（环境科学专业论文）三峡大坝截流前后长江口及其邻近水域浮游植物群集对比研究.pdf

指数高值区变化范围较大，浮游植物群集多样性程度及物种均一性降低。 夏季表层浮游植物物种数及细胞丰度明显降低，4 个年度夏季调查水域表层 浮游植物密集区变动较大，表层优势物种在2 0 0 6 年出现明显改变，2 0 0 2 年至2 0 0 5 年表层主要优势物种为中肋骨条藻，2 0 0 6 年表层主要优势物种为脆指管藻。中 肋骨条藻表层平均细胞丰度在不同年度波动较大。夏季表层甲藻密集区大都位子 离岸较远的水域，表层优势物种以硅藻为主，浮游植物的分布特征主要受到硅藻 的影响。三峡大坝一期蓄水后，夏季浮游植物群集多样性及物种均一性程度明显 升高。 秋季表层浮游植物物种数及细胞丰度明显降低，优势物种中肋骨条藻细胞丰 度呈逐年降低趋势。表层浮游植物与硅藻的分布特征受到多个优势物种分布的共 同影响，由于细胞丰度所占比例较小，甲藻对其影响甚微。除2 0 0 5 年，另外3 个年度秋季表层浮游植物均在调查水域中部及东南部出现两个浮游植物密集区； 2 0 0 4 至2 0 0 6 年调查水域表层浮游植物中部密集区的位于3 1 0n 3 1 。3 0 n ， 1 2 2 0 e 1 2 2 0 3 0 7e 的水域，与2 0 0 2 年相比明显向南移动。浮游植物群集多样性程 度降低，浮游植物群集物种均匀度指数明显增加。 截流前后，浮游植物密集区年度变化未发现明显规律。截流后长江口月平均 径流量、河口区硅甲藻丰度比例较截流前表现出明显降低趋势。河口区大洋性物 种与暖水性物种丰富度比例在蓄水后明显升高，表明三峡蓄水使得径流量减小， 造成大洋性物种与暖水性物种入侵，河口区暖水性物种分布更接近口门，引起长 江口近岸水域浮游植物群集结构发生改变。 关键词：浮游植物；长江口；优势物种；群集结构；三峡大坝 c o m p a r i s o no fp h y t o p l a n h o na s s e m b l a g es t m c t u r ei nt h e y a n 垂z er i v e r ( c h a n 百i a n g ) e s m a r yb e f o r ea n da r e rt h e c o n s t m c t i o no ft h et h e eg o r g e sd 锄 a b s t r a c t t h ec h a r a c t e r i s t i c so fp h 舛o p l a n k t o n a s s e m b l a g e s i nt h e y 锄g t z e r i v e r ( c h a n 西i a n g ) e s t u a r ya n di t sa d j a c e n tw a t e ri n2 0 0 6a r es t u d i e di n “sp 印e ri n c l u d i n g s p e c i e sc o m p o s i t i o n ，c e l la b u l l d a l l c e ， d o m i n a n ts p e c i e s ，c o 彻n u l l i t yd i v e r s i t ya 1 1 d s e a s o n a lv 撕a t i o n t h ep u 印o s eo ft h i ss t u d yi st 0r e c o g l l i z et h ei m p a c t so ft h e e n v i r o l l n l e n tf a c t o r so nt h ep h y t o p l 砌【t o na f t e rt h e 耶1 r e eg o 唱e sd 锄b u i l to nt h e y 抽舀z er i v e r b e s i d e s ，c o m p a r i s o no fo t h e r9c m i s e sp r o v i d e sb a s i cf o u n d i n go f s t a t ea no fp h y t o p l 2 l i i 虹o na s s e m b l a g e sa n df 妇d 锄e n t a ld a t af o re s t u a d re c o s y s t e m p r o t e c t i i l gr e s e a r c h si nt 1 1 i sr e g i o n t h er e s u l t ss h o wt h a tt o t a lp h y t o p l a l l 虹o ns p e c i e sr i c h n e s si s210 o ft h e m5 7 g e n u s13 0t a x aa r ef b u n di nb a c i u a r i o p h y t a ，2 0g e n u s6 9t a x ai np y r r o p h y t 如4g e n u s 5t a x ai nc l d o r o p h y 饥2g e n u s2t a ) 【ai 1 1c h r y s o p h y 饥3g e n u s3t a ) ( ai nc y a n o p h y t a d i a t o m sa n dd i n o n a g e l l a t e sw e r et i l em a i np h y t o p l a n h o ng r o u p si n 廿l es t u d ya r e a m o s to fp h y t o p la r ：i 玉a o ne c o 勺巾ei ns u r v e ya r e aw 2 l st e m p e r a t ec o a s t a ls p e c i e s ，w h i l e t l l e 伽nw a t e rs p e c i e sa n do c e a n j cs p e c i e ss p a r e l ya p p e a r e d t h ed o m i n 趾ts p e c i e s 、n e r ep c 咿a l i qs t l l c 口t 仅，t h n l n s s i o s 静ae x c e n 捃i c u s2 a a at h n l ( 1 s s i o s 主r nr o t m a 试w h 嗵镪； 尸，d 阳c p 心加甜聊如行砌f “聊，5 勉彪幻，z g 聊口c d s 砌f 甜聊a n dk a 陀，2 胁，押甜日历d 幻f i 1 1 s p r i n g ； d a c t y l i o s o l e n 旁n g i l i s s i m n 越as k e l e t o n e m nc o s t n t t l m 试s 、m a m 既；t h n t q s s i o s 订nr o t h l n ， s k e l e t o n e m 口c o s t q t t l ma n ac o s c i n o d i s c u so c 诅u s i r i d i s 试a 旺n u n n s k e l e t o n e m n c o s 触f ”聊、a s 籼u a ld o m i n a n ts p e c i e ，w i t ht h el a r g e rc e na b u n d a i l c ee x i s t e di n o n s h o r ei ns p r i n g t h ec e l la b u n d a n c ev 撕e sb e 撕e e ns e a s o n sw i t hm em a x i m u m 3 9 8 51c e l l s m l 1a p p e 撕n gi 1 1s p r i n ga n d2 9 0 9 2c e l l s m l 。1i ns 眦m e r d i s t i n c t i v e s h a n n o n 一、m e n e rd i v e r s i t yi n d e xa n dp i e l o ue v e n n e s si n d e xa r ef b u n di nd i f r e r e n t s e a s o n sw i t ht h el e 2 l s to p t i m u ma p p e a r i n gi ns p r i n g t h em a ) 【i m 啪s h a l l n o n - w i e n e r d i v e r s i t yi n d e xa n de v e 衄e s si n d e xr e s p e c t i v e l ya p p e a r si n 、i n t e ra 1 1 da u t u 咖 p h y t o p l a n h o nc e l la b u n d a n c e i ns u r f - a c ew a t e ri n c r e a s e di ns p r i n ga f t e rt h et m e e g o r g e sd a mb u i l to nt h e1 g t z er i v e r t h ew h i l es h a n n o n w i e n e rd i v e r s i t yi n d i c e s a n dp i e i o u se v e n n e s si n d i c e sd e c r e a s e d d i t r i b u t i o no fp h y t o p l a n k t o na n d d o m i n a n ts p e c i e sv a r i e di nt h e s e4y e a r s t h el a r g e rc e l la b u n d a n c ee x i s t e di nt h e 12 2 。3 0 e 一1 2 3 。3 07 ea r e a d i f | 睹r e n tp a t t e m so fp h y t o p l a l l l ( t o nv e n i c a ld i s t r i b u t i o n a r ef o u n di n2 0 0 3 ，2 0 0 5a n d2 0 0 6 p r o p o n i o no fc e n t r i c a ed i a t o m sr e d u c e df r o m 2 0 0 3 ，m e a n w h i l ec e l la b u n d a n c eo fd o m i n a r l ts p e c i e sd i s t i n c t l 夕i n c r e a s e d p h 矿o p l 拙o nc e l la b u n d a n c ea j l ds p e c i e si ns u r f a c ew a t e rr a p i d l yd e c r e a s e di n s u m m e ra f t e rt h em e eg o 唱e sd 锄b u i l t ，m e a 工1 w h i l es h 锄o n w i e n e rd i v e r s i t y i n d i c e sa 1 1 dp i e l o u se v e l l i l e s si n d i c e si n c r e a s e d n l ed o m i n a n t s p e c i e s w a s d 口c f d 彪，2 少昭玎勰曙聊口i n2 0 0 6 ，w h i l e 彪幻刀g 聊口c d s 砌f 甜，zw a st h ed o m i n a n t s p e c i ei no t h e ry e a r s j s i 娩z p f d ，2 p 聊ac d s 胁f “聊 c e l la b u i l d a i l c ec h a n g eo b v i o u s l y 锄o n gd i 恐r e n ty e a li ns l n n m e rt h e1 a 唱e rc e ua b u l l d a n c eo fd i n o n a g e l l a t e se x i s t e d i no f f s h o r e ，p h y t o p l a n k o nd i 嘶b u t i o nm a i l l l yd e s c b e db yd i a t o m p h y t o p l a “i ( t o nc e l la b u n d a n c ea n ds p e c i e si ns u l f a c ew a t e rd i s t i n c t l yd e c r e a s e d i na u t 吼na r e rt h em e e g o 唱e sd 锄b u i l to nt 1 1 e g t z e v e r s h 眦l o n - w i e n e r d i v e r s i t yi n d i c e si n c r e a s e d ，b u tp i e l o u se v e n n e s si n d i c e sd e c r e a s e d c e l la b u n d a n c e o f 飘p 彪幻胛口聊口c d s 缸f “，2d e c r e a l s e dy e a r l y s e v e r a ld o m i n 肌ts p e c i e sc o e x i t s t e da n d d e s c m e dt h ep h y t o p l a n 虹o nd i s 伍b u t i o n t h em 曲c e l la b u n d a l l c ee x i s t e di i lt h e r e g i o no f 3 1 0 n 3 10 3 0 ，n ，1 2 2 。e 1 2 3 0 3 0 ei n2 0 0 4 ，2 0 0 5a i l d2 0 0 6 n oo b v i o u sr e g u l a t i o no ft h ed i s t r i b u t i o no f p h y t o p l a l l k t o nh i 曲c e l la b 吼d a l l c e a r e ai sf o u n db e f o r ea 1 1 da r e rt 1 1 ec o l l s t m c t i o no ft h et h r e eg o r g e sd a m t h em n o f f a n dr a t i oo fd i a t o m st 0d i n o n a g e l l a t e sd e c r e a s e da r e rt l l ec o n s t m c t i o n t h ei n c r e a s e o fp r o p o i r t i o no c e a n i ca n dw a r m - w a t e rs p e c i e ss h o w sm a tm ea s s e m b l a g es t m c t u r e h a sc h a n g e di nt h ee s t u a 巧a r e a k e y w o r d s ：p h y t o p l a l l 虹o n ；1 9 t z e 融v e r ( c h a n 自i a n g ) e s 呻；d o m i n a n ts p e c i e s ； a s s e m b l a g es 勺m c t u r e ；t h r e eg o r g e sd a m 独创声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的 研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其 他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含未获得 ( 注；如遗直甚他盂要挂星岂明的：奎拦卫窒2 或其他教育机构的学位或证书使 用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明 确的说明并表示谢意。 学位论文作者签名： 趣冉 签字日期：渤罗年分月如日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并 向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人 授权学校可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用 影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。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。( 保密的学位论文在解密后适用本授权书) 学位论文作者签名：起冉 签字日期：如7 年占月如日 导师签字：气试廿 签字日期：油丫年f 月；口日 三峡大坝截流前后k 江口及其邻近水域浮游植物群集的对比研究 0 前言 浮游植物是海洋生态系统重要的初级生产者。初级生产力是浮游植物通过光 合作用生产有机物的速度，与浮游植物现存量、叶绿素口和光合作用的速率有关。 浮游植物利用光合作用将吸收的太阳能转化为化学能，植食性浮游动物摄食浮游 植物后，通过食物链将能量向更高营养级传递。因此，浮游植物的初级生产力水 平能够影响植食性浮游动物的次级生产力，进而影响更高营养层级。并且，作为 海洋生态系统中食物链的基础环节，浮游植物群集结构变化会对海洋生态系统物 质循环和能量流动过程产生影响。 浮游植物分布不仅受到光照、温度、盐度、季风、径流、悬浮物质、海流以 及水体中营养盐的浓度、组成等环境因素的影响，同时也受到浮游动物摄食、浮 游植物沉降和病原生物对浮游植物的裂解等过程的控制。环境条件的改变能够直 接或间接地影响到浮游植物群落，因此浮游植物物种分布变化会对环境变化具有 指示作用( r o u l l d ，1 9 8 1 ) 。三峡大坝截流蓄水能够明显改变长江径流的季节分配， 影响输入长江口及其邻近水域营养盐的总量及结构，长期营养盐比例的改变，会 导致河口和近海浮游植物群集及初级生产力结构的改变，影响到将其作为基础饵 料的浮游动物和其它海洋动物的的食物结构，从而对整个生态系统产生影响。 本文通过对长江三峡截流前后浮游植物群集结构的比较分析，从生态学角度 认识环境变化对浮游植物群集的影响以及不同物种的动态变化对环境变化的指 示作用，为研究长江口及其邻近水域浮游植物群集的长周期变化提供基础资料。 三峡人坝截流前后长江u 及其邻近水域浮游植物群集的对比形f 究 1 文献综述 1 1 长江口浮游植物研究的历史与现状 近年来，国外对b a m ab l a j l c a 己s 唧( g a y o s o ，1 9 9 8 ) 、n e u s e 鼬v e re s t u a r y ( p i n c k n e y ，19 9 8 ) 、u r d a i b a ie s 缸q ( o 烈v e ，19 9 8 ) 、t a g u se 咖a r y ( c a b e c a d a s ， 19 9 9 ) 、s c h e l d ee s t u a r y ( m u y l a e r t ，19 9 9 ，2 0 0 0 ) 、砌od el ap 1a t ae s t u a r y ( g 6 m e z ， 2 0 0 4 ) 、g u a d i a n ae s t u a r y ( d o m h g u e s ，2 0 0 5 ) 等河口的研究表明；浮游植物与海 洋环境的相互作用对维持海洋生态系统的稳定具有重要的意义，人为活动影响引 起营养盐结构失衡，单一型水华发生频率升高，浮游植物演替现象明显、群落多 样性程度降低，导致海洋生态系统平衡受到影响。 长江口浮游植物的研究从上世纪五十年代开始，主要包括1 9 5 8 1 9 5 9 年、 1 9 6 0 1 9 6 1 年、1 9 7 6 1 9 7 7 年、1 9 8 5 1 9 8 6 年的几次浮游生物生态调查，这些调查 多集中在浮游植物物种形态分类和生态分布习性方面( 郭玉洁等，1 9 8 2 ，1 9 9 2 ； 李瑞香等，1 9 8 5 ) 。白上世纪八十年代末开始，有关长江口浮游植物的生态研究 开始逐步深入，不仅包括浮游植物的物种组成、生态类群和时空分布( 王金辉， 2 0 0 2 b ；顾新根等，1 9 9 5 b ；徐兆礼等，1 9 9 9 a ；朱根海等，2 0 0 3 ；吴玉霖等，2 0 0 4 ； 王云龙等，2 0 0 5 ) ，还包括各种环境因子，如营养盐结构和分布，盐度、悬沙、 上升流以及沿岸水系的影响( 蒲新明等，2 0 0 0 ，2 0 0 1 ；王保栋，2 0 0 3 ；赵卫红等， 2 0 0 6 ；赵保仁，2 0 0 1 ；徐兆礼等，1 9 9 9 b ，2 0 0 4 ；李金涛等，2 0 0 5 ) 。近年来，随 着长江口水域赤潮频发，有关浮游植物的研究多与富营养化及赤潮相关( 陆斗定 等，1 9 9 4 ，1 9 9 5 ，2 0 0 3 ；朱根海等，2 0 0 0 ；王金辉，2 0 0 2 a ；高亚辉等，2 0 0 3 ) 。 1 1 1 网采和采水样品历史资料 浮游植物的调查方法主要包括采水、拖网、泵采样、浮游生物的连续记录调 查等( 孙军等，2 0 0 3 a ) ，以往长江口及其邻近水域浮游植物调查主要使用网采的 方法( 表1 1 ) ，采水样品u t e 彻6 h 1 分析方法历史资料( 表1 2 ) 相对较少( 栾青 杉等，2 0 0 6 ，2 0 0 7 a ，2 0 0 7 b ，2 0 0 8 ：何青等，2 0 0 7 ，2 0 0 8 ) 。应用u t e m 6 m 分析 2 三峡人坝截流前后长江口及其邻近水域浮游植物群集的对比研究 方法研究浮游植物群落，一些个体较大的物种不易采到，其细胞丰度可能被低估 了；而用网采方法，浮游植物群集中个体小于7 6 “m 的物种大部分通过网孔遗漏 了，所得到的物种信息也有偏差( 孙军等，2 0 0 3 a ) ，并且由于无法分层取样，难 以得到浮游植物垂直分布信息。比较结合两种研究方法可以得到调查区域浮游植 物群落相对全面的信息。 1 1 2 营养盐、叶绿素特征 长江口水域营养盐浓度自口门向外递增，存在明显梯度，其分布具有明显的 季节变化。高营养盐水舌与冲淡水扩展方向一致，夏季偏东北，扩展范围大，冬 季偏东南，扩展范围小。对长江口及其邻近水域浮游植物营养限制因子的研究结 果基本上都认为，在近岸水域磷是潜在限制因子，而离岸较远水域氮是潜在限制 因子( 蒲新明等，2 0 0 0 ，2 0 0 1 ；赵卫红等，2 0 0 6 ) 。 由于长江口水域磷酸盐存在缓冲作用，所以在冲淡水稀释过程中浓度保持相 对稳定( 黄尚高等，1 9 8 6 ) ；磷酸盐浓度平均值在秋冬较高，而春夏较低；口门 内表层磷酸盐浓度全年高于底层，而口门外水域表层低于底层( 中国海湾志， 1 9 9 8 ) 。 长江口水域硝酸盐和硅酸盐主要来自径流输入，其浓度与盐度呈显著的负相 关，表明硝酸盐和硅酸盐具有良好的保守性( 王正方等，1 9 8 3 ；黄尚高等，1 9 8 6 ) ； 高硝酸盐含量水舌的扩展方向表现出明显的季节差异( 王保栋等，2 0 0 2 ) ；硝酸 盐的含量变化主要受径流影响，夏季最高，秋季含量下降，冬季含量上升，春季 又呈下降趋势( 中国海湾志，1 9 9 8 ) ；硅酸盐的分布与季节变化与硝酸盐类似， 河口附近水体中含量高，沿冲淡水方向逐渐降低( 王保栋等，2 0 0 2 ) 。 海水中的叶绿素口浓度是估算浮游植物现存量的重要指标，其分布反映出了 水体中浮游植物的丰度及其变化规律。并且海水中叶绿素口含量的分布同水团密 切相关，在没有温跃层存在的海区，叶绿素口垂直分布均匀，昼夜变化幅度小； 在明显存在温跃层的海区，叶绿素a 的垂直变化明显，昼夜变化的幅度大( 夏滨 等，2 0 0 1 ) 。叶绿素口在长江河道内和口门外水域水平分布与浮游植物丰度分布 类似，与三峡库区蓄水前相比，调查水域叶绿素口平均浓度降低，表层高值区向 口门方向西移( 宋书群等，2 0 0 6 ，2 0 0 7 ) 。 三峡大坝截流前后长江口及其邻近水域浮游植物群集的对比研究 1 2 长江口主要浮游植物类群及其分布 1 。2 1 主要优势物种 长江口水域主要优势物种多呈链状和细丝状，中等大小，常连接成群体生活， 可以增大比表面积从而增加浮力，在长江口这种高混浊度低透明度的环境中吸收 更多的光能和营养盐。单细胞的鞭毛藻则可以通过鞭毛主动调节在水体中的垂直 位置抵抗被动下沉和动物摄食，同时更好的吸收营养物质。 1 2 2 主要浮游植物群落 长江口及其邻近水域生态系统浮游植物物种组成和分布受盐度的影响最大， 三个不同的浮游植物群落( 河口群落、近岸低盐群落、外海高盐群落) 与以盐度 划分的三个水团( 长江河口水、长江冲淡水、外海高盐水) 一致。河口区位于 1 2 2 0 e 以西的长江口内水域，主要由长江淡水控制，水体浊度大，悬沙和营养赫 含量较高，大部分水体为磷限制潜在性富营养；近岸低盐群落位于1 2 2 。1 2 3 0 e ， 水体浑浊，温盐梯度大，呈磷限制或磷中等潜在性富营养，氮、磷含量略低于河 口区；外海高盐群落位于1 2 3 0 e 以东，水体透明度较高，悬沙和营养盐含量较低， 为寡营养水体( 王金辉，2 0 0 2 b ；高亚辉等，2 0 0 3 ) 。 1 2 3 主要生态类群 根据其分布特征和生态性质，长江口水域的浮游植物可分为淡水类群、河口 半咸水类群、近岸低盐性类群、外海高盐类群和海洋广布性类群共5 个生态类群 ( 郭玉洁等，1 9 9 2 ；王金辉，2 0 0 2 b ) 。 淡水类群：代表物种有绿藻门的单突盘星藻尸p 坊傩护“ms f ，印五蹦、双突盘星藻 n 破傩护“聊却厶和四棘栅藻& p ，2 p 沈s 聊螂g 甜口咖f c 口甜妇；蓝藻门的微囊藻 施伽缈加s p 、颤藻伪c 舭幻厂砌s p 、平裂藻尬r 括脚印p 讹s p 和蓝纤维藻 d 口c 移如c c 咿括s p ；以及硅藻门的脆杆藻n 昭砌，鲫艚括s p 。该类群以绿藻门和 蓝藻门居多，原分布于长江河道中，可随径流进入长江口海域，其分布范围可指 示长江径流入海的流向和扩展范围，并且随长江径流量的季节变化，在长江口海 4 三峡大坝截流前后长江u 及其邻近水域浮游植物群集的对比研究 域呈现不同分布。 河口半咸水类群：代表物种主要有中肋骨条藻脱彪幻门口聊口c d s f f 讲“m 、颗粒直 链藻 花肠s f r 口以，z “，口砌和曲菱形藻f 加幽勋s f i 聊口，它们常密集于河口半咸水域 或近岸低盐水域。其中，中肋骨条藻分布趋势与长江冲淡水扩展方向一致。 近岸低盐性类群：温带近岸性类群主要有窄隙角毛藻c 乃口p f d c p ，d s 够玎括、浮 动弯角藻e 甜c 口，印妇z d 坊以c “j 、三角角藻，口f 玩聊驴勿d s 、梭角藻m f f “聊丘俗“s 等； 热带近岸性类群主要有平滑角毛藻c 五日g f d c 2 r d s 肠p v 括、洛氏角毛藻c 庇a p f d c p r d s 肠，p 舷f 以，2 螂、距端假管藻风p “如s o 彪，2 砌c d 比俐括、异角盒形藻b f 妣勿办砌 力p f p 厂d c p r d s 、灰甲原多甲藻办d 幻p p r f 旃刀f “，2 印刀“c f 也垅等；冷水近岸性类群主要有 角海链藻砌口f 嬲s f d s 打讼口哆z 口砌和范式圆箱藻咖f 访c “肠w 够胗，g 幽f f f 等。 外海高盐类群：温带外海性类群主要有北方角毛藻c 锄口p 幻c p ，d s6 d r p 口凰、并 基角毛藻c 办口p 幻c p r d s 如c 勿f p 埘、笔尖形根管藻r j j 2 忍d s d 彪，z 砌s 纱z 咖，m 担、印度翼鼻 状藻n 0 6 d s c 砌a 肠砌f 砌坊阳等，它们较均匀的分布于盐度大于3 0 的外海水域，一 般在春末至初夏和秋季的数量较多；热带外海性类群有哈德掌状藻尸口砌p r 胁 办口r d 砌口，z 砌，z 口、粗根管藻r 办拓d s d 彪挖扬加6 螂m 、太阳漂流藻尸肠玎幻d ，z f p 耽s d ，和短角 藻c 2 r 口打扰，押6 ，p v p 等。 海洋广布性类群：主要代表物种有菱形海线藻砀口矗琊f d 玎e ，2 口，2 f 协c 办面f 如s 、 克氏星脐藻彳j 胞r d 啤，办口z 螂c 比w 口聆螂、布氏双尾藻d f 甜m6 r 元咖舢e 刀f f 和辐射圆筛 藻c d s c 加d 比，c 螂r 伽酝讲螂等，其分布格局与一般温带近岸性种相近，但本类群分 布范围较广，其耐温、盐度范围较一般近岸种更宽。 1 3 影响浮游植物分布的主要因素 浮游植物做为海洋生态系统中的初级生产者，其分布不仅受到光照、温度、 盐度、季风、径流、悬浮物质、海流以及水体中营养盐的浓度、组成等环境因素 的影响，同时也受到浮游动物摄食、浮游植物沉降和病原生物对浮游植物的裂解 等过程的控制。 1 3 1 水文环境 光照对浮游植物的影响主要表现在光合作用方面，低光照条件下，光合作用 三峡人坝截流前后长江口及其邻近水域浮游植物群集的对比研究 速率与光强成正比关系；超过饱和光强，光合作用则容易受到抑制。甲藻比硅藻 更适宜于较高的光强。温度只有在光照强度达到光饱和值后，才表现出对光合作 用的明显影响；而且温度变化能够影响海水中的溶解氧含量，也能够导致海水层 化从而影响表层水中营养盐含量，进而影响浮游植物初级生产。盐度梯度的变化 不仅使浮游植物中出现了广盐种( 能耐受盐度剧烈变化) 和狭盐种( 只能在盐度 稳定的水体中生存) ，还能够影响到浮游植物群落的物种组成( 沈国英，2 0 0 2 ) 。 风场的变化长江口外区域是影响长江冲淡水转向重要的动力环境之一( 廖启 煜，2 0 0 1 ) ，在其他环境因子影响相对减弱的冬季，强劲的偏北风能够促进海水 的垂直混合，使某些底栖性物种出现在浮游生物中。 长江径流年内分配较为均匀，存在明显的季节变化，长江径流携带的大量泥 沙使得长江口水域水体较为浑浊。影响长江口浮游植物分布的因素主要是高浓度 的悬沙和盐度的变化。一方面，悬沙通过对太阳光线的吸收和散射减少有效光辐 射，可以对浮游植物的光合作用产生负面影响；另一方面，可以通过分解者对悬 沙的矿化作用，能够为浮游植物生长繁殖提供丰富的营养元素( 何文珊等，2 0 0 1 ； 徐兆礼等，2 0 0 4 ) 。盐度的变化主要来自长江水的冲淡作用，冲淡水舌可以反映 出长江水的流向。浮游植物物种随盐度的变化形成不同的分布格局。 长江口水域的营养盐输出量与长江径流量的大小有着密切的关系( 沈志良 等，1 9 9 2 ) ，而三峡水利枢纽工程蓄水后径流季节分配的改变可能导致长江入海 径流的季节分配( 茅志昌，2 0 0 1 ) 、径流输沙量( 陈立等，2 0 0 3 ；汪喜正等，2 0 0 4 ) 、 营养盐状况( 沈志良，1 9 9 1 ) 以及营养盐结构( 柴超等，2 0 0 7 b ) 的改变。 长江口水域水动力条件复杂，受到长江冲淡水、黄海沿岸流、东海沿岸流和 台湾暖流的共同影响。秋冬季由于长江冲淡水沿东北向的减弱，黄海沿岸流能影 响调查区东北部的大片水域，形成高盐、低营养盐且垂向稳定的水体；春、夏季 长江冲淡水势力转强，黄海沿岸流携带黄海冷水锲入冲淡水下方，造成水体层化 ( 孙湘平，2 0 0 6 ) 。长江口水域东南部可受到台湾暖流的影响，由于东南向的长 江冲淡水较强，台湾暖流与其汇合后锲入下方，与夏季黄海沿岸流类似，台湾暖 流的入侵也能造成水体的层化。长江冲淡水是影响长江口水域生态系统的关键物 理过程：一方面，冲淡水携带大量无机营养盐促进了浮游植物生长；另一方面， 冲淡水输送的大量泥沙降低了水体的透明度，使初级生产力受到光的限制，而盐 6 三峡大坝截流前后长江口及其邻近水域浮游植物群集的对比研究 度梯度也可影响浮游植物群落的物种组成( 沈志良，1 9 9 3 ；l u a l le ，臼7 ，2 0 0 6 ) 。 另外，在长江口外1 2 2 。2 07 1 2 3 。1 0 7 e ，3 1 。3 2 。n 水域存在明显的上升流现象， 其5 1 0 m 水层为变性后的台湾暖流水形成的低溶解氧、高营养盐区，长江口外 的浮游植物高值区的分布位置与上升流区基本一致( 赵保仁等，2 0 0 1 ) 。 1 3 2 营养盐环境 由于悬浮物的浓度较高，使得透明度成为近河口水域初级生产力的主要限制 因素，而营养盐对初级生产力没有明显的限制作用( 沈志良，1 9 9 3 ) 。营养盐结 构过高的n p 使得河口冲淡水域的浮游植物受到p 限制。而在离岸5 0 0 k m 以上的远 河口海域则受n 限制( h 删s o ne f 口，1 9 9 0 ) 。 近几十年来，由于人类的频繁活动，导致了随长江径流输入海的营养盐总量 以及组成的明显变化。特别是随着三峡大坝的建成，长江径流输沙量呈现出明显 的下降趋势，从而使硅酸盐浓度下降趋势比建坝前更加明显( 余立华等，2 0 0 6 ) 。 长江口及其邻近海域蓄水后口门内外n p 和s 卯比呈上升趋势，而s i n 则呈显 著降低趋势( 柴超等，2 0 0 7 b ) 。长期营养盐比例的改变，会导致河口和近海浮 游植物群集及初级生产力结构的改变，从而影响到将其作为基础饵料的浮游动物 和其它海洋动物的的食物结构，进而对整个生态系统产生影响。 1 3 3 浮游动物环境 在春季水华期和赤潮期，浮游动物的摄食是控制浮游植物种群的重要因素。 中型浮游动物对浮游植物的选择性摄食能够改变浮游植物的种类、组成和结构， 进而改变整个生态系统的物质循环和能量流动，在海洋生态系统中扮演着重要的 角色。在大细胞浮游植物占优势的海区，浮游植物主要被中型浮游动物摄食，而 在以小细胞浮游植物为主的生态系统中则以微型浮游动物对小细胞的浮游植物 及细菌摄食的微食物环为主。微型浮游动物是春季东海赤潮频发区赤潮生物主要 摄食者( 孙军等，2 0 0 3 b ，2 0 0 4 ；王小冬等，2 0 0 5 ) 。 1 4 本文的研究内容与意义 长江三峡水利枢纽工程是中国，也是世界上最大的水利枢纽工程。一期蓄水 三峡大坝截流前后长江口及其邻近水域浮游植物群集的对比研究 时间为2 0 0 3 年6 月1 至1 0r ，坝前水位白海拔8 0 m 升至海拔1 3 5 m ；同年二期 蓄水时间为1 0 月2 5 同至1 1 月5 同，坝前水位提升至13 9 m ；三期蓄水时间为 2 0 0 6 年9 月2 0 日至1 0 月2 7 日，坝前水位提升至1 5 6 m 。三峡大坝蓄水能够显 著影响径流对长江口及其邻近水域输入的营养盐总量及结构，并直接或间接地影 响到浮游植物群落的组成，最终导致海洋生态系统的演变。 水库蓄水后径流季节分配的改变可能对河口及邻近水域的生态环境产生负 面影响( m i l l i m a n ，1 9 9 7 ；h 啪b o r ge f 口z ，1 9 9 7 ) ，有学者认为三峡工程的建成会改 变东中国海的生态系统结构，影响整个海区的生物地球化学过程，并削弱东中国 海对c 0 2 的净吸收( t s u n o g a i ，1 9 9 7 ；p e n gp ，口z ，1 9 9 9 ；w a n gp f 口z ，2 0 0 0 ) 。 因此研究三峡工程蓄水前后长江口及其邻近水域浮游植物的群集结构变化， 对了解作为海洋生态系统初级生产者的浮游植物对营养盐及径流量变化的响应 具有重要意义。 本文对长江口水域2 0 0 6 年冬、春、夏、秋四个季度月的浮游植物群集进行 研究，包括物种组成、细胞丰度、优势物种的组成与分布、s h a n n o n w i e n e r 物种 多样性指数和p i e l o u 均匀度指数的分布，以及浮游植物群集的季节变化等，以期 对浮游植物的季节变化做一客观评价。并与2 0 0 2 年春、夏、秋季，2 0 0 3 年春季， 2 0 0 4 年夏、秋季，2 0 0 5 年春、夏、秋季共9 个航次的的浮游植物群集结构进行 比较，进一步了解三峡大坝一期蓄水前后长江口浮游植物群集结构的变化。为研 究长江口及其邻近水域浮游植物群集的长周期变化提供基础数据。 8 莹萤萋鐾喜蔡至孳主要至堇堇基莹蚕昌 。焉noooa一寸oin=ooon 墨墨譬葛尊磊星葛墨罱 温 墨 呈 掣6i，神挺仁养 汉全岔一神晕蕊器 孓6i滞暮基 塞口岔一玲足暮始 n()on，淞文稍i 苫on缔濮f职 窨()n神戈q r f fpoo。nnon。onoo。irn一。o一。一“一7pon。一non。on。oo。nn一on。一n一乙on。lcopon幽oo。罱一，no。式一7p()n。一n。o寸。onon。寸n一。oo。nn一卜ln护一，o一。ic2。nn一oo。一n一 卜lo”。一noo。一no寸。nn一。o()。一n z。nn。on。nn一。一n一 7pon。nn。on。onon。nn一。一n z。nn。n。寸n一。一nz。nn。西n。寸n一。一n zc。onoc竺。罱一 z。nnjo。on。nn一。一n一 洪匿曝匿洪匿米匿咪匿米匿米匿米匿米匿米匿眯匿洪匿咪置鬃匿米匿米屡咪匿咪匿 墨。一廿口岔i-乓廿n岔一 r廿a一 口n一廿口一 暖廿西a一叹廿。疥岔一墨n廿16乱一i=f小廿。乱价一日n廿塞岔一 e = r n 廿o ( ) o n 叵一一廿oo。n e r ”廿1 0 。n日卜廿i o o n f 一冲n o o n墨n 冲n o o n ：n廿心o。n _n廿心oon f=f廿口o。n 暖一一廿口oon 一杈背弧 歪漂铷器 l-lmsl百u赵许霸 们o = c u = u 13 q 厶 辍嚣雾 口oil_o譬一时x一对 趟恹嚣求 垦莹篓米 hi岛：l山io一芝on_比人。工_c一oq霉_dtl o o oulr弓口t10爵一一qu cj_二母一qo甍二口-o co1j时q暑ou一。一o_芦 馨羞亲格双尽冲赵讣器颦装处米匿臀*雪f帚林隧习业i-i群 莩薹萎墨奏姜莩薹要重享萎蚕 夏兰塞至累兰s 饕裂兰s 鸯墨 装言鼍 g()n，逊犯煞 一霎憋群兴一羚忸张 g。n妙怔宦 。n犯暮 泯毫哥 z。nn。“，。”n一。on一 7工jon。nnjo一。onon。nn一。一n一互on。是ocoonon。高。瓦一nj()n。nnon。on、on。nn一。一n一 手nn。on。on。nn一。一烈一 7pon。nnjon。on，on。n一一。一n一 趟恹互i要u5军5恹一qq量05燃仅z口二蠹5燃恹互。兽qln燃仅lq心岳jj33罩5恹三。tl基5燃攸互岔盎jj3f1燃钕互oiijjq5趟祆三。量u5燃仅一q口量q1n燃恹iq)iiij卫j燃仅lq。二u3l介燃仅互。il毫ln 墨冲c o o n叹廿苫(1n 吸= 廿吝。n 叹n 廿g o n咬n 廿n o 。n 日许吕on e f = 廿n o o n 吸n 廿9 0 0 n 叹0卜廿oon 日2 廿心o o n 叹n 廿9 0 。n r 廿9 0 0 n 日=廿心。on 藿杈背孤 晤漫徊署 l-i【usl面u越件露串 曲occ口_i盅8厶凝嚣雾 弓。专ui_ij昕一一对一匣dnmciocc一ocii暴价_il、_ko doll日它cjo患=口co互磊一qo蚤口oo co一i_b口芦一ou n 一o 订卜 释丑亲斌戳尽唧越习三s靶泼驶iqq重uln警长蝌帚球嗡珂业n-i搽 三峡大坝截流前后长江口及其邻近水域浮游植物群集的对比研究 22 0 0 3 年三峡大坝首次蓄水期长江口浮游植物群集生态研究 2 1 航次调查及样品分析 整个调查区位于2 8 0n 3 3 0 n ，1 2 0 0e 1 2 5 。e 附近水域，共设3 4 个站位( 图 2 1 ) ，调查采样时间为2 0 0 3 年6 月1 5 日至2 5 日，恰逢长江汛期，长江口航道及长 江口9 站以北各站位处于大潮期，其它各站位处于小潮期。采样站位中4 、9 、1 0 、 1 1 、1 2 、1 3 和3 0 号站为定点采样，其它站位为大面采样。 调查采样站位的布设形成了围绕长江口的2 个近南北向断面( a 断面和b 断面) 、 1 个河口区断面和2 个自河口伸向外海的断面( c 断面和p n 断面) 其中a 断面自长 江水下三角洲北端3 2 0n 附近，沿舟山渔场向南直至2 8 5 0n 附近，b 断面位于a 断 面东部并与a 断面近乎平行，河口区断面从徐六泾至长江水下三角洲平原前端的 9 号站，c 断面大致处在长江北支出口与韩国济州岛的连线上，p n 断面自长江水 下三角洲平原前端向东南延伸直至邻近海域( 张怀静等，2 0 0 7 ) 。 浮游植物采样用r o s s e n e 采水器分层采取表层( o m ) 、中层( 1 0 m ) 、底层( 距 海底2m ) 水样，倒入2 5 0 m 1 聚丙烯( p e ) 瓶中，加入中性福尔马林溶液至最终 浓度为2 5 固定保存。样品于实验室内利用u t e 姗6 h l