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南海北部陆架斜坡海域夏季浮游动物群落的空间分布

龚玉艳 杨玉滔 范江涛 蔡研聪 徐姗楠 陈作志

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南海北部陆架斜坡海域夏季浮游动物群落的空间分布

    作者简介: 龚玉艳(1985-),女,硕士,助理研究员,从事海洋浮游生物及生态研究。E-mail:yuyangong@163.com;
    通讯作者: 陈作志, zzchen2000@163.com
  • 基金项目: 农业部财政重大专项 NFZX2013
    中国水产科学研究院南海水产研究所中央级公益科研院所基本科研业务费专项资金资助 2016TS26
    国家重点基础研究发展计划973计划)项目 2014CB441500

  • 中图分类号: Q178.53

Spatial distribution of zooplankton in continental slope of northern South China Sea in summer

    Corresponding author: Zuozhi CHEN, zzchen2000@163.com
  • CLC number: Q178.53

  • 摘要: 根据2015年7-8月南海北部陆架斜坡海域的浮游动物垂直分层采集资料,对该海域浮游动物的种类组成、优势种、丰度和生物量及群落结构的空间分布等进行了研究。样品利用Multinet浮游生物连续采样网采自0~200 m,200~350 m,350~450 m,450~600 m,600~750 m等5层。该次调查共发现浮游动物468种(类),其中以0~200 m水层种类最丰富,600~750 m水层最贫乏,种类数总体随水深的增加而减少,但在350~600 m水层部分站位出现了回升。浮游动物种类组成垂直变化较明显,各水层均有出现89种共有种,占总种类数的19.02%;而单一水层出现的特有种(121种)占总种类数的25.85%。优势种有10种,角突隆剑水蚤(Oncaea conifera)为各水层的共有优势种,在不同水层还出现了特有优势种。浮游动物丰度和生物量平均为62.79个·m-3和34.81 mg·m-3,总体呈现由表层向深层逐渐递减的分布趋势,但在350~600 m水层大部分站位也略有回升。聚类分析结果表明,该调查海域浮游动物大体分为3个群落,分别为0~200 m的上层水域群落、200~450 m的中上层水域群落和450~750 m的中下层水域群落。
  • 图 1  调查站位

    Figure 1.  Sampling stations

    图 2  浮游动物种类数的分布

    Figure 2.  Distribution of zooplankton species richness

    图 3  浮游动物丰度和生物量的分布

    Figure 3.  Distribution of zooplankton abundance and biomass

    图 4  浮游动物群落相似性聚类树状图

    Figure 4.  Cluster analysis of zooplankton assemblage

    图 5  浮游动物群落非度量多维标度分析

    Figure 5.  Multi-dimensional scaling ordination of zooplankton assemblage

    表 1  样品采集时间及水层

    Table 1.  Sampling time and water layer

    站位
    station
    采样日期
    sampling date
    采样时间
    sampling time
    水深/m
    depth of water
    采集深度/m
    sampling depth
    采网水层及编号
    sampling water layer and their No.
    S1 2015-07-30 12:29 2 836 750 0~200 m (S1-1) 200~350 m (S1-2) 350~450 m (S1-3) 450~600 m (S1-4) 600~750 m (S1-5)
    S2 2015-07-30 23:24 >2 000 750 0~200 m (S2-1) 200~350 m (S2-2) 350~450 m (S2-3) 450~600 m (S2-4) 600~750 m (S2-5)
    S3 2015-08-02 0:17 442 350 0~100 m (S3-1) 100~150 m (S3-2) 150~200 m (S3-3) 200~250 m (S3-4) 250~350 m (S3-5)
    S4 2015-08-01 15:52 992 750 0~200 m (S4-1) 200~350 m (S4-2) 350~450 m (S4-3) 450~600 m (S4-4) 600~750 m (S4-5)
    S5 2015-08-01 7:50 876 600 0~100 m (S5-1) 100~200 m (S5-2) 200~350 m (S5-3) 350~450 m (S5-4) 450~600 m (S5-5)
    S6 2015-07-31 22:24 2 245 750 0~200 m (S6-1) 200~350 m (S6-2) 350~450 m (S6-3) 450~600 m (S6-4) 600~750 m (S6-5)
    S7 2015-07-31 15:49 2 768 750 0~200 m (S7-1) 200~350 m (S7-2) 350~450 m (S7-3) 450~600 m (S7-4) 600~750 m (S7-5)
    S8 2015-08-02 15:21 1 939 750 0~200 m (S8-1) 200~350 m (S8-2) 350~450 m (S8-3) 450~600 m (S8-4) 600~750 m (S8-5)
    S9 2015-08-03 8:40 1 315 750 0~200 m (S9-1) 200~350 m (S9-2) 350~450 m (S9-3) 450~600 m (S9-4) 600~750 m (S9-5)
    S10 2015-08-05 7:04 >3 000 750 0~200 m (S10-1) 200~350 m (S10-2) 350~450 m (S10-3) 450~600 m (S10-4) 600~750 m (S10-5)
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    表 2  浮游动物种类组成的垂直分布

    Table 2.  Vertical distribution of zooplankton species composition

    类群
    species group
    水深/m depth of water 全水层
    all water layers
    0~200 200~350 350~450 450~600 600~750
    种数richness 占比/%percentage 种数richness 占比/%percentage 种数richness 占比/%percentage 种数richness 占比/%percentage 种数richness 占比/%percentage 种数richness 占比/%percentage
    原生动物Protozoa 4 1.02 4 1.50 4 1.63 3 1.23 3 1.94 4 0.85
    水螅水母类Hydromedusae 26 6.62 13 4.89 9 3.67 11 4.51 4 2.58 27 5.77
    管水母类Siphonophorae 29 7.38 15 5.64 7 2.86 13 5.33 1 0.65 31 6.62
    钵水母类Scyphomedusae 2 0.51 0 0.00 1 0.41 0 0.00 0 0.00 2 0.43
    栉水母类Ctenophora 2 0.51 2 0.75 1 0.41 1 0.41 1 0.65 2 0.43
    异足类Heteropoda 5 1.27 2 0.75 2 0.82 3 1.23 2 1.29 5 1.07
    翼足类Pteropoda 7 1.78 4 1.50 4 1.63 5 2.05 3 1.94 9 1.92
    枝角类Cladocera 2 0.51 2 0.75 1 0.41 0 0.00 0 0.00 2 0.43
    桡足类Copepoda 161 40.97 124 46.62 128 52.24 124 50.82 93 60.00 223 47.65
    介形类Ostracoda 27 6.87 25 9.40 21 8.57 19 7.79 7 4.52 30 6.41
    糠虾类Mysidacea 2 0.51 1 0.38 0 0.00 0 0.00 0 0.00 2 0.43
    端足类Amphipoda 50 12.72 18 6.77 8 3.27 12 4.92 5 3.23 51 10.90
    磷虾类Euphausiacea 19 4.83 15 5.64 17 6.94 12 4.92 9 5.81 21 4.49
    十足类Decapoda 8 2.04 3 1.13 4 1.63 2 0.82 0 0.00 8 1.71
    毛颚类Chaetognatha 14 3.56 12 4.51 12 4.90 13 5.33 7 4.52 15 3.21
    有尾类Copelata 11 2.80 9 3.38 7 2.86 9 3.69 8 5.16 11 2.35
    海樽类Thaliacea 13 3.31 7 2.63 10 4.08 8 3.28 5 3.23 14 2.99
    浮游幼体类larva 11 2.80 10 3.76 9 3.67 9 3.69 7 4.52 11 2.35
    总共sum 393 100 266 100 245 100 244 100 155 100 468 100
    特有种endemic species 86 21.88 5 1.88 10 4.08 14 5.74 6 3.87 121 25.85
    共有种common species 89 19.02
    R/% 43.47 46.71
    43.73 58.01
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    表 3  浮游动物优势种及其优势度

    Table 3.  Dominant species of zooplankton and their dominance

    优势种
    dominant species
    水深/m depth of water 全水层
    all water layers
    0~200 200~350 350~450 450~600 600~750
    夜光虫Noctiluca scintillans 0.04
    长尾基齿哲水蚤Clausocalanus furcatus 0.02
    拟长腹剑水蚤Oithona similis 0.03 0.02
    角突隆剑水蚤Oncaea conifera 0.03 0.04 0.04 0.07 0.05 0.03
    中隆剑水蚤O.media 0.03 0.03
    拟隆剑水蚤O.similis 0.02
    瘦乳点水蚤Pleuromamma gracilis 0.04 0.05
    角锚哲水蚤Rhincalanus cornutus 0.03 0.04
    隆线似哲水蚤Calanoides carinatus 0.05 0.08
    抱球虫Globigerina sp. 0.03
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  • [1] 朱延忠, 刘录三, 郑丙辉, 等.春季长江口及毗邻海域浮游动物空间分布及与环境因子的关系[J].海洋科学, 2011, 35(1):59-65.
    [2] 左涛, 王荣, 王克, 等.夏季南黄海浮游动物的垂直分布与昼夜垂直移动[J].生态学报, 2004, 24(3):524-530.
    [3] 陈瑞祥, 蔡秉及, 林茂, 等.南海中部海域浮游动物的垂直分布[J].海洋学报, 1988, 10(3):337-341.
    [4] 杨光, 李超伦, 张永山, 等.南极夏季南设得兰岛海域浮游动物群落垂直分布[J].极地研究, 2015, 27(1):17-24.
    [5] 杜飞雁, 王雪辉, 谷阳光, 等.南沙群岛西南大陆斜坡海域浮游动物的垂直分布[J].海洋学报(中文版), 2014, 36(6):94-103.
    [6] NISHIKAWA J, NISHIDA S, MOKU M, et al. Biomass, abundance, and vertical distribution of micronekton and large gelatinous zooplankton in the subarctic Pacific and the Bering sea during the summer of 1997[J].J Oceanogr, 2001, 57(3):361-375. doi: 10.1023/A:1012494931701
    [7] PINEL-ALLOUL1 B, MÉTHOT G, MALINSKY-RUSHANSKY N Z.A short-term study of vertical and horizontal distribution of zooplankton during thermal stratification in Lake Kinneret, Israel[J].Hydrobiologia, 2004, 526(1):85-98. doi: 10.1023/B:HYDR.0000041611.71680.fc
    [8] HUDCOVICOVÁ M, VRANOVSKY M.Vertical distribution of pelagial zooplankton in a middle-sized dimictic valley reservoir[J].Biologia, 2006, 61(2):171-177.
    [9] KJELLERUP S, DVNWEBER M, MØLLER E F, et al.Vertical and horizontal distribution of zooplankton and polar cod in southern Baffin Bay (66-71°N) in September 2009[J].Polar Biol, 2015, 38(5):699-718. doi: 10.1007/s00300-014-1633-4
    [10] 王克, 王荣, 高尚武.东海浮游动物昼夜垂直移动的初步研究[J].海洋与湖沼, 2001, 32(5):534-540.
    [11] 李秀玉, 朱丽岩, 徐培培, 等.胶州湾不同季节浮游动物昼夜垂直移动规律初步研究[J].海洋学报(中文版), 2012, 34(3):146-154.
    [12] 尹健强, 张谷贤, 黄良民, 等.三亚湾浮游动物的昼夜垂直移动[J].热带海洋学报, 2004, 23(5):25-33.
    [13] CUKER B E, WATSON M A. Diel vertical migration of zooplankton in contrasting habitats of the Chesapeake Bay[J].Estuaries, 2002, 25(2):296-307. doi: 10.1007/BF02691317
    [14] DOULKA E, KEHAYIAS G.Seasonal vertical distribution and diel migration of zooplankton in a temperate stratified lake[J].Biologia, 2011, 66(2):308-319.
    [15] 李宁, 李学刚, 宋金明.海洋碳循环研究的关键生物地球化学过程[J].海洋环境科学, 2005, 24(2):75-80.
    [16] ISLA A, SCHAREK R, LATASA M. Zooplankton diel vertical migration and contribution to deep active carbon flux in the NW Mediterranean[J].J Mar Sys, 2015, 143:86-97. doi: 10.1016/j.jmarsys.2014.10.017
    [17] 潘俊, 于非, 李超伦, 等.基于LOPC的夏季南黄海35°N断面浮游动物水平和垂直分布初探[J].海洋与湖沼, 2014, 45(5):938-945. doi: 10.11693/hyhz20131100164
    [18] MARCOLIN C R, LOPES R M, JACKSON G A. Estimating zooplankton vertical distribution from combined LOPC and ZooScan observations on the Brazilian Coast[J].Mar Biol, 2015, 162(11):2171-2186. doi: 10.1007/s00227-015-2753-2
    [19] 刘维达, 林昭进, 江艳娥, 等.南海北部陆架区底层渔业资源的空间分布特征[J].热带海洋学报, 2011, 30(5):95-103. doi: 10.11978/j.issn.1009-5470.2011.05.095
    [20] 龚玉艳, 陈作志, 张俊, 等.南海北部陆坡海域秋季金鼻眶灯鱼的摄食习性[J].南方水产科学, 2015, 11(5):90-99.
    [21] 李励年, 朱文钊, 缪圣赐.灯笼鱼资源的开发与利用[J].渔业信息与战略, 2012, 27(3):240-245.
    [22] 宋盛宪, 曹文清.东沙群岛西北部海域浮游动物的初步研究[J].动物学杂志, 1983, 18(1):21-24.
    [23] 章淑珍, 陈清潮.南海浮游桡足类的生态研究Ⅰ.数量的分布和变化[J].热带海洋, 1984, 3(1):46-55.
    [24] 李纯厚, 贾晓平, 蔡文贵.南海北部浮游动物多样性研究[J].中国水产科学, 2004, 11(2):139-146.
    [25] 李亚芳, 杜飞雁, 王亮根, 等.南海中沙西沙海域海樽类群落结构特征研究[J].南方水产科学, 2016, 12(4):64-70.
    [26] 王亮根, 杜飞雁, 李亚芳, 等.西南季风暴发前后南沙海域浮游桡足类群落特征比较研究[J].南方水产科学, 2015, 11(5):47-55.
    [27] 杜飞雁, 王雪辉, 林昭进.南沙群岛美济礁海域夏季浮游动物群落特征[J].生态学报, 2015, 35(4):1014-1021.
    [28] 陈柏云.中国海洋浮游桡足类区系的初步研究[J].海洋学报(中文版), 1983, 5(S1):914-922.
    [29] 郑重.我国海洋浮游桡足类的生态习性和分布[M].北京:海洋出版社, 1987:101-133.
    [30] 戴燕玉, 陈瑞祥, 林景宏, 等. 台湾岛东部和南部浮游动物的生态特点[C]//中国海洋学文集-西北太平洋副热带环流研究(二). 北京: 中国海洋学会, 2000: 201-208.
    [31] 贾晓平, 李永振, 李纯厚, 等.南海专属经济区和大陆架渔业生态环境与渔业资源[M].北京:科学出版社, 2004:191-235.
    [32] 曾淦宁, 胡建宇, 洪华生, 等.西南季风不同阶段南海北部珠江口外断面水文调查分析[J].热带海洋学报, 2005, 24(3):10-17.
    [33] 连喜平, 谭烨辉, 刘永宏, 等.吕宋海峡浮游动物群落结构的初步研究[J].生物学杂志, 2013, 30(1):31-35, 42.
    [34] 陈柏云.西沙、中沙群岛海洋浮游桡足类的种类组成和分布[J].厦门大学学报自然科学版, 1982, 21(2):209-217.
    [35] ZENG L L, WANG Q, XIE Q, et al. Hydrographic field investigations in the Northern South China Sea by open cruises during 2004-2013[J].Ko Hsueh Tung Pao, 2015, 60(6):607-615.
  • [1] 赵明辉黄洪辉齐占会李纯厚林昭进陈桂珠 . 南海北部浮游动物的景观格局分析. 南方水产科学, 2010, 6(6): 41-45. doi: 10.3969/j.issn.1673-2227.2010.06.007
    [2] 张文博刘华雪巩秀玉史荣君黄洪辉 . 南海北部不同粒级浮游动物氮稳定同位素研究. 南方水产科学, 2017, 13(6): 48-55. doi: 10.3969/j.issn.2095-0780.2017.06.006
    [3] 张壮丽叶孙忠 . 福建海区浮游动物种类组成及数量分布特点. 南方水产科学, 2005, 1(6): 34-38.
    [4] 高原赖子尼王超庞世勋魏泰莉谢文平杨婉玲 . 2006年夏季珠江口浮游动物群落结构特征分析. 南方水产科学, 2008, 4(1): 10-15.
    [5] 王亮根杜飞雁陈丕茂李亚芳宁加佳 . 南澳岛北部海域浮游动物生态学特征及水团影响. 南方水产科学, 2016, 12(5): 23-33. doi: 10.3969/j.issn.2095-0780.2016.05.004
    [6] 黄朔李连翔刀微李旭 . 泸沽湖鱼类空间分布特征分析与资源量评估. 南方水产科学, 2020, 16(1): 53-61. doi: 10.12131/20190180
    [7] 刘华雪张文博徐军李纯厚黄洪辉 . 南海北部不同粒级浮游动物碳稳定同位素研究. 南方水产科学, 2018, 14(2): 36-40. doi: 10.3969/j.issn.2095-0780.2018.02.005
    [8] 邓邦平徐韧刘材材蔡芃叶属峰 . 夏季黄海南部和东海近海浮游动物群落分布特征. 南方水产科学, 2015, 11(4): 11-19. doi: 10.3969/j.issn.2095-0780.2015.04.002
    [9] 蒋魁徐力文苏友禄王雨郭志勋许海东高芳冯娟 . 2012年~2014年南海海水养殖鱼类病原菌哈维弧菌分离株的耐药性分析. 南方水产科学, 2016, 12(6): 99-107. doi: 10.3969/j.issn.2095-0780.2016.06.013
    [10] 满其蒙冯娟区又君苏佩婷徐力文 . 15株鱼源致病性鰤鱼诺卡氏菌的聚类分析. 南方水产科学, 2013, 9(5): 86-92. doi: 10.3969/j.issn.2095-0780.2013.05.014
    [11] 陈成勋吴洽儿苏富益周文礼房恩军乔秀亭 . 2008年黄骅港夏季浮游动物多样性调查评价. 南方水产科学, 2010, 6(5): 62-67. doi: 10.3969/j.issn.1673-2227.2010.05.010
    [12] 彭璇马胜伟陈海刚张喆周艳波蔡文贵 . 夏季柘林湾-南澳岛海洋牧场营养盐的空间分布及其评价. 南方水产科学, 2014, 10(6): 27-35. doi: 10.3969/j.issn.2095-0780.2014.06.004
    [13] 牟洪民姚俊杰倪朝辉方贵镇安苗马珊 . 红枫湖鱼类资源及空间分布的水声学调查研究. 南方水产科学, 2012, 8(4): 62-67. doi: 10.3969/j.issn.2095-0780.2012.04.010
    [14] 龚玉艳肖雅元徐姗楠刘永杨玉滔黄梓荣李纯厚 . 海陵湾浮游动物群落结构及其与主要环境因子的关系. 南方水产科学, 2019, 15(6): 49-55. doi: 10.12131/20180220
    [15] 王亮根李亚芳杜飞雁宁加佳徐磊肖雅元李纯厚 . 大亚湾人工鱼礁区和岛礁区浮游动物群落特征及对仔稚鱼的影响. 南方水产科学, 2018, 14(2): 41-50. doi: 10.3969/j.issn.2095-0780.2018.02.006
    [16] 李连春廖文波吕海强刘蔚秋林继球黄建荣 . 一座热带城市型水库浮游动物群落结构的特征. 南方水产科学, 2010, 6(6): 32-40. doi: 10.3969/j.issn.1673-2227.2010.06.006
    [17] 张伟李纯厚贾晓平陈丕茂方良 . 混凝土礁体和铁制礁体附着生物的多元统计分析. 南方水产科学, 2009, 5(3): 30-35. doi: 10.3969/j.issn.1673-2227.2009.03.005
    [18] 陈金玲赖秋明苏树叶柯杨勇 . 精养虾池主要环境因子的变化特点及其相关性分析. 南方水产科学, 2012, 8(4): 49-56. doi: 10.3969/j.issn.2095-0780.2012.04.008
    [19] 宋利明郑志辉谢凯赵海龙 . 库克群岛海域海洋环境因子对沙氏刺鲅兼捕率的影响. 南方水产科学, 2017, 13(3): 36-42. doi: 10.3969/j.issn.2095-0780.2017.03.005
    [20] 马欢秦传新陈丕茂林会洁段丁毓 . 柘林湾海洋牧场生态系统服务价值评估. 南方水产科学, 2019, 15(1): 10-19. doi: 10.12131/20180041
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出版历程
  • 收稿日期:  2016-11-01
  • 录用日期:  2017-01-18
  • 刊出日期:  2017-10-05

南海北部陆架斜坡海域夏季浮游动物群落的空间分布

    作者简介:龚玉艳(1985-),女,硕士,助理研究员,从事海洋浮游生物及生态研究。E-mail:yuyangong@163.com
    通讯作者: 陈作志, zzchen2000@163.com
  • 中国水产科学研究院南海水产研究所,农业部南海渔业资源开发利用重点实验室,广东 广州 510300
基金项目:  农业部财政重大专项 NFZX2013中国水产科学研究院南海水产研究所中央级公益科研院所基本科研业务费专项资金资助 2016TS26国家重点基础研究发展计划973计划)项目 2014CB441500

摘要: 根据2015年7-8月南海北部陆架斜坡海域的浮游动物垂直分层采集资料,对该海域浮游动物的种类组成、优势种、丰度和生物量及群落结构的空间分布等进行了研究。样品利用Multinet浮游生物连续采样网采自0~200 m,200~350 m,350~450 m,450~600 m,600~750 m等5层。该次调查共发现浮游动物468种(类),其中以0~200 m水层种类最丰富,600~750 m水层最贫乏,种类数总体随水深的增加而减少,但在350~600 m水层部分站位出现了回升。浮游动物种类组成垂直变化较明显,各水层均有出现89种共有种,占总种类数的19.02%;而单一水层出现的特有种(121种)占总种类数的25.85%。优势种有10种,角突隆剑水蚤(Oncaea conifera)为各水层的共有优势种,在不同水层还出现了特有优势种。浮游动物丰度和生物量平均为62.79个·m-3和34.81 mg·m-3,总体呈现由表层向深层逐渐递减的分布趋势,但在350~600 m水层大部分站位也略有回升。聚类分析结果表明,该调查海域浮游动物大体分为3个群落,分别为0~200 m的上层水域群落、200~450 m的中上层水域群落和450~750 m的中下层水域群落。

English Abstract

  • 浮游动物作为海洋生态系统次级生产力的主要组成者,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,其种类组成和数量分布均有明显的垂直分层现象,而这种垂直分层现象在海洋生源要素循环中起着重要作用[1-2]。国内外均对浮游动物的垂直分布做了不少研究[2-9]。然而,浮游动物的垂直分层现象与其昼夜垂直迁移密切相关,浮游动物的垂直迁移导致浮游动物在水层中的不均匀分布,出现了分层现象。因此不少学者还进一步研究了浮游动物的昼夜垂直迁移及其季节变化和空间差异[10-14],普遍认为浮游动物的垂直分布除与自身的生态习性和生理变化有关外,还受饵料、光照、温度和水团等影响。浮游动物在垂直分布过程中通过摄食、呼吸和排泄作用使碳进行垂直迁移[15],研究浮游动物垂直迁移过程中产生的碳通量也是近几年浮游动物研究的一个热点[16]。此外,还出现了一些新型仪器如激光型浮游生物光学计数仪(LOPC)用于研究浮游动物丰度的水平和垂直分布[17-18]

    南海北部陆架斜坡区是大陆架到深海的过渡区,具有独特的生态环境特征,曾是中国南海区重要的渔场之一[19],也是中层鱼资源的密集区之一[20]。灯笼鱼具有昼夜垂直迁移的习性[21],金鼻眶灯鱼(Diaphus chrysorhynchus)昼沉夜浮并在夜间主要摄食浮游动物[20],因此,浮游动物的昼夜迁移及其垂直分布对渔业资源有重要的影响。目前,中国有关该海域浮游动物的研究多集中在平面分布[22-24],而有关平面垂直分布的研究极少见报道。

    因此,文章根据2015年7-8月在南海北部陆架斜坡海域进行垂直分层采集的浮游动物样品,对浮游动物的种类组成、丰度和生物量及群落结构的垂直及水平分布等进行了研究,为分析及评估该海域渔业资源状况提供基础资料,并为今后渔业资源的恢复提供参考依据。

    • 2015年7-8月在南海北部陆架斜坡海域的渔业资源及生态环境调查期间,用Multinet浮游生物连续采样网(网口面积0.25 m2,网目大小300 μm)进行浮游动物垂直分层采集(图 1表 1),在大于400 m水深的海域共布设了10个站位(S1~S10),每个站位采集5层,共采获50份样品,并保存于5%甲醛溶液中。回实验室后用体视显微镜鉴定计数,最后称取湿质量生物量。

      图  1  调查站位

      Figure 1.  Sampling stations

      站位
      station
      采样日期
      sampling date
      采样时间
      sampling time
      水深/m
      depth of water
      采集深度/m
      sampling depth
      采网水层及编号
      sampling water layer and their No.
      S1 2015-07-30 12:29 2 836 750 0~200 m (S1-1) 200~350 m (S1-2) 350~450 m (S1-3) 450~600 m (S1-4) 600~750 m (S1-5)
      S2 2015-07-30 23:24 >2 000 750 0~200 m (S2-1) 200~350 m (S2-2) 350~450 m (S2-3) 450~600 m (S2-4) 600~750 m (S2-5)
      S3 2015-08-02 0:17 442 350 0~100 m (S3-1) 100~150 m (S3-2) 150~200 m (S3-3) 200~250 m (S3-4) 250~350 m (S3-5)
      S4 2015-08-01 15:52 992 750 0~200 m (S4-1) 200~350 m (S4-2) 350~450 m (S4-3) 450~600 m (S4-4) 600~750 m (S4-5)
      S5 2015-08-01 7:50 876 600 0~100 m (S5-1) 100~200 m (S5-2) 200~350 m (S5-3) 350~450 m (S5-4) 450~600 m (S5-5)
      S6 2015-07-31 22:24 2 245 750 0~200 m (S6-1) 200~350 m (S6-2) 350~450 m (S6-3) 450~600 m (S6-4) 600~750 m (S6-5)
      S7 2015-07-31 15:49 2 768 750 0~200 m (S7-1) 200~350 m (S7-2) 350~450 m (S7-3) 450~600 m (S7-4) 600~750 m (S7-5)
      S8 2015-08-02 15:21 1 939 750 0~200 m (S8-1) 200~350 m (S8-2) 350~450 m (S8-3) 450~600 m (S8-4) 600~750 m (S8-5)
      S9 2015-08-03 8:40 1 315 750 0~200 m (S9-1) 200~350 m (S9-2) 350~450 m (S9-3) 450~600 m (S9-4) 600~750 m (S9-5)
      S10 2015-08-05 7:04 >3 000 750 0~200 m (S10-1) 200~350 m (S10-2) 350~450 m (S10-3) 450~600 m (S10-4) 600~750 m (S10-5)

      表 1  样品采集时间及水层

      Table 1.  Sampling time and water layer

    • 优势度[25]Y=(ni/N)fi

      种类更替率[26]R=[(a+b-2c)/(a+bc)]×100%

      公式中ni为第i种的总个体数,N为所有物种的总个体数,fi为第i种在各站位出现的频率,以Y≥0.02作为优势种;ab分别为2个相邻水层的种数,c为2个相邻水层共同的种数。

      指示种分析(IndVal)用于确定各站位分组之间的指示物种[4]

      IndVal = Aij× Bij× 100

      Aij= Nindividualsij/Nindividualsi

      Bij= Nsamplesij/Nsamplesj

      其中Nindividualsij代表种i在组j的平均丰度,Nindividualsi表示种i在所有群组中平均丰度之和,Nsamplesij指组j中出现种i的站位数,而Nsamplesj是组j中的总样本量。IndVal值25%选作指示种节点,代表此种在50%以上的站位出现并且其在此群组相对丰度>50%。

      运用PRIMER 5.2软件,对浮游动物群落结构进行聚类分析和非度量多维标度排序MDS(non-metri multi-dimensional scaling)分析。为减少机会种对群落结构的干扰,浮游动物丰度数据经四次方根转化后,建立样品间的Bray-Curtis相似性矩阵,进行组间平均聚类(group average cluster)和非度量多维标度排序[4, 27]

    • 此次调查共发现浮游动物468种(类),分别隶属于18个类群(表 2)。其中桡足类种类最多,达223种,占总种类数的47.65%;其次是端足类51种,占总种类数的10.90%;管水母类31种,介形类30种,水螅水母类27种,均分别占总种类数的5.00%以上,其他类群如磷虾类、毛颚类、海樽类、有尾类、浮游幼体类、翼足类、十足类、异足类、原生动物、栉水母类、钵水母类、枝角类和糠虾类的种类相对较少。

      类群
      species group
      水深/m depth of water 全水层
      all water layers
      0~200 200~350 350~450 450~600 600~750
      种数richness 占比/%percentage 种数richness 占比/%percentage 种数richness 占比/%percentage 种数richness 占比/%percentage 种数richness 占比/%percentage 种数richness 占比/%percentage
      原生动物Protozoa 4 1.02 4 1.50 4 1.63 3 1.23 3 1.94 4 0.85
      水螅水母类Hydromedusae 26 6.62 13 4.89 9 3.67 11 4.51 4 2.58 27 5.77
      管水母类Siphonophorae 29 7.38 15 5.64 7 2.86 13 5.33 1 0.65 31 6.62
      钵水母类Scyphomedusae 2 0.51 0 0.00 1 0.41 0 0.00 0 0.00 2 0.43
      栉水母类Ctenophora 2 0.51 2 0.75 1 0.41 1 0.41 1 0.65 2 0.43
      异足类Heteropoda 5 1.27 2 0.75 2 0.82 3 1.23 2 1.29 5 1.07
      翼足类Pteropoda 7 1.78 4 1.50 4 1.63 5 2.05 3 1.94 9 1.92
      枝角类Cladocera 2 0.51 2 0.75 1 0.41 0 0.00 0 0.00 2 0.43
      桡足类Copepoda 161 40.97 124 46.62 128 52.24 124 50.82 93 60.00 223 47.65
      介形类Ostracoda 27 6.87 25 9.40 21 8.57 19 7.79 7 4.52 30 6.41
      糠虾类Mysidacea 2 0.51 1 0.38 0 0.00 0 0.00 0 0.00 2 0.43
      端足类Amphipoda 50 12.72 18 6.77 8 3.27 12 4.92 5 3.23 51 10.90
      磷虾类Euphausiacea 19 4.83 15 5.64 17 6.94 12 4.92 9 5.81 21 4.49
      十足类Decapoda 8 2.04 3 1.13 4 1.63 2 0.82 0 0.00 8 1.71
      毛颚类Chaetognatha 14 3.56 12 4.51 12 4.90 13 5.33 7 4.52 15 3.21
      有尾类Copelata 11 2.80 9 3.38 7 2.86 9 3.69 8 5.16 11 2.35
      海樽类Thaliacea 13 3.31 7 2.63 10 4.08 8 3.28 5 3.23 14 2.99
      浮游幼体类larva 11 2.80 10 3.76 9 3.67 9 3.69 7 4.52 11 2.35
      总共sum 393 100 266 100 245 100 244 100 155 100 468 100
      特有种endemic species 86 21.88 5 1.88 10 4.08 14 5.74 6 3.87 121 25.85
      共有种common species 89 19.02
      R/% 43.47 46.71
      43.73 58.01

      表 2  浮游动物种类组成的垂直分布

      Table 2.  Vertical distribution of zooplankton species composition

      在各水层中,以0~200 m水层种类最多(393种),其中桡足类161种,其次是端足类50种,S2站种类数最高(275种),S10站最低(181种);200~350 m水层有266种,居第二,也以桡足类最多(124种),端足类降至18种,除S2、S3、S7和S9站的种类超过100种外,其他站位均未超过80种;350~450 m水层有245种,与上一水层相比,桡足类、磷虾类和海樽类的种类数略有回升,S4、S5、S6、S8、S9和S10站的种类数也有回升;450~600 m水层有244种,水螅水母类、管水母类和端足类的种类数比上一水层稍有回升,S1、S8和S10站的种类数也有所增加;600~750 m水层的浮游动物种类再次明显减少,仅为155种(图 2),各类群种类数都有不同程度的减少,但桡足类仍然是该水层的主导类群,而各站位种类数也比上一水层减少。

      图  2  浮游动物种类数的分布

      Figure 2.  Distribution of zooplankton species richness

      该海域浮游动物种类非常丰富,既有在各水层均出现的共有种,也有仅在特定水层出现的特有种,其中在各水层均出现的共有种89种,占总种类数的19.02%,两相邻水层出现的共有种118~238种,仅在单一水层出现的特有种5~86种,共121种,占总种类数的25.85%,以桡足类最多(56种),其次是端足类(24种)。浮游动物各相邻水层的种类更替率范围在43.47%~58.01%,表明各相邻水层间的浮游动物种类组成具有一定差异,垂直变化较明显。

    • 根据该海域浮游动物的生态习性和地理分布,大致可分为以下几个生态类群[3, 28-30]

      1) 广温广盐类群。该类群能适应较大幅度的温盐度变化,分布范围最广,从河口、近岸、直至外海皆有分布。如夜光虫(Noctiluca scintillans)、拟长腹剑水蚤(Oithona similis)、长尾基齿哲水蚤(Clausocalanus furcatus)、角突隆剑水蚤(Oncaea conifera)、鸟喙尖头溞(Penilia avirostris)、肥胖箭虫(Sagitta enflata)等,该类群种类较少,但数量较多,各水层均有分布。

      2) 高温低盐类群。主要是偏暖水性和热带性的河口近岸低盐种类。如红纺锤水蚤(Acartia erythraea)、亚强真哲水蚤(Subeucalanus subcrassus)、细胸刺水蚤(Centropages gracilis)、锥形宽水蚤(Temora turbinata)、针刺真浮萤(Euconchoecia aculeata)、双生水母(Diphyes chamissonis)、半球美螅水母(Clytia hemisphaerica)、球型侧腕水母(Pleurobrachia globosa)、亨生莹虾(Lucifer hanseni)、百陶箭虫(S.bedoti)、小箭虫(S.neglecta)、尖笔帽螺(Creseis acicula)等,该类群主要分布在0~200 m水层。

      3) 高温高盐类群。该类群全是热带性种,包括适温适盐范围稍宽的广暖水性种和典型的高温高盐热带外海狭暖水性种。前者有精致真刺水蚤(Euchaeta concinna)、角锚哲水蚤(Rhincalanus cornutus)、普通波水蚤(Undinula vulgaris)、半口壮丽水母(Aglaura hemistoma)、中型莹虾(L.intermedius)、太平洋撬虫(Krohnitta pacifica)、软拟海樽(Dolioletta gegenbauri)等。后者包括海洋真刺水蚤(E.marina)、强真哲水蚤(S.crassus)、瘦乳点水蚤(Pleuromamma gracilis)、拟隆剑水蚤(O.similis)、中隆剑水蚤(O.media)、顶大多面水母(Abyla schmidti)、拟铃浅室水母(Lensia campanella)等,这是该海域种类最多的一个类群,主要分布在0~600 m水层。

      4) 低温高盐类群。该类群主要生活在深水层(1 000 m以下),但有时在中层水域也能看到。代表种类有波氏袖水蚤(Chiridius poppei)、深海异肢水蚤(Heterorhabdus abyssalis)、强小厚壳水蚤(Scolecithricella valens)、隆线似哲水蚤(Calanoides carinatus)、斧暗哲水蚤(Scottocalanus securifrons)、宽真亮羽水蚤(Euaugaptilus laticeps)、瘤额真亮羽水蚤(E.nodifrons)等,该类群主要分布在450~750 m。

    • 浮游动物的优势种共有10种(表 3),其中桡足类最多(8种),原生动物2种。角突隆剑水蚤是各水层唯一的共有优势种,该种在世界各大海洋中均有分布,为广温广盐种。此外,广温广盐类群的夜光虫、拟长腹剑水蚤、长尾基齿哲水蚤和外海高温高盐热带类群的中隆剑水蚤也在0~200 m水层形成优势种,而随着水层的增加,广温广盐性种类逐渐减少,高温高盐的拟隆剑水蚤、瘦乳点水蚤、角锚哲水蚤成为优势种;再往更深层水域(450~600 m),优势种又出现了一些变化,外海高温高盐优势种减少,而深海低温高盐种-隆线似哲水蚤开始增多,形成450~600 m和600~750 m水域的特有优势种。

      优势种
      dominant species
      水深/m depth of water 全水层
      all water layers
      0~200 200~350 350~450 450~600 600~750
      夜光虫Noctiluca scintillans 0.04
      长尾基齿哲水蚤Clausocalanus furcatus 0.02
      拟长腹剑水蚤Oithona similis 0.03 0.02
      角突隆剑水蚤Oncaea conifera 0.03 0.04 0.04 0.07 0.05 0.03
      中隆剑水蚤O.media 0.03 0.03
      拟隆剑水蚤O.similis 0.02
      瘦乳点水蚤Pleuromamma gracilis 0.04 0.05
      角锚哲水蚤Rhincalanus cornutus 0.03 0.04
      隆线似哲水蚤Calanoides carinatus 0.05 0.08
      抱球虫Globigerina sp. 0.03

      表 3  浮游动物优势种及其优势度

      Table 3.  Dominant species of zooplankton and their dominance

    • 各站位水层浮游动物丰度的变化范围为2.24~367.76个· m-3,平均为62.79个· m-3,以0~200 m水层丰度最高(平均为192.70个· m-3),该水层又以S8站丰度最高(305.34个·m-3),S10站最低(113.54个· m-3);随后200~350 m水层丰度急剧下降,平均为25.55个· m-3,丰度最高的S7站为41.77个· m-3,最低的S10站仅为5.24个· m-3;350~450 m水层丰度平均为26.88个· m-3,S2、S4、S5、S6和S10站丰度出现了略微回升;而在450~600 m水层,S1、S4和S8站丰度比上一水层也有所回升,水层平均丰度为18.48个· m-3;600 m之后浮游动物丰度降至最低(8.62个· m-3)(图 3)。

      图  3  浮游动物丰度和生物量的分布

      Figure 3.  Distribution of zooplankton abundance and biomass

    • 浮游动物生物量的变化范围为1.33~136.00 mg · m-3,平均为34.81 mg ·m-3,其垂直分布趋势与丰度相似,以0~200 m水层最高(66.85 mg · m-3),600~750 m水层最低(11.10 mg · m-3),呈现由表层往深层逐渐递减的分布趋势,但在350~600 m水层,大部分站位的生物量也出现了不同程度的回升(图 3)。

    • 聚类分析结果显示,调查海域浮游动物大体分为3个群落(图 45),群落Ⅰ均生活在0~200 m的上层水域,平均丰度为228.68个· m-3,指示种高达243种;群落Ⅱ和群落Ⅲ生活在中层水域,其中群落Ⅱ主要生活在200~450 m的中上层水域,平均丰度为31.91个· m-3,指示种有24种;群落Ⅲ则主要生活在450~750 m的中下层水域,平均丰度为10.61个· m-3,指示种仅有1种,为隆线似哲水蚤。

      图  4  浮游动物群落相似性聚类树状图

      Figure 4.  Cluster analysis of zooplankton assemblage

      图  5  浮游动物群落非度量多维标度分析

      Figure 5.  Multi-dimensional scaling ordination of zooplankton assemblage

    • 南海北部陆架斜坡海域浮游动物种类丰富,种类数总体随水深的增加而减少,但在350~600 m水层有些站位出现了回升。南海中部海域浮游动物种类数的垂直分布表现为0~100 m种类数最多,之后种类数明显减少,而200~500 m水层又略有回升,500~1 000 m水层浮游动物的总种数成倍减少[3]。由于浮游动物垂直分布的不均匀性,不同水层的划分,对浮游动物种类数的垂直分布会有不同的体现[21]。该海域S3和S5站均以0~100 m为第一采样层,浮游动物种类数最高,S3站在150~200 m水层种类数最低,随后在200~250 m水层又明显比上一水层增加了一倍。而在150 m以浅的西南大陆斜坡区,浮游动物种类数的垂直分布呈现明显的随深度增加而递增的趋势,以0~2 m出现种类数最低,150 m以深区域出现种类数最多[5]

      与台湾岛东部和南部海域[30]及南海其他海区[5, 31]相比,0~200 m水层的浮游动物种数以南海中、南部最高,其次是台湾岛东部和南部,此次调查海域最低。这主要与调查海域有关,因为南海浮游动物种类数量一般呈现自北向南、随纬度降低种类数量明显增多的趋势[29],且外海水域浮游动物种类通常比近岸多[30]。但就该调查海域浮游动物种类数的平面分布而言,0~200 m水层浮游动物种类数出现随纬度降低种类数减少的趋势,而靠近珠江口的S3站因近岸低盐种类的增多总种类数也较高,这很可能是受夏季珠江口冲淡水的影响所致。曾淦宁等[32]在2007年对南海北部珠江口外的水文调查发现,西南季风较强时珠江冲淡水扩展范围变大;而种类最多的S2站也因近岸低盐种的增多而比其他站位种类更丰富,这很可能受台湾南部及台湾海峡水团的影响所致[33]

      各水层的桡足类也不是固定不动的,而是随着外界环境及其本身的生态习性和生理变化而改变[34]。该次调查的桡足类是浮游动物群落的第一大类群,在各水层均占有重要优势,种类数总体上随水深的增加而减少,但在各水层的种数百分比从0~200 m水层的40.97%升至600~750 m水层的60.00%,总体上随水深的增加所占比例升高。这说明在调查水域,虽然随着水深的增加桡足类种类数不断减少,但桡足类在更深水层浮游动物群落的地位却越发重要。对南海中部和南沙群岛西南大陆斜坡区浮游动物的垂直分布研究也表明[3, 5],桡足类种数的变化是影响浮游动物种类数垂直变化的重要因素。

    • 浮游动物对环境的适应性,也体现在种群的垂直结构上,并导致不同层次的水体中各种生态类群的浮游动物之间配比关系的改变[5]。聚类分析结果表明,调查海域浮游动物群落Ⅰ均生活在0~200 m的上层水域,该调查海域位于珠江口的东南部,夏季陆地降雨丰沛,西南季风盛行,上层水域在珠江口冲淡水和南海高温高盐水的影响下[22, 32, 35],浮游动物种类丰富,形成独特的广温广盐、高温低盐和高温高盐类群大量并存的浮游动物群落,群落结构复杂。该海域的广温广盐性浮游动物在各水层均有分布,高温低盐性浮游动物基本分布在0~200 m的上层水域,明显与其他水层不同,这也是该水层种类及指示种最丰富的主要原因。群落Ⅱ主要生活在200~450 m的中上层水域,在海水的影响下,浮游动物主要以高温高盐性浮游动物为主。群落Ⅲ则主要生活在450~750 m的中下层水域,受深层低温高盐水的影响,高温高盐性浮游动物大为减少,而深水性浮游动物逐渐占据优势,出现深水低温高盐性指示种。总体而言,广温广盐性浮游动物影响了整个海域的浮游动物群落,此外,表层水域群落还同时受控于高温低盐性和高温高盐性浮游动物,而中上层水域群落也受控于高温高盐性浮游动物,中下层水域群落则还受控于低温高盐性浮游动物。

    • 不同海洋浮游动物生活于不同水层中,从而构成一个包括种群结构、数量和总种类数在内的相对稳定的垂直分布模式[3]。该海域浮游动物丰度和生物量大体呈现由表层往深层逐渐递减的分布趋势,而在350~600 m水层有些站位出现了回升。南海中部海域浮游动物总生物量也随深度增加而下降,但在局部水域也呈现明显的下层水域高于上层水域现象[3]。而南沙群岛西南大陆斜坡的浮游动物丰度和生物量则表现为0~2 m和30~75 m水层最高,丰度以>150 m水层最低,生物量以2~30 m水层最低,浮游动物数量的垂直变化主要受温跃层影响[5]。浮游动物丰度和生物量的变化与水环境密切相关。该调查海域位于东沙群岛附近、南海东北部的陆架斜坡区、广东沿岸的东南部、台湾海峡的南部、吕宋海峡的西部,如此特殊的地理位置决定了该水域受多方水系及多种动力过程影响,从而导致浮游动物的平面分布和垂直分布复杂多变。

      由于此次调查只采集了浮游动物样品,并未同步测量不同站位及水层的温、盐度及其他理化指标,因此无法利用理化数据进一步分析浮游动物群落的平面分布和垂直分布特征,是该研究的一个遗憾,在以后的研究中将加以补充。

参考文献 (35)

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