在水交换、底质再悬浮、淡水输入、富营养化等自然和人为因素影响下,半封闭海湾的透明度、营养盐、盐度和温度等理化环境通常呈现明显的空间变化。在此条件下,海湾浮游植物丰度和群落组成表现出高度的空间异质性。但目前,人为和自然因素对海湾浮游植物空间异质性的相对贡献缺乏定量研究。
近日,在青年英才计划“东海典型海湾浮游植物群落对极端天气事件的响应”、国重室自主课题“象山港流域-海湾系统的生态动力过程观测与研究”和LORCE计划等项目的资助下,生态系统与生物地球化学重点实验室(LMEB)近海生态研究团队以东海典型的半封闭海湾象山港为研究区域,揭示了海湾浮游植物空间异质性格局及其受控机制。象山港纵深约60 km,港内与外海的水交换周期较长,水交换率随港口至港底逐渐降低。此外,在潮流和风的影响下,港口水体动荡、底质再悬浮明显、透明度较低、盐度较高;而在淡水输入、海水养殖和电厂温排水等影响下,港底富营养化程度严重、水体稳定性较强、透明度较高、盐度较低(图1)。因此,象山港理化环境参数的梯度变化明显,不同区域透明度、温度、营养盐和盐度等差异显著。
图1 象山港浮游植物和理化参数空间分布格局
象山港浮游植物群落以硅藻和隐藻为主,甲藻次之(图2)。支港和主港底部的浮游植物丰度显著高于其余区域。不同类型(个体较大vs.个体较小、群体vs.单个细胞、浮游vs.底栖、暖水种vs.广温种、土著种vs.外来种)浮游植物空间分布差异明显(图1)。多维尺度分析和相似性表明,不同区域浮游植物群落组成空间异质性显著(图3)。典范对应分析和Spearman等级相关分析表明,象山港浮游植物空间分布主要受控于光照、营养盐浓度、盐度和温度。方差分解分析表明,象山港浮游植物群落受到人为(富营养化和温排水)和自然(水交换和底质再悬浮)因素的共同影响,但在低温季节人为因素对浮游植物空间异质性的解释度高于自然因素。
此外该研究发现,隐藻在象山港浮游植物群落中占据优势地位。隐藻因其细胞一般小于10 μm,在以往镜检研究时基本被忽略掉。通过对比国内外研究还发现,胶州湾和大亚湾等国内海湾浮游植物镜检研究时也大都忽视了隐藻。考虑到隐藻既可摄食异养细菌和微微型浮游植物,还可被有害甲藻和原生动物等摄食,故对食物网以及有害藻华发生具有重要影响,需要引起重视。
图2 象山港四季不同区域浮游植物类群组成
TH:铁港;HDH:黄墩港;XHH:西沪港;UMB:主港底部;MMB:主港中部;LMB:主港口门;OMB:港口外
图3 基于多维尺度排序的象山港浮游植物群落空间分布
Jiang Zhibing, Gao Yuexin, Chen Yue, Du Ping, Shou Lu, Liao Yibo, Liu Xiaoya, Zeng Jiangning, 2019. Spatial heterogeneity of phytoplankton community shaped by a combination of anthropogenic and natural forcings in a long narrow bay in the East China Sea. Estuarine, Coastal and Shelf Science, 217: 250-261. (SCI收录, IF=2.611). https://doi.org/10.1016/j.ecss.2018.11.028
浙公网安备 33010602009874号