广州海域浮游植物群落结构的变化规律及其影响因素

论文摘要

2004年3月至12月,在广州海域布设13个调查站位,对营养盐含量、浮游植物生态特征和二者关系进行了调查。以Dortch等（1992）和Justic（1995）提出的营养盐化学计量限制标准来衡量,广州海域浮游植物生长受控于单一营养盐限制因子的可能性为氮0%、磷89.23%、硅9.23%。由此表明,磷是广州海域浮游植物生长的主要限制因子。调查期间,广州海域共鉴定出浮游植物89属213种。其中硅藻为优势类群,共41属121种,占总种数的56.8%;绿藻次之,共27属62种。种类的平面分布表现为从河口湾内向湾外递减;季节变化明显,表现为夏季最多,春秋季次之,冬季最少。回归分析表明:浮游植物种类数与水温呈极显著性正相关关系,相关系数分别为0.580（p＜0.0001）;与盐度呈极显著性负相关关系,相关系数为-0.688（p＜0.0001）;与营养盐无统计意义上的相关性。广州海域浮游植物数量明显呈从河口湾内向湾外递减的趋势。不同季节浮游植物数量平面分布格局有所不同。调查期间,浮游植物细胞数均值为53.9×104cells/L,季节变化为双峰型,且春季高峰强于秋季高峰。回归分析表明:浮游植物数量与水温、硅酸盐呈显著性正相关关系,相关系数分别为0.327（p＜0.001）和0.292(（p＜0.001）;与盐度、磷酸盐呈显著性负相关关系,相关系数分别为-0.675（p＜0.001）和0.277（p＜0.01）;与氮无统计意义上的相关性。颗粒直链藻（Melosira grannlata）和中肋骨条藻（Skeletonema costatum）是广州海域的全年优势种,其细胞数均值分别为9.4×104cells/L和5.9×104cells/L,分别占浮游植物总细胞数的25.8%和15.3%。其平面分布格局与季节变动模式与浮游植物数量相一致,并且浮游植物总细胞数与颗粒直链藻、中肋骨条藻细胞数之间均呈极显著性正相关关系,相关系数分别为0.725和0.385。因此,广州海域浮游植物总细胞数季节变化的走势在很大程度上是由颗粒直链藻和中肋骨条藻的数量变化趋势所决定。广州海域浮游植物群落多样性指数（H′）和均匀度（J）较低,优势度（D2）较高,均值分别为2.72、0.71和0.53。这表明,该海域的富营养化必然会使浮游植物群落的生物多样性和均匀度下降,而优势度上升。与其它河口海湾相比,广州海域多样性指数和均匀度均较低,而优势度较高。表明该海区具有浮游植物群落退化,生物多样性和均匀度下降,群落稳定性差的生态特征。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 前言
• 1.1 浮游植物生态学研究的主要发展阶段
• 1.1.1 探险调查阶段
• 1.1.2 实验生物学研究阶段
• 1.1.3 现代综合调研阶段
• 1.2 河口浮游植物生态学研究的主要进展
• 1.2.1 浮游植物种类组成
• 1.2.2 浮游植物时空分布
• 1.2.3 浮游植物初级生产
• 1.2.4 浮游植物的环境影响因子
• 1.3 河口浮游植物生态学研究中值得重视的问题
• 1.3.1 浮游植物在河口水环境监测中的作用
• 1.3.2 河口边缘效应与浮游植物多样性
• 1.4 广州海域概况
• 1.5 研究的内容、目的及意义
• 2 实验方法
• 2.1 站位布设和采样频率
• 2.2 浮游植物样品采集、处理与分析
• 2.2.1 浮游植物样品的采集、固定、浓缩、鉴定与计数
• 2.2.2 浮游植物群落多样性指数、均匀度和种类优势度的计算
• 2.3 现场理化因子的测定
• 2.4 营养盐样品的采集、处理与分析
• 2.4.1 样品的采集与处理
• 2.4.2 样品测定
• 3 浮游植物群落结构特征及其变化规律
• 3.1 浮游植物种类组成与分布
• 3.1.1 浮游植物种类组成
• 3.1.2 种类的平面分布
• 3.1.3 种类的季节分布
• 3.2 浮游植物生态类群的划分
• 3.3 浮游植物丰度的时空分布特征
• 3.3.1 浮游植物数量的平面分布
• 3.3.2 浮游植物数量的季节变化
• 3.4 主要优势种
• 3.4.1 主要优势种细胞密度时空分布
• 3.4.2 主要优势种细胞数与浮游植物总细胞数的关系
• 3.5 浮游植物群落多样性指数、均匀度和种类优势度
• 3.5.1 群落多样性指数的时空分布
• 3.5.2 群落均匀度的时空分布
• 3.5.3 优势度的时空分布
• 3.5.4 浮游植物群落多样性指数、均匀度与优势种细胞数量的关系
• 4 浮游植物影响因素分析
• 4.1 环境影响因子的时空分布
• 4.1.1 水温的时空分布
• 4.1.2 盐度的时空分布
• 4.1.3 溶解无机氮（DIN）及其组分的含量与时空分布
• 4.1.4 活性无机磷含量及时空分布
• 4.1.5 活性硅酸盐含量及时空分布
• 4.2 营养盐限制因子分析
• 4.3 浮游植物数量与环境因子之间的相关性分析
• 4.4 浮游植物种类数与环境因子之间的相关性分析
• 4.5 浮游植物群落多样性指数与环境因子之间的相关性分析
• 4.6 浮游植物群落均匀度与环境因子之间的相关性分析
• 5 讨论
• 5.1 浮游植物种数分布特征及其影响因素
• 5.2 浮游植物数量分布特征及其影响因素
• 5.3 浮游植物营养盐的限制因子
• 5.4 浮游植物对营养盐输入及周边环境的响应
• 5.5 浮游植物群落结构的特点及环境效应
• 5.6 调查海域浮游植物群落结构与其它海域的比较
• 6 结论
• 参考文献
• 附录I 广州海域浮游植物名录
• 致谢
• 个人简历及在学期间发表的学术论文