne c o l o g i c a l g r o u p w ec a nc o n c l u d ef r o mt h et w oc r u i s e s z o o p l a n k t o nc o m p o s i t i o nt h a tt h es p e c i e s o fc r u s t a c e ac o n s i s t e do fad o m i n a n tp r o p o r t i o na m o n gt h et o t a lz o o p l a n k t o ns p e c i e s c o m p o s i t i o n d u r i n gs p r i n gc r u i s e ，t h es p e c i e so fc r u s t a c e ac o n s i s t e do fa l m o s t5 0 o ft o t a lz o o p l a n k t o ns p e c i e sa n dd u r i n ga u t u m nc r u i s e ，t h es p e c i e so fc r u s t a c e a c o n s i s t e do fm o r et h a n4 0 o ft o t a lz o o p l a n k t o ns p e c i e s c o p e p o di st h ed o m i n a n t g r o u po fc r u s t a c e ai nt h ei n v e s t i g a t e ds e a a r e a 2 、a b u n d a n c e t h er a n g eo fz o o p l a n k t o na b u n d a n c ew a s0 7 - 1 4 8 2 i n d m 3 ，t h em e a na b u n d a n c e w a s2 5 5 7 i n d m 3d u r i n gs p r i n gc r u i s ea n dt h er a n g eo fz o o p l a n k t o na b u n d a n c ew a s 3 6 - i2 01 9 i n d m 3 ，m e a na b u n d a n c ew a s15 6 4 i n d m 3d u r i n ga u t u m nc r u i s e t h e a b u n d a n c eo fz o o p l a n k t o ni nt h ee a s tw a s h i g h e rt h a nt h a ti nt h ew e s t e r nc o a s t a la r e a a n di nt h ew e s to f12 3 0 e ，z o o p l a n k t o na b u n d a n c ei nt h em i d d l es e aa r e aw a sl o w e r t h a nt h a ti nt h en o r t h e r na n ds o u t h e r ns e aa r e ad u r i n gs p r i n gc r u i s e z o o p l a n k t o n a b u n d a n c ei nt h es o u t h e a s ts e aa r e aw a sh i g h e rt h a nt h a ti no t h e rs e aa r e ad u r i n g a u t u m nc r u i s e 3 、b i o m a s s ，p r o d u c t i v i t ya n dd p c b c t h em e a nw e tb i o m a s so f z o o p l a n k t o ni nt h es p r i n gc r u i s ew a s6 7 4 3 3 m g m 3 ，t h e m e a nw e tb i o m a s so fz o o p l a n k t o ni nt h ea u t u m nc r u i s ew a s17 2 6 m g m 3 h i g hv a l u e a r e ao fz o o p l a n k t o nw e tb i o m a s si nt h es p r i n gc r u i s ew a si nt h em i d d l eo ft h e i n v e s t i g a t e ds e aa r e a h i g hv a l u eo fz o o p l a n k t o nw e tb i o m a s si nt h ea u t u m nc r u i s e w a si nt h es o u t ha r e ao ft h ei n v e s t i g a t e ds e aa r e a t h em e a np r o d u c t i v i t yo fz o o p l a n k t o ni nt h es p r i n gc r u i s ew a s 0 9 0 m g c m 3 d ， t h em e a np r o d u c t i v i t yo fz o o p l a n k t o ni nt h ea u t u m nc r u i s ew a s3 12 m g c m 3 d h i g h v a l u eo fz o o p l a n k t o np r o d u c t i v i t yi n s p r i n gw a sm a i n l yi nt h em i d d l ea r e ao ft h e i n v e s t i g a t e ds e aa r e aa n dt h ez o o p l a n k t o np r o d u c t i v i t yi nt h en o r t h e a s to fa o s h a nb a y 4 王晓硕士论文 春秋季南黄海浮游动物生态学研究 国家海洋局第一海洋研究所 o fs h a n d o n gp e n i n s u l aw a sa l s oh i g h e r z o o p l a n k t o np r o d u c t i v i t yw a sh i g h e ri nt h e s o u t h e ma r e ao ft h ei n v e s t i g a t e ds e aa r e ai na u t u m n t h er a n g eo fz o o p l a n k t o nd p c b cw a so 0 0 8 0 0 3 6 ，t h em e a nw a s0 018 ，t h e r a n g eo f z o o p l a n k t o nd p c b cw a s o 0 9 4 ) 2 5 8 ，t h em e a nw a so 1 7 9 4 、t h em e a ns h a n n o n - w e i n e rd i v e r s i t yi n d e xo fz o o p l a n k t o nw a s1 3 7 ，t h em e a n p i e l o ue v e n n e s si n d e xo fz o o p l a n k t o nw a so 4 5 t h em e a nm a r g a l e fr i c h n e s si n d e xo f z o o p l a n k t o nw a s2 3d u r i n gs p r i n gc r u i s e t h em e a ns h a n n o n - w e i n e rd i v e r s i t yi n d e x o fz o o p l a n k t o nw a s1 9 7 ，t h em e a np i e l o ue v e n n e s si n d e xw a s0 5 0 ，t h em e a n m a r g a l e fr i c h n e s si n d e xw a s2 7d u r i n ga u t u m nc r u i s e z o o p l a n k t o nb i o d i v e r s i t yw a s w e l l d i s t r i b u t e di ns p r i n ga n di tw a sh i g h e ri ns o u t ha r e at h a no t h e ri n v e s t i g a t e ds e a a r e a z o o p l a n k t o nb i o d i v e r s i t yh a das i g n i f i c a n tp o s i t i v e c o r r e l a t i o nw i 也w a t e r t e m p e r a t u r ea n ds a l i n i t yi ns p r i n ga n d h a das i g n i f i c a n tp o s i t i v ec o r r e l a t i o n 、i t hw a t e r s a l i n i t yi na u t u m n k e yw o r d s ：s o u t hy e l l o ws e a ；z o o p l a n k t o n ；c o r r e l a t i o na n a l y s i s ；b i o d i v e r s i t y 原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下， 独立进行研究工作取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论 文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。对本文 的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本 声明的法律结果由本人承担。 论文作者签名： 参彩已 同期：矽俨6 月矽r 学位论文使用授权说明 本人完全了解国家海洋局第一海洋研究所关于收集、保存、使用 学位论文的规定，即： 按照本所要求提交学位论文的印刷本和电子版本； 研究所有权保存学位论文的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服 务； 研究所可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文； 研究所同时授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到中国 学位论文全文数据库，并通过网络向社会公众提供信息服务 ( 保密论文在解密后遵守此规定) 论文作者签名： 乡魄 铷签名：饼炙 r 期：纱护严舌月矽f 1 王晓硕士论文春秋季南黄海浮游动物生态学研究国家海洋局第一海洋研究所 第一章文献综述 浮游动物( z o o p l a i l l ( t o n ) 指在水流运动的作用下，被动的飘浮在水层中的动物 群，由于其本身不具备运动能力或运动能力弱，不足以克服水流的阻力而呈被动 迁移状态，故称之为浮游动物。浮游动物是依据其生活方式而划分的一类生物类 群，包括永久性浮游动物( h o l o p l a l l l 【t o n ) 和阶段性浮游动物( m e r o p l a n k t o n ) 【1 1 。 1 1 浮游动物在海洋生态系统中的作用 浮游动物是海洋生态系统中非常重要的生态类群，作为从基础生产者到高层 捕食者的中间环节在生态系统能量转换和物质流动中起着承上启下的作用，是海 洋次级生产力的主要组成者，是食物网中承前启后的重要一环，是海洋生态系统 物质循环和能量流动中的关键调控功能群。 浮游动物通过摄食及其垂直移动，能够有效地将上层的初级生产量主动“泵” 入其它水层，成为真光层颗粒有机物的沉降输出过程中的“生物泵”，在海洋生源 要素循环中起着重要枢纽作用。 研究证明，浮游动物的摄食可以控制浮游植物初级生产力的积累，防止赤潮 的发生【2 4 1 。浮游动物种群动态是连接浮游植物生产力、鱼类群体和气候变化的 唯一纽带。浮游动物种群动态和海洋物理过程共同控制的不仅是次级生产力的数 量和海洋生物资源的变化，也控制了初级生产力的数量和周期。这不是说光合作 用不是食物链的必需过程，而是与其说是浮游植物控制了浮游动物的数量，不如 说浮游动物控制了浮游植物。浮游动物在海洋生态系统中的作用要比以往假设的 大得多p j 。 浮游动物在渔业等方面具有重要的实际意义。浮游动物是经济海产动物( 包 括须鲸类、鱼类、虾类等) 的饵料基础，特别是经济鱼类的一切幼鱼和中、上层 鱼类( 如鲜鱼、蛤鱼、沙丁鱼、鱿鱼等) 的主要摄食对象。到了索饵季节，这些鱼 类成群地洄游到浮游动物( 主要是浮游甲壳动物、毛颚动物等) 最丰富的海区，而 这些海区正是渔场的所在地。因此，饵料浮游动物可作为探索鱼群洄游路线的标 志，也可作为寻找渔场的标志。浮游动物是经济海产动物幼体，特别是仔、稚鱼 的饵料，浮游动物种群与鱼类( 尤其是幼鱼) 的时空关系，很大程度上决定了鱼种 6 王晓硕士论文 春，秋季南黄海俘游动物生态学碍究国家海洋局第一海洋研究所 的补充机制，通过浮游动物的分布和数量变动研究，还可以为渔情预报提供科学 依据【引。 浮游动物的生命周期相对较长，种群相对稳定，是研究海洋环境变化对生态 系统胁迫反应的理想的研究对象。浮游动物是经济水产动物，特别是中、上层鱼 类和一切幼鱼的饵料基础很多浮游动物，如水母类、桡足类、被囊类等可作为指 示种，在世界各海区用来判断一般用水温、盐度等不能完全识别的海流或水团， 对研究海流的来龙去脉有一定的价值。浮游动物的发光、声散射与渔业、航海和 国防都有重要关系。 另外，由于浮游动物对环境变化敏感，国际上常常将浮游动物作为反映海洋 环境变化的理想研究对象。浮游动物种群动态变化和生产力的高低对于整个海洋 生态系统结构、生态容纳量以及生物资源补充量都有着十分重要的影响。因此， 无论在生物海洋学还是海洋生物学研究中，海洋浮游动物都是重要研究对象，其 研究贯穿了两大学科的发展。在众多国际及区域性的海洋研究计划中，如全球海 洋通量计划( j o i n tg l o b a lo c e a nf l u xs t u d y ，j g o f s ) 、全球海洋生态系统动力学计 划( g l o b a lo c e a ne c o s y s t e md y n a m i c s ，g l o b e c ) ，均将浮游动物的相关研究列为 重要内容之一。 1 2 海洋浮游动物的种类组成、生态类型和区系划分 1 8 4 5 年j m u l l e r 最早对浮游动物进行分类研究。组成浮游动物的种类主要涉 及8 大类群，原生动物、刺胞动物、栉水母、轮虫、甲壳动物、软体动物、毛颚 动物和到较高等的尾索动物( 被囊动物) 。对于浮游动物的具体种类数还没有很精 确的统计。若将所有浮游幼体及其它类型统计在内，粗略估计海洋浮游动物可能 达3 6 0 0 0 种【7 1 ，己定种的海洋浮游动物的种类大约有7 0 0 0 种，其中甲壳动物桡足 类种类、数量最多，已鉴定种类约为1 2 0 0 种，个体数量大约占世界海洋中型浮游 动物的7 0 以上【引，且在世界各大海区均有分布。仅我国台湾海峡各类浮游动物 的种类总数就达1 3 2 9 种。 浮游动物根据其生境的特征，可大致分为沿岸( n e r i t i c ) 和大洋( o c e a n i c ) 两种生 态类型。另外，有一些种类生活于沿岸和大洋中间地带，属于过渡类型 ( i n t e r m e d i a t e ) ：还有一些分布极其广泛的世界种如：拟长腹剑水蚤( o i t h o n a 7 王晓硕士论文 春秋季南黄海俘游动物生态学研究国家海洋局第一海洋研究所 s i m i l i s ) 、瓜水母( b e r o e c uc u m i s ) 、帽状侧腕水母( p l e u r o b r a c h i a pi l e u s ) 。此外，浮 游动物的生态类型还有多种划分方式，如根据其垂直分布、平面分布、地理分布、 季节分布、生活习性和来源等又有多种划分方式，不再一一叙述。 根据浮游动物的地理分布的气候特征，可将之分为三大区系：( 1 ) 寒带区一 包括北极和南大洋；( 2 ) 温带区一包括北温带和南温带；( 3 ) 热带区【9 】。但也有将过 渡地带划归为单独区系的，而为五大区系的，即极地一包括南、北极，亚极区一 包括亚北极和亚南极，交汇区和亚热带、热带斟1 0 】。以上划分的依据主要与浮 游动物的腰带状分布特征有关，即很多浮游动物分布区域与纬度有关，且多分布 于同一纬度的相关海区。近岸海域分布的浮游动物则具有较强的地域保守性，而 大洋分布的浮游动物的区系特征不明显，各区系的特有种，种类组成具有高度的 相似性【9 1 2 1 。例如，m c g o w a n n 1 3 】将太平洋划分出的8 个浮游生物亚区系，有6 个 区系中具有相当多共有种类，表现了大洋浮游动物种类分布的连续性。大西洋出 现的各浮游动物种类中，9 1 种翼足类，只有2 6 的种类为该大洋所特有的种类【l 4 1 ， 有孔虫中有9 0 为遍布于其它温、热带三大洋的种类【l5 1 ，3 5 种异足类中也仅有3 种为大西洋特有种【l 酬。在大洋中，水体的理化环境相对稳定，海洋环流、上升流 的存在，人类商船的频繁的活动，浮游动物的“入侵”( i n v a s i o n ) 现象的普遍存在【1 7 1 ， 是造成大洋浮游动物区系相似程度较高的主要原因。 1 3 海洋浮游动物研究发展阶段 1 3 1 探险调查阶段 该时期约从1 9 世纪下叶开始到2 0 世纪初的二三十年代。此期间各海洋国家相 继进行多次大范围的海洋生物调查，在各国派遣的海洋远征队中，最有代表性的 是英国的挑战者号于1 8 7 2 1 8 7 6 年的调查，这次调查航程近7 0 0 0 nm i l e ，涉及三大 洋的主要部分，发现了大量新的种、属，初步分析了海洋生物与海洋环境的关系 ( 主要是与生物分布有关的环境特征) 【1 8 】。此期间的主要科学研究集中在海洋学探 险考察，生物海洋学家通过海上调查，建立浮游生物的采集方法，认识自然海区 中的浮游生物包括浮游植物和浮游动物。 王晓硕士论文春，秋季南黄海俘游动物生态学研究国家海洋局第一海洋研究所 1 3 2 实验生物学阶段 实验生物学研究阶段这一阶段始于2 0 世纪的二三十年代，海洋生物学家的工 作开始从浮游生物的分类鉴定慢慢转向生态习性的观察与分析，特别是在实验室 中开展实验生态研究。这个阶段在2 0 世纪的六七十年代达到鼎盛。o m o r i & i k e d a 出版了浮游动物生态研究法一书【1 9 】，标志着浮游动物研究体系的形成。在此 期间，自然海区浮游动物种类组成与数量分布的调查研究更趋完善，自然生态调 查也总是与实验生态研究相结合，试图阐明浮游动物的种群动态和对海洋生物生 产力的贡献。这段时间的一些标志性的成果包括：m a r s h a l l & o r r 撰写的m b i o l o g yo f a m a r i n ec o p e p o d ，c a l a n u s f i n m a r c h i c u s ) ) 【2 0 j ；m a u c h l i n e 的t h eb i o l o g y o f m y s i d sa n de u p h a u s i i d s ) ) 【2 1 】；b o u g i n s 的m a r i n ep l a n k t o ne c o l o g y ) ) 【2 2 1 等等。 1 3 3 现代化综合研究阶段 进入2 0 世纪8 0 年代，海洋浮游动物的研究也跨入一个新时期，现代化的实验 室研究技术和海洋观测技术带动浮游动物学研究的全面开展。当前人们特别关注 的是大海洋生态系统的动力学过程和全球变化，例如，国际地圈一生物圈计划 直接与海洋有关的就有：全球海洋通量联合研究( j g o f s ) ；沿岸带陆海相互作用 研究( l o i c z ) ；全球海洋真光层研究( g o e z s ) ：全球海洋生态系统动力学研究 ( g l o b e c ) 等。而生态系统动力学过程的关键又是浮游动物的生物学和生态学过 程，这使得浮游动物的全面深入研究成为当前海洋生态学研究的核心问题之一。 实验室中的浮游动物研究更多地借助于生理生化的方法，特别是分子生物学的技 术方法已渗透进来，解决浮游动物的生物多样性，生态遗传学和种群动力学中的 诸多问题。在海洋观测方面，大量的先进观测仪器和手段开始结合用于浮游动物 的调查，如a d c p 、浮游动物连续计数采样器、浮游动物大容量采水器等。现代 化综合调研阶段的一个重要标志是海洋生态系统功能特征的定量化研究。生态系 统动力学模型的研究是当前的一个热点。它的目的是对复杂生态系统中各要素间 作用关系加以定量化，从而监控系统的动态变化，最终实现预测和管理。与浮游 动物有关的生理生态过程，包括摄食、呼吸、排泄、消化、吸收等等的数值模拟 现已日臻完善，成为各类生态模型的重要构成部分。 9 王晓硕士论文 春，秋季南黄海博游动物生态学研究国家海洋局第一海洋研究所 1 4 我国海洋浮游动物的研究历史及现状 我国海洋浮游动物的研究与国外相比起步较晚。厦门大学浮游生物组率先在 国内进行海洋浮游动物研究。早在1 9 3 5 年，金德祥就对厦门港浮游生物进行了研 究【2 3 】。上个世纪5 0 年代初期，郑重【2 4 】、丘书酣2 5 - 2 6 】曾分别对厦门港及中国东南 沿海的浮游动物的形态、分类和生态进行过研究。随后，我国浮游动物各个门类 的形态、分类和生态学工作在全国各海区陆陆续续展开。郑执中和郑守仪【2 7 。2 9 】 等对我国沿海的浮游有孔虫形态分类和生态学进行过调查研究；魏崇德、高哲生 等、和振武、周太玄、张金标、高尚武、许振祖等发表多篇论文，对我国东南沿 海的水母类作了详细记述，为我国水母类的分类、生态学研究打下了坚实的基础 3 0 - 4 7 1 ：沈寿彭等和孙瑞平等对我国南海的浮游多毛类进行了调查研究，并发表了 多篇论文，奠定了我国浮游多毛类生态学研究的基础【4 8 5 1 】；浮游甲壳动物( 枝角 类5 2 1 、桡足类5 3 石2 1 、介形类 6 3 - 6 5 】、端足类陋6 7 1 、糠虾类【6 8 1 、磷虾类6 9 7 1 1 、莹虾 类【7 2 1 、毛虾类【7 3 】等) 、软体动物【7 4 1 、毛颚类7 5 - 7 7 1 、被囊类【7 8 1 等也均有很多文章和 专著发表。特别是近年来，随着几部有关浮游动物的中国动物志的编著【7 9 。8 3 】， 我国的浮游动物形态分类和生态学研究得到了长足的发展。 1 5 浮游动物与环境的关系 1 5 1 温度对浮游动物的影响 温度直接影响浮游动物的新陈代谢和生殖【8 4 1 。陈丽华等的研究表明【8 5 1 ，温 度对浮游动物呼吸率有很大的影响，进行实验的3 种桡足类呼吸率随温度的变化 都呈峰形，实验结果表明，中华哲水蚤在2 0 。c 时呼吸率最大，而太平洋纺锤水蚤 和针刺唇角水蚤在约2 5 。c 时达到最大呼吸率，张武昌等研究表明1 8 6 ，中华哲水蚤 的耗氧率和排氨率均随温度的升高而升高。林元烧和李松【8 7 】研究发现，水温是影 响厦门港哲水蚤世代周期长短和雌雄成体个体大小的主要原因，它们之间呈负相 关关系。许多学者研究表明高温可以降低浮游动物的存活率【髂9 0 】：温度影响生物 体内的新陈代谢强度及耗氧率，进而影响其对外界环境变化的抵抗力，而温度过 高，使新陈代谢加快，耗氧量增加，蛋白质消耗过多，导致存活率下降。f r y e r 等研究表明，低温是促进广布中剑水蚤( m e s o c y c l o p sl e u c k a r t i ) 进入休眠的主要原 王晓硕士论文春，秋季南黄海浮游动物生态学研究国家海洋局第一海洋研究所 因【9 1 1 。当水温为2 c 时，广布中剑水蚤进入休眠状态的桡足幼体就不能恢复活力， 而在6 5 2 0 c 范围内，其无节幼虫和桡足幼体发育随温度升高而加快，温度高于 2 5 时则发育减缓。 温度可能影响浮游动物的垂直迁移，夏季的北冰洋具有极昼现象，光线的昼 夜变化不大，温度可能会成为浮游动物昼夜垂直迁移的控制因子【9 2 1 。研究发现在 冻原的水池中泾属( d a p h n i a ) 动物( d a p h n i an i d d e n d o r f f a n a ) 对低温没有反应，但是 当温度高于1 0 。c 时就会向下迁移，而对d n u g n a 的研究结果则相反，这种动物在 温度高时上升，温度低时下降。对nn u g n a 的这种迁移的解释是：温度高时，动 物比较活跃，游动较快，因此上升；温度低时，动物活动减弱，因此下降。温度 的这种作用在温带地区也可能存在，但是被光的影响掩盖了，除了控制浮游动物 垂直迁移的时间，温度还可能影响浮游动物垂直迁移的幅度，温跃层可能成为浮 游动物垂直迁移的障碍，但是有的浮游动物可以穿过温跃层。 s o m m e r 研究表明【9 3 l ，温度是影响浮游动物分布的一个重要因素。黄加祺等 对我国福建省罗源湾的浮游桡足类研究表明，罗源湾的浮游桡足类丰度的分布与 温度有一定关系，总个体数的分布曲线与温度分布曲线有些接近，在温度最高时， 总个体数也出现最大高峰。 1 5 2 盐度对浮游动物的影响 除温度外，盐度对浮游动物的分布也有重要影响。盐度影响浮游动物种类组 成及数量的空间分布和群落结构，有些高盐桡足类会受到表层低盐水的抑制，停 止向上移动。浮游动物对盐跃层的反应有4 种：栖息在盐跃层内；栖息在盐跃层 下；栖息在盐跃层之上：在盐跃层上下之间迁移。了解盐跃层对浮游动物的影响， 可以更好地理解河口浮游动物对碳通量的转移【9 4 】。盐度通过渗透和离子调节机制 影响浮游动物的生理变化【9 4 硝】。陈丽华【8 6 1 等的研究表明：在实验的盐度( 2 0 9 7 ，2 3 6 4 ，2 4 9 4 ，2 7 5 1 ，3 2 7 4 ) 1 勾，太平洋纺锤水蚤和真刺唇角水蚤的呼吸率都随盐度 的上升而下降，呈负相关的关系。如真刺唇角水蚤和太平洋纺锤水蚤的呼吸率在 测定的盐度范围内均随盐度的上升而下降。当盐度在2 3 6 4 - 2 7 5 1 时，呼吸率变 化很小。当盐度进一步增加时，呼吸率继续下降，且盐度对真刺唇角水蚤的影响 比对太平洋纺锤水蚤的影响明显要大得多。不同的桡足类，盐度对其呼吸率的影 王晓硕士论文 舂秋季南黄海浮游动物生态学研究国家海洋局第一海洋研究所 响是不同的。据报道，飞马哲水蚤【9 6 弄i c e n t r o p a g es 办姗口f “s 【9 7 】在稀释的海水中的 呼吸率会降低。而汤氏纺锤水蚤( a c a r t i at o n s a ) 的呼吸率则随着盐度的减少而增 加，在盐度为2 8 的海水中的呼吸率会增加0 0 8 m m 3 ( m g ，干重) ，在盐度为1 0 的 海水中甚至可增加1 6 1 m m 3 ( r a g ，干重) 【9 引。显然，真刺唇角水蚤、太平洋纺锤水 蚤属于后者，属于暖水性近岸适高温低盐种9 7 , 9 9 】。可能是因为唇角水蚤和纺锤水 蚤能通过调节渗透压来适应低盐，而哲水蚤类仅仅是忍受低盐，因而在低盐状态 下氧的消耗会