Limiting concentrations of nitrogen, phosphorus, iron on growth of Oscillatoria chlorine
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摘要:
绿色颤藻(Oscillatoria chlorine)在虾池中大幅度增加时会释放微囊藻毒素, 给对虾的健康养殖带来危害。文章分析不同质量浓度的氮(N)、磷(P)、铁(Fe3+)对绿色颤藻叶绿素a和藻体质量浓度的影响, 探讨水中N、P、Fe3+的质量浓度对绿色颤藻生长的限制性条件。结果显示, 限制绿色颤藻叶绿素a质量浓度增加的条件是ρ(N)＜0.06 mg·L-1, ρ(P)＜9.93×10-2 mg·L-1和>1.99 mg·L-1, ρ(Fe3+)＜2.58×10-2 mg·L-1和>51.67 mg·L-1; 限制藻体质量浓度增加的条件是ρ(N)＜12.36 mg·L-1, ρ(P)＜9.93×10-3 mg·L-1, ρ(Fe3+)＜5.16×10-3 mg·L-1和>51.67 mg·L-1。绿色颤藻生长的阈值ρ(N)为0.06 mg·L-1、ρ(P)为9.93×10-3 mg·L-1、ρ(Fe3+)为5.16×10-3 mg·L-1。ρ(N)为7.42 mg·L-1、ρ(P)为4.96×10-2 mg·L-1和ρ(Fe3+) 为5.16×10-3 mg·L-1是限制绿色颤藻叶绿素和藻体质量浓度增加的最低条件组合; N是影响绿色颤藻叶绿素a和藻体质量浓度的主要因子, 其次是Fe3+和P。在对虾养殖过程中可以通过换水或循环水系统除去水体中的含N污染物, 降低养殖水体中溶解态N含量, 从而控制绿色颤藻的快速增长。
Abstract:The proliferation of Oscillatoria chlorine will release toxins which are harmful to prawn growth in the aquaculture ponds. We investigated the limiting concentrations of nitrogen (N), phosphorus (P) and iron (Fe3+) to the growth of O.chlorine as well as the effects of different N, P and Fe3+ concentrations on chlorophyll a content and dry weight of O.chlorine. The results show that N concentration < 0.06 mg·L-1, P concentration < 9.93×10-2 mg·L-1 and >1.99 mg·L-1, and Fe3+ concentration < 2.58×10-2 mg·L-1 and > 51.67 mg·L-1, limited the increase of chlorophyll a content; N concentration < 12.36 mg·L-1, P concentration < 9.93×10-3 mg·L-1 and the Fe3+ concentration < 5.16×10-3 mg·L-1 and > 51.67mg·L-1, limited the increase of dry weight. The threshold concentrations of N, P and Fe3+for the growth of O.chlorine were 0.06 mg·L-1, 9.93×10-3 mg·L-1 and 5.16×10-3 mg·L-1, respectively. The combined concentrations which limited the increase of chlorophyll a contents and dry weight of O.chlorine were 7.42 mg·L-1 of N, 4.96×10-2 mg·L-1 of P and 5.16×10-3 mg·L-1 of Fe3+, respectively. Nitrogen had the strongest effect on chlorophyll a content and dry weight, followed by Fe3+ and P. It is suggested that the rapid proliferation of the O.chlorine might be controlled through water exchange or circulation to reduce the dissolved nitrogen content in the aquaculture ponds.
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Keywords:
- Oscillatoria chlorine /
- nitrogen /
- phosphorus /
- iron /
- chlorophyll a content /
- dry weight
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珠江口水域由于终年受珠江径流和南海陆架水的综合作用，造就了其独特的水环境特征，渔业资源群落结构也较为复杂[1]。珠江口近海渔业资源在南海渔业上具有举足轻重的地位，曾是许多经济鱼、虾、蟹类的产卵和索饵场所，也是多种经济鱼类入海或溯河洄游的通道[2]。近年来，由于过度捕捞及环境变化，造成了珠江口渔业资源的严重破坏，其群落结构也发生了变化。针对这种现状，中国已有很多学者对于珠江口水域低氧[3]、浮游生态及渔业等[4-8]方面进行了相关研究并提出了各自的建议，但未见不同网目尺寸刺网的渔获组成分析，对于单片、双重和三重刺网之间的渔获组成差异及多样性差异也未见报道。因此，有必要针对珠江口海域不同网目尺寸、不同结构的刺网渔业现状开展系统的渔获组成及网目选择性调查，以确定最适合该海域作业的刺网种类，为渔业管理提供科学参考。
该研究根据采集的40 mm、50 mm和60 mm网目尺寸的单片、双重和三重刺网的渔获数据，分析了不同网目尺寸刺网的渔获组成及多样性，并探讨了单片、双重和三重刺网捕捞对渔业资源的影响效应，为该水域渔业资源的保护和合理利用提供科学依据。
1. 材料与方法
1.1 试验时间和海域
试验于2014年9月16日~25日采用订制的单片、双重、三重刺网进行，延续时间为8 d，共完成了7个作业网次，并对试验网的全部渔获进行了测量。
试验捕鱼海域位于珠江口渔场(图 1)，经纬度范围为21°49′N~21°56′N，113°53′E~113°55′E，水深30 m。
1.2 试验渔船
试验渔船为“粤阳东渔18208”，木质，船长24.85 m，型宽5.30 m，型深2.70 m，总吨位96.0 GT，净吨位34.0 t，2台主机总功率为324 kW，主机型号为NT855-M300和NH-250，功率分别为203 kW和121 kW。主作业方式为流刺网，船上配备雷达、垂直探鱼仪、避碰仪、GPS导航仪、单边带对讲机等导航助渔设备。
1.3 试验网具
试验的渔具分为单片刺网、双重刺网和三重刺网3种，每种刺网30片，总90片。每种刺网又按照小网目网衣的尺寸规格分为3种，每种10片。小网目网衣的网目尺寸分别为40 mm、50 mm和60 mm。刺网的上纲长度、装配高度、网目尺寸等详细参数见表 1。试验的刺网全部由舟山市乐达特种渔具有限公司统一制作。
表 1 试验刺网的主要参数Table 1. Main parameters of gillnets in this survey名称
name上纲长度/m
head line length装配高度/m
network height内套规格及用量inside norm 外套规格及用量outside norm 网片数量
network number长度/目
length高度/目
height网目/mm
mesh size长度/目
length高度/目
height网目/mm
mesh size单片刺网single wall gillnet 25 3 1 200 75.5 40 10 25 3 1 000 60.5 50 10 25 3 800 50.5 60 10 双重刺网double wall gillnet 25 3 1 200 90.5 40 668 12 120 10 25 3 1 000 73.5 50 668 12 120 10 25 3 800 60.5 60 668 12 120 10 三重刺网trammel gillnet 25 3 1 350 95.5 40 150 10 300 10 25 3 1 200 76.5 50 150 10 300 10 25 3 1 050 63.5 60 150 10 300 10 以上渔具的参数是试验前经课题承担单位、协作单位和渔具制作方共同讨论决定。在试验地点，将网片按照设计好的顺序连接起来，连接方式见图 2。试验时将不同网目尺寸的网片连接起来，考虑到不同网目尺寸刺网对渔获的接触概率，放网时采用“Z”字形进行放网。
1.4 数据处理
在调查过程中，记录渔船作业时的经纬度、作业时间、作业水深等。起网后对渔获物全部进行种类组成鉴定、分类计数、称质量，并对渔获进行生物学测定，体长(胴长、肛长、甲宽)、最大体周等以mm为单位，体质量以g为单位。样品所有个体鉴定到种。
根据南海珊瑚礁水域的生态特征及所获数据的具体情况，该研究采用相对重要性指数(IRI)、Margalef丰富度指数(D)、Shannon-Wiener多样性指数(H′)、Simpson多样性指数(C)、Pielou均匀度指数(J′)对渔获物种多样性进行分析研究[9-13]，并采用欧氏距离法(Euclidian distance，ED)[14-16]建立不同网目规格下的相异性矩阵，判定珠江口渔业资源群落结构随网目规格变化的相异性，主要公式为:
1) 运用相对重要性指数IRI来评价渔获种类的优势种，IRI≥1 000为优势种；100≤IRI < 1 000为重要种；10≤IRI < 100为常见种；IRI < 10为少见种。
$$ \text{IRI}=\left(n_i /N+w_i W\right) \times F_i $$ 其中ni和wi分别为第i种渔获的个体数和质量，N和W分别为所有渔获的总数量和总质量，Fi表示出现频率百分比。
2) Margalef丰富度指数的一般模式为
$$ D_i=(S-1)/ \mathrm{ln} N $$ 以生物量为基础计算的Margalef丰富度指数公式为$ D_b=(S-1)/ \operatorname{ln} W$
3) Shannon-Wiener多样性指数：
$$ H_i^{\prime}=-\sum\limits_{i=1}^S\left(n_i /N\right) \ln \left(n_i /N\right) $$ 以生物量代替个体数来估算的Shannon-Wiener多样性指数为$ H_b^{\prime}=-\sum\limits_{i=1}^S\left(w_i /W\right) \ln \left(w_i /W\right)$
4) Simpson多样性指数：
$$ C_i=1-\sum\limits_{i=1}^S\left(n_i/ N\right)^2 $$ 应用生物量代替个体数估算的Simpson多样性指数为$ C_b=1-\sum\limits_{i=1}^s\left(w_i /W\right)^2$
5) Pielou均匀度指数：
$$ J_i^{\prime}=H_{i^{\prime}}^{\prime}/ \text { ln } S $$ 应用生物量代替个体数来估算的Pielou均匀度指数为$ J_b{ }^{\prime}=H_b{ }^{\prime} / \mathrm{ln} S$
6) 欧氏距离法：
$$ \mathrm{ED}=\left[\sum\limits_{i=1}^S\left(\boldsymbol{x}_ij-\boldsymbol{x}_{i k}\right)^2\right]^{1 / 2} $$ 式中xij为j样本中i种类的生物量，xik为k样本中i种类的生物量。
2. 结果
2.1 渔获组成
此次调查单片刺网一共鉴定渔获种类43种，其中鱼类34种，隶属于5目21科31属；虾类4种，隶属于1目1科4属；蟹类2种，隶属于1目1科1属；虾蛄类2种，隶属于1目1科2属。双重刺网一共鉴定渔获种类48种，其中鱼类42种，隶属于6目27科39属；虾类1种，隶属于1目1科1属；蟹类3种，隶属于1目1科2属；虾蛄类2种，隶属于1目1科2属。三重刺网一共鉴定渔获种类57种，其中鱼类45种，隶属于6目28科40属；虾类5种，隶属于1目2科5属；蟹类1种，隶属于1目1科1属；虾蛄类2种，隶属于1目1科2属；头足类1种，隶属于1目1科1属(表 2~表 4)。从目级水平分析，单片、双重、三重刺网都以鲈形目的种类数占绝对优势，分别为68.29%、63.27%和65.52%；从科级水平分析，单片刺网中石首鱼科的种类数最多(6种)，其次为鲹科(4种)、虾蛄科(3种)和对虾科(3种)；双重刺网中也是石首鱼科的种类数最多(6种)，其次为鲹科(5种)、鳀科(3种)和梭子蟹科(3种)；三重刺网中石首鱼科、对虾科、鲹科的种类数都为6种。单片、双重、三重刺网在40 mm、50 mm和60 mm网目下所捕获的种类数、尾数和质量见表 5。3种刺网的渔获种类数、尾数和质量都随着网目尺寸的增大而减少，尤其是单片刺网，60 mm网目下的渔获质量只有40 mm网目下的18.6%。且除了60 mm网目外，在40 mm和50 mm网目下，三重刺网的渔获种类数、尾数和质量都是最高的，而在60 mm网目下因渔获急剧减少而并未呈现该种现象。
表 2 单片刺网渔获种类Table 2. Catch composition of single wall gillnet分类
classification种类
species分类
classification种类
species鱼类fish 白姑鱼Argyrosomus argentatus 鱼类fish 丽叶鲹Caranx kalla 刺鲳Psenopsis anomala 六指马鲅Polydactylus sextarius 粗顶美尾 
鹿斑鲾Secutor ruconius 大黄鱼Larimichthys crocea 皮氏叫姑鱼Johnius belengeri 大甲鲹Megalaspis cordyla 乔氏台雅鱼Daya jordani 带鱼Trichiurus lepturus 日本金线鱼Nemipterus japonicus 短带鱼T. brevis 乳香鱼Lactarius lactarius 短尾大眼鲷Priacanthus macracanthus 深水金线鱼N. bathybius 多齿蛇鲻Saurida tumbil 弯 
二长棘鲷Paerargyrops edita Tanaka 羽鳃鲐Rastrelliger kanagurta 海鳗Muraenesox cinereus 中华青鳞鱼Harengula nymphaea 褐斑三线舌鳎Cynoglossus trigrammus 竹荚鱼Trachurus japonicus 红丝 
蟹类crab 红星梭子蟹Portunus sanguinolentus 黄斑篮子鱼Siganus oramin 三疣梭子蟹P. trituberculatus 黄姑鱼Nibea albiflora 虾姑类squillid 棘突猛虾蛄Harpiosquilla raphidea 黄鲫Setipinna taty 断脊口虾蛄Oratosquillina interrupta 截尾白姑鱼Pennahia anea 口虾蛄O. oratoria 孔 虾类shrimp 长足鹰爪虾Trachypenaeus longipes 
刀额新对虾Metapenaeus ensis 蓝圆鲹Decapterus maruadsi 中国对虾Penaeus chinensis 鳓Ilisha elongata 中华管鞭虾Solenocera crassicornis 李氏 
表 3 双重刺网渔获种类Table 3. Catch composition of double wall gillnet分类
classification种类
species分类
classification种类
species鱼类fish 白姑鱼 鱼类fish 斑鳍天竺鱼Apogonichthys carinatus 蓝圆鲹 赤鼻棱鳀Thryssa kammalensis 鳓 粗毒鲉Synanceia Linnaeus 丽叶鲹 大黄鱼 六指马鲅 大甲鲹 鹿斑鲾 带鱼 皮氏叫姑鱼 短棘鲾Leiognathus equulus 乳香鱼 短尾大眼鲷 少牙斑鲆Pseudorhombus oligodon 二长棘鲷 深水金线鱼 海鳗 褐斑三线舌鳎 弯 黑尾吻鳗Rhynchoconger ectenurus 印度鲬Platycephalus indicus 红丝 油 
黄斑篮子鱼 长棘银鲈Gerres filamentosus 黄姑鱼 中颌棱鳀Thryssa mystax 黄鲫 中华青鳞鱼 黄鳍鲷Acanthopagrus latus 棕斑腹刺鲀Gastrophysus spadiceus 黄鳍马面鲀Navodon xanthopterus 蟹类crab 红星梭子蟹 尖吻裸颊鲷Lethrinus olivaceus 三疣梭子蟹 截尾白姑鱼 锈斑鲟Charybdis feriata 金鲳Trachinotus ovatus 虾类shrimp 长足鹰爪虾 金带细鲹Selaroides leptolepis 虾姑类squillid 断脊口虾蛄 孔 口虾蛄 表 4 三重刺网渔获种类Table 4. Catch composition of trammel gillnet分类
classification种类
species分类
classification种类
species鱼类fish 白姑鱼 鱼类fish 六指马鲅 斑鳍天竺鱼 鹿斑鲾 赤鼻棱鳀 皮氏叫姑鱼 刺鲳 乔氏台雅鱼 大黄鱼 日本 
大甲鲹 乳香鱼 带鱼 深水金线鱼 单角革鲀Aluterus monoceros 弯 短带鱼 印度鲬 短棘鲾 油 短尾大眼鲷 羽鳃鲐 二长棘鲷 中颌棱鳀 海鳗 中华青鳞鱼 褐斑三线舌鳎 竹䇲鱼 红丝 棕斑腹刺鲀 黄斑蓝子鱼 蟹类crab 红星梭子蟹 黄带副绯鲤Parupeneus chrysopleuron 三疣梭子蟹 黄姑鱼 虾类shrimp 墨吉对虾Penaeus merguiensis 黄鳍鲷 日本对虾P. japonicus 尖吻裸颊鲷 中华管鞭虾 截尾白姑鱼 中国对虾 金带细 长足鹰爪虾 孔 刀额新对虾 亨氏仿对虾Parapenaeopsis hungerfordi 蓝颊鹦嘴鱼Scarus janthochir 虾姑类squillid 口虾蛄 蓝圆鲹 棘突猛虾蛄 鳓 断脊口虾蛄 丽叶鲹 头足类cephalopods 莱氏拟乌贼Sepioteuthis lessoniana 六带石斑鱼Epinephelus sexfasciatus 表 5 不同网目规格下捕获的种类数、尾数和质量Table 5. Species number, total number and weight of different gillnets40 mm 50 mm 60 mm 种类数
species number尾数
number质量/g
weight种类数
species number尾数
number质量/g
weight种类数
species number尾数
number质量/g
weight单片刺网single wall gillnet 33 367 19 793 26 172 14 745 13 28 3 685 双重刺网double wall gillnet 32 364 23 728 30 237 20 396 21 137 9 600 三重刺网trammel gillnet 42 442 31 540 31 290 26 963 18 83 8 482 表 6 不同网目规格的优势种Table 6. Dominant species of different gillnets40 mm 50 mm 60 mm 种类species IRI 种类species IRI 种类species IRI 单片刺网single walll gillnet 深水金线鱼 4 641.41 深水金线鱼 6 868.63 深水金线鱼 2 953.67 中华青鳞鱼 2 583.07 皮氏叫姑鱼 3 381.54 白姑鱼 2 765.36 蓝圆鲹 2 148.44 白姑鱼 2 067.69 黄姑鱼 1 716.18 皮氏叫姑鱼 2 107.55 褐斑三线舌鳎 1 398.74 红星梭子蟹 1 084.71 白姑鱼 1 503.47 海鳗 1 019.82 褐斑三线舌鳎 1 051.16 双重刺网double walll gillnet 深水金线鱼 6 160.73 深水金线鱼 6 771.52 红星梭子蟹 3 005.69 中华青鳞鱼 1 911.71 褐斑三线舌鳎 1 875.05 深水金线鱼 2 578.53 红星梭子蟹 1 467.75 白姑鱼 1 166.90 棕斑腹刺鲀 2 281.93 皮氏叫姑鱼 1 288.71 皮氏叫姑鱼 1 162.40 白姑鱼 1 938.79 蓝圆鲹 1 181.01 棕斑腹刺鲀 1 027.45 蓝圆鲹 1 641.69 黄姑鱼 1 425.30 三重刺网trammel gillnet 深水金线鱼 6 118.68 深水金线鱼 5 963.76 红星梭子蟹 5 910.40 褐斑三线舌鳎 2 680.59 棕斑腹刺鲀 1 912.04 棕斑腹刺鲀 4 807.47 皮氏叫姑鱼 1 547.72 白姑鱼 1 131.36 白姑鱼 2 554.69 中华青鳞鱼 1 501.97 海鳗 1 021.36 深水金线鱼 1 849.71 海鳗 1 283.31 褐斑三线舌鳎 1 009.39 红星梭子蟹 1 277.63 蓝圆鲹 1 218.05 2.2 优势种
根据珠江口渔获物个体大小悬殊的特点，采用相对重要性指数(IRI)作为优势种的度量指标。表 6列出了不同网目规格下的优势种及其IRI，深水金线鱼(Nemipterus bathybius)是单片、双重和三重刺网不同网目下的共同优势种，这种现象在单片刺网中尤为明显。40 mm网目下，除了深水金线鱼之外，中华青鳞鱼(Harengula nymphaea)、蓝圆鲹(Decapterus maruadsi)、皮氏叫姑鱼(Johnius belengeri)也都是3种刺网的共同优势种，但三重刺网的优势种种类数相对较多，且红星梭子蟹(Portunus sanguinolentus)、褐斑三线舌鳎(Cynoglossus trigrammus)、棕斑腹刺鲀(Gastrophysus spadiceus)等底层鱼类的渔获比例有了明显的增加；50 mm网目下，除了深水金线鱼之外，白姑鱼(Argyrosomus argentatus)、褐斑三线舌鳎也都是3种刺网的共同优势种，与40 mm网目一样，三重刺网的优势种种类数相对较多，且底层鱼类的渔获比例也有所增加；60 mm网目下，除了深水金线鱼之外，白姑鱼、红星梭子蟹也都是3种刺网的共同优势种，与40 mm和50 mm网目一样，三重刺网底层鱼类的渔获比例有了明显增加，且这种现象在60 mm网目下尤为明显，但三重刺网的优势种种类数并不是3种刺网中最多。
2.3 生物多样性指数
2.3.1 Margalef丰富度指数(D)
无论是以个体数还是以生物量计算，单片、双重、三重刺网的D都随着网目尺寸的增大而呈现下降趋势，而单片刺网与双重刺网、三重刺网的D差异不大，三重刺网的物种丰富度相对较大，单片刺网的物种丰富度相对较小(表 7)。
表 7 不同网目规格下的渔获生物多样性指数Table 7. Diversity indices of catch by different gillnets网目尺寸
/mm mesh size种类数
numberMargalef指数
Margalef indexShannon-Wiener指数
Shannon-Wiener indexSimpson指数
Simpson indexPielou均匀度
Pielou evenness indexDi Db Hi′ Hb′ Ci Cb Ji′ Jb′ 单片刺网single wall gillnet 40 33 5.42 3.23 2.56 2.56 0.88 0.89 0.73 0.73 50 26 4.86 2.60 2.45 2.17 0.85 0.80 0.75 0.67 60 13 3.60 1.46 2.33 2.15 0.89 0.86 0.91 0.84 双重刺网double wall gillnet 40 32 5.26 3.08 2.44 2.36 0.86 0.85 0.70 0.68 50 30 5.30 2.92 2.60 2.37 0.87 0.82 0.77 0.70 60 21 4.07 2.18 2.38 2.43 0.88 0.89 0.78 0.80 三重刺网trammel gillnet 40 42 6.73 3.96 2.64 2.45 0.87 0.85 0.71 0.65 50 31 5.29 2.94 2.70 2.45 0.89 0.85 0.79 0.71 60 18 3.85 1.88 2.08 2.06 0.82 0.81 0.72 0.71 2.3.2 Shannon-Wiener多样性指数(H′)
不同网目下，单片、双重、三重刺网的H′差异不大。40 mm网目的Hi′，最高的是三重刺网，最低的是双重刺网，而Hb′最高的是单片刺网，最低的也是双重刺网；50 mm网目无论是以个体数还是生物量计算的H′，都呈现三重刺网>双重刺网>单片刺网的趋势；60 mm网目无论是Hi′还是Hb′，都呈现双重刺网>单片刺网>三重刺网的趋势。
2.3.3 Simpson多样性指数(C)
不同网目单片、双重、三重刺网的C差异也不大。40 mm网目Ci，最高的是单片刺网，最低的是双重刺网，Cb最高的也是单片刺网，最低的却是三重刺网；50 mm网目无论是以个体数还是生物量计算，C都呈现三重刺网>双重刺网>单片刺网的趋势；60 mm网目的Ci，最高的是单片刺网，最低的是三重刺网，而Cb最高的是双重刺网，最低的也是三重刺网。
2.3.4 Pielou均匀度指数(J′)
40 mm网目Ji′最高的是单片刺网，最低的是双重刺网，而Jb′则呈现单片刺网>双重刺网>三重刺网的趋势；50 mm网目无论以个体数还是生物量计算，J′都呈现三重刺网>双重刺网>单片刺网的趋势；60 mm网目无论以个体数还是生物量计算，J′却都呈现单片刺网>双重刺网>三重刺网的趋势。
3. 讨论
3.1 优势种的差异
詹海刚[7]把珠江口鱼类划分为淡水、河口和沿岸3个群落类型，沿岸群落的优势种为丽叶鲹、带鱼、银鲳(Pampus argenteus)等海水鱼类和杜氏棱鳀(Thryssa dussumieri)、赤鼻棱鳀等咸淡水鱼类，而王迪和林昭进[2]将珠江口的鱼类群落结构划分为淡水区、咸淡水区、沿岸区和近海区4个区域，沿岸区优势种为丽叶鲹、杜氏棱鳀、棘头梅童鱼(Collichthys lucidus)、银鲳等，与该研究结果有较大差异。这主要是由于不同的作业方式和作业时间造成的。李永振等[1]所用的数据是1997年~1998年掺缯网和尖尾罟网的周年月度鱼类采样数据，但采样范围只在内伶仃岛周围，其鱼类群落季节变化的分析结果只能代表河口、咸淡水水域，与该研究对比意义不大。
3.2 以个体数和生物量计算的多样性指数比较
物种多样性指数可以作为描述群落物种组成特征的重要参数指标，它与群落的生态恢复功能密切相关[17-18]。为了明确以生物量和个体数分别计算的多样性指数之间的差异，该研究采用了成对数据的t检验，计算的D、H′、C和J′的P分别为5.21E-09、0.01、0.03和0.01，P < 0.05，说明以个体数和生物量计算的多样性指数存在显著差异。郁尧山等[19]用以上2种方法计算的浙江北部岛礁周围海域鱼类的H′，结果无显著相关，与该研究一致。然而陈国宝等[12]用以上2种方法计算的南海主要珊瑚礁水域鱼类的D、H′、C显著相关，费鸿年等[20]计算的南海北部大陆架水域鱼类的H′也是显著相关。这可能是由于浙江北部岛礁水域和珠江口水域捕捞强度和水域污染过大而造成的渔业资源群落结构发生变化，以及研究海域、研究对象不同所导致的。
无论是以个体数还是生物量计算，只有50 mm网目下计算的D、H′、C和J′都呈现相同的变动趋势，即三重刺网>双重刺网>单片刺网(表 4)。这主要是由于40 mm网目更容易因缠绕而捕获幼鱼，60 mm网目下渔获尾数又太少所致，而50 mm网目既能保证一定的渔获量，维持渔民收入，又能减少幼鱼比例。
3.3 群落结构相异性分析
表 8反映了研究群落在不同网目规格下物种生物量组成差异的相异性矩阵，欧氏距离越大表明相对应的渔业资源群落结构的差异性越高。ED最高值为11.84，为M40和M602个样本间的差异性程度，表明三重刺网40 mm网目和60 mm网目下渔业资源群落结构的差异性最高，其次为11.64和11.03，分别是M40和O60、T60间的差异性程度，说明不同网目尺寸下刺网的渔业资源群落结构的差异性较高；ED最小值为2.17，其次为2.46和2.82，都为同一网目下不同网具的差异性程度，表明同一网目下3种刺网的渔业资源群落结构差异性不大。
表 8 不同网目规格下群落结构的欧氏距离矩阵Table 8. Euclidian distance matrix of community structure of different gillnetsO40 O50 O60 T40 T50 T60 M40 M50 M60 O40 O50 4.26 O60 5.83 5.97 T40 5.18 4.34 8.56 T50 5.39 2.82 7.74 3.26 T60 5.56 5.70 2.46 7.75 7.01 M40 7.08 7.15 11.64 4.56 5.65 11.03 M50 6.36 5.61 9.50 5.75 4.19 8.76 5.05 M60 6.63 6.51 3.50 8.65 7.85 2.17 11.84 9.14 注： O40. 40 mm网目下的单片刺网；T40. 40 mm网目下的双重刺网；M40. 40 mm网目下的三重刺网；以此类推
Note： O40.the single wall gillnet with 40 mm mesh size；T40.the double wall gillnet with 40 mm mesh size；M40.the trammell gillnet with 40 mm mesh size，and by this analogy.3.4 刺网渔业资源群落结构的影响因素
渔业资源群落演替是捕捞及多种环境波动变化等多因素共同作用的结果[21-22]，而采用刺网进行渔业资源群落研究时，由于刺网采集的种类与网目大小有较大关系，在鱼类群落研究中常常通过使用多层不同规格网目的刺网进行采样[23]。该研究从40 mm、50 mm和60 mm 3种不同网目尺寸下探讨了单片、双重和三重刺网的渔获组成、多样性及群落结构相异性，分析刺网捕捞对渔业资源群落结构的影响效应，具有一定的可行性和准确性。结果表明只有严格控制50 mm网目的刺网网具可捕标准，才能在保证一定渔获量的同时，维持渔业资源群落结构的稳定。但由于条件有限，该研究未能对各项环境因子对渔业资源群落演替过程中所起的作用效果进行相关分析[24]，以及对整个生态系统结构功能及其变化机制的研究，具有一定的局限性，有待以后完善。
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表 1 正交试验设计表
Table 1 Orthogonal design table
编号
No.ρ(氮)/mg·L-1
Nρ(磷)/10-2 mg·L-1
Pρ(铁)/10-2 mg·L-1
Fe3+1 2.47 (1) 0.99 (1) 0.52 (1) 2 2.47 (1) 4.96 (2) 1.68 (2) 3 2.47 (1) 9.93 (3) 2.58 (3) 4 4.94 (2) 0.99 (1) 1.68 (2) 5 4.94 (2) 4.96 (2) 2.58 (3) 6 4.94 (2) 9.93 (3) 0.52 (1) 7 7.42 (3) 0.99 (1) 2.58 (3) 8 7.42 (3) 4.96 (2) 0.52 (1) 9 7.42 (3) 9.93 (3) 1.68 (2) 
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表 2 不同氮质量浓度对绿色颤藻叶绿素a和藻体质量浓度的影响
Table 2 Effect of N concentrations on chlorophyll-a contents and dry weight of O.chlorine
编号
No.ρ(氮)/mg·L-1
Nρ(叶绿素a)/μg·L-1
Chl-a叶绿素a增加率/%
increase rate of Chl-aρ(藻体)/g·L-1
dry weight增重率/%
weight gain rate1 0 27.82±7.60a -0.48 0.16±0.01a 0.29 2 0.01 46.53±10.47ab -0.13 0.16±0.01a 0.29 3 0.06 65.75±11.24b 0.24 0.16±0.02a 0.24 4 0.25 71.23±8.89b 0.34 0.18±0.02a 0.41 5 1.24 69.33±9.06b 0.30 0.16±0.03a 0.29 6 2.47 69.16±11.16b 0.30 0.17±0.01a 0.35 7 6.18 99.69±14.21c 0.88 0.19±0.01a 0.47 8 12.36 227.75±15.87d 3.28 0.30±0.03b 1.35 9 24.72 294.44±22.82e 4.54 0.36±0.04c 1.83 10 61.80 297.73±19.98e 4.60 0.36±0.02c 1.83 11 247.21 292.18±25.38e 4.50 0.35±0.03c 1.76 12 494.42 288.73±7.14e 4.43 0.24±0.09c 0.91
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表 3 不同磷质量浓度对绿色颤藻叶绿素a和藻体质量浓度的影响
Table 3 Effect of P concentrations on chlorophyll-a contents and dry weight of O.chlorine
编号
No.ρ(磷)/mg·L-1
Pρ(叶绿素a)/μg·L-1
Chl-a叶绿素a增加率/%
increase rate of Chl-aρ(藻体)/g·L-1
dry weight增重率/%
weight gain rate1 0 44.21±3.64a -0.17 0.24±0.02a 0.94 2 9.93×10-4 51.39±16.12ab -0.03 0.26±0.07ab 1.06 3 1.99×10-3 52.45±16.87ab -0.01 0.29±0.04abc 1.29 4 9.93×10-3 66.79±3.44ab 0.26 0.31±0.04bcd 1.47 5 1.99×10-2 74.95±15.58b 0.41 0.34±0.01cde 1.71 6 9.93×10-2 104.95±19.05c 0.97 0.34±0.01cde 1.71 7 0.20 115.77±2.05cd 1.18 0.36±0.04def 1.83 8 0.99 120.43±9.49cd 1.27 0.37±0.03defg 1.94 9 1.99 164.68±10.57e 2.10 0.38±0.02efg 2.00 10 4.96 139.39±14.96d 1.62 0.42±0.03fg 2.29 11 9.93 137.84±25.95d 1.59 0.42±0.02g 2.35 12 19.85 120.11±19.70cd 1.26 0.42±0.03fg 2.29
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表 4 不同铁质量浓度对绿色颤藻叶绿素a和藻体质量浓度的影响
Table 4 Effect of Fe3+ concentrations on chlorophyll-a contents and dry weight of O.chlorine
编号
No.ρ(铁)/ mg·L-1
Fe3+ρ(叶绿素a)/μg·L-1
Chl-a叶绿素a增加率/%
increase rate of Chl-aρ(藻体)/g·L-1
dry weight增重率/%
weight gain rate1 0 72.50±3.25a 0.36 0.22±0.01a 0.71 2 5.16×10-5 74.25±1.24ab 0.40 0.22±0.02ab 0.76 3 2.58×10-4 78.93±1.95abc 0.48 0.24±0.03abc 0.88 4 5.16×10-3 82.56±8.36abc 0.55 0.27±0.01cde 1.18 5 2.58×10-2 90.43±1.17bcd 0.70 0.28±0.01de 1.23 6 5.16×10-2 103.57±4.37de 0.95 0.30±0.05def 1.35 7 0.26 117.57±7.54ef 1.21 0.33±0.02f 1.64 8 0.52 121.77±7.81f 1.29 0.34±0.01f 1.71 9 2.58 121.48±3.72f 1.29 0.33±0.03f 1.59 10 25.81 113.92±3.95ef 1.14 0.31±0.02ef 1.47 11 51.67 91.70±1.07cd 0.73 0.26±0.03bcd 1.06
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表 5 绿色颤藻叶绿素a质量浓度的正交试验结果
Table 5 Chlorophyll-a contents result of orthogonal design test of O.chlorine
编号
No.ρ(氮)/mg·L-1
Nρ(磷)/10-2 mg·L-1
Pρ(铁)/10-2 mg·L-1
Fe3+ρ(叶绿素a)/μg·L-1
content of Chl-a1 2.47 (1) 0.99 (1) 0.52 (1) 25.81 2 2.47 (1) 4.96 (2) 1.68 (2) 18.87 3 2.47 (1) 9.93 (3) 2.58 (3) 22.33 4 4.94 (2) 0.99 (1) 1.68 (2) 50.54 5 4.94 (2) 4.96 (2) 2.58 (3) 48.77 6 4.94 (2) 9.93 (3) 0.52 (1) 47.15 7 7.42 (3) 0.99 (1) 2.58 (3) 45.21 8 7.42 (3) 4.96 (2) 0.52 (1) 51.04 9 7.42 (3) 9.93 (3) 1.68 (2) 60.50
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表 6 绿色颤藻藻体质量浓度的正交试验结果
Table 6 Dry weight result of orthogonal design test of O.chlorine
编号
No.ρ(氮)/mg·L-1
Nρ(磷)/10-2 mg·L-1
Pρ(铁)/10-2 mg·L-1
Fe3+ρ(藻体)/ g·L-1
dry weight1 2.47 (1) 0.99 (1) 0.52 (1) 0.11 2 2.47 (1) 4.96 (2) 1.68 (2) 0.11 3 2.47 (1) 9.93 (3) 2.58 (3) 0.09 4 4.94 (2) 0.99 (1) 1.68 (2) 0.11 5 4.94 (2) 4.96 (2) 2.58 (3) 0.10 6 4.94 (2) 9.93 (3) 0.52 (1) 0.12 7 7.42 (3) 0.99 (1) 2.58 (3) 0.11 8 7.42 (3) 4.96 (2) 0.52 (1) 0.13 9 7.42 (3) 9.93 (3) 1.68 (2) 0.13
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-
[1] 马祖友. 蓝藻的生长生理特征及其竞争优势研究[D]. 杨凌: 西北农林科技大学, 2005. [2] 戴瑾瑾, 陈德辉, 高云芳, 等. 蓝藻毒素的研究概况[J]. 武汉植物学研究, 2009, 27(1): 90-97. doi: 10.3969/j.issn.2095-0837.2009.01.014 [3] 王欣伊, 阚振荣, 王梅梅. 淡水藻类产毒研究进展[J]. 生物学杂志, 2005, 22(2): 5-9. doi: 10.3969/j.issn.2095-1736.2005.02.002 [4] 查广才, 麦雄伟, 周昌清, 等. 凡纳滨对虾低盐度养殖池浮游藻类群落研究[J]. 海洋水产研究, 2006, 27(1): 1-7. doi: 10.3969/j.issn.1000-7075.2006.01.001 [5] 彭聪聪, 李卓佳, 曹煜成, 等. 凡纳滨对虾半集约化养殖池塘浮游微藻优势种变动规律及其对养殖环境的影响[J]. 海洋环境科学, 2011, 30(2): 193-198. doi: 10.3969/j.issn.1007-6336.2011.02.010 [6] BRITTAIN S, MOHAMED Z A, WANG J, et al. Isolation and characterization of microcystins from a River Nile strain of Oscillatoria tenuis Agardh ex Gomont[J]. Toxicon, 2000, 38(12): 1759-1771. doi: 10.1016/S0041-0101(00)00105-7
[7] 金星. 藻类代谢产物中典型异味物质及其变化规律研究[D]. 南京: 南京理工大学, 2009. [8] 曹平, 黄翔鹄, 李长玲, 等. 颤藻对凡纳滨对虾生长和免疫相关酶活力的影响[J]. 渔业现代化, 2011, 38(5): 25-30. doi: 10.3969/j.issn.1007-9580.2011.05.006 [9] 梁伟峰, 陈素文, 李卓佳, 等. 虾池常见微藻种群温度、盐度和氮、磷含量生态[J]. 应用生态学报, 2009, 20(1): 223-227. [10] 王颜萍, 何鹰, 郑晓玲, 等. 铁限制条件下东海原甲藻分泌铁载体[J]. 生态学报, 2005, 25(10): 2788-2791. doi: 10.3321/j.issn:1000-0933.2005.10.047 [11] 蒲新明. 长江口区浮游植物营养限制因子的研究[D]. 青岛: 中国科学院海洋研究所, 2000. [12] SANO T, KAYA K. A 2-amino-2-butenoic acid (Dhb)-containing microcystin isolated from Oscillatoria agardhii[J]. Tetrahedron Lett, 1995, 36(47): 8603-8606. doi: 10.1016/0040-4039(95)01824-22095-1736.2005.02.002
[13] FUJⅡ K, SIVONEN K, NAGANAWA E, et al. Non-toxic peptides from toxic cyanobacteria, Oscillatoria agardhii[J]. Tetrahedron, 2000, 56(5): 725-733. doi: 10.1016/S0040-4020(99)01017-0
[14] JIA W, HUANG X H, LI C L. A preliminary study of the algicidal mechanism of bioactive metabolites of Brevibacillus laterosporus on Oscillatoria in prawn ponds[J]. Sci World J, 2014, doi: 10.1155/2014/869149.
[15] 贾雯, 黄翔鹄, 李长玲, 等. 侧孢短芽孢杆菌溶藻活性代谢产物对虾池颤藻溶藻效果研究[J]. 水产学报, 2013, 27(3): 465-472. https://www.cqvip.com/QK/90183X/201303/45244554.html [16] 贺春花, 黄翔鹄, 李长玲, 等. 温度、光照度、盐度和pH对颤藻生长的限制条件研究[J]. 渔业现代化, 2011, 38(6): 20-25. doi: 10.3969/j.issn.1007-9580.2011.06.005 [17] 寻涛. 高锰酸钾预氧化混凝去除水中颤藻的试验研究[J]. 安全与环境工程, 2009, 16(4): 45-48. doi: 10.3969/j.issn.1671-1556.2009.04.012 [18] MILLIE D F, GREENE D A, JOHNSEN P B. Effects of the carotenoid-inhihiting herbicide, flufidone on Oscillatoria agardhii Gomont(cyanobacteria)[J]. Aquat Toxicol, 1990, 16(1): 41-52. doi: 10.1016/0166-445X(90)90076-2
[19] 梁伟峰, 李卓佳, 陈素文, 等. 对虾养殖池塘微藻群落结构的调查与分析[J]. 南方水产, 2007, 3(5): 33-39. doi: 10.3969/j.issn.2095-0780.2007.05.006 [20] 刘孝竹, 李卓佳, 蓸煜成, 等. 低盐度养殖池塘浮游微藻的种类组成、数量及优势种群变动[J]. 南方水产, 2009, 5(1): 9-16. doi: 10.3969/j.issn.1673-2227.2009.01.002 [21] 曹煜成, 王少沛, 李卓佳, 等. 微绿球藻、隐藻和颤藻竞争氮磷营养的通径分析[J]. 渔业科学进展, 2012, 33(4): 99-106. doi: 10.3969/j.issn.1000-7075.2012.04.013 [22] WILBUR K M, ANDERSON N G. Electrometric and colorimetric determination of carbonic Anhydrase[J]. Biol Chem, 1948, 176(1): 147-154. doi: 10.1016/S0021-9258(18)51011-5
[23] 国家环保总局, 《水和废水检测分析方法》编委会. 水和废水监测分析方法[M]. 4版. 北京: 中国环境科学出版社, 2002: 670-671. [24] 石岩峻. 赤潮藻对营养盐的吸收及生长和相关特性研究[D]. 北京: 北京化工大学, 2004. [25] 李志伟, 崔力拓, 齐凤生, 等. 铜绿微囊藻生长特征及营养盐对其生长的影响[J]. 水利渔业, 2006, 26(1): 65-68. doi: 10.3969/j.issn.1003-1278.2006.01.031 [26] 江燕, 甘旭华, 唐欣昀, 等. 氮、磷营养因子对赤潮异弯藻生长的影响[J]. 应用生态学报, 2006, 17(3): 557-559. doi: 10.3321/j.issn:1001-9332.2006.03.040 [27] 黄翔鹄. 对虾高位池水环境养殖污染和浮游微藻生态调控机制研究[D]. 上海: 东华大学, 2013. [28] YUSOFF F M, ZUBAIDAH M S, MATIAS H B, et al. Phytoplankton succession in intensive marine shrimp culture ponds treated with a commercial bacterial product[J]. Aquac Res, 2002, 33(4): 269-278. doi: 10.1046/j.1355-557x.2002.00671.x
[29] 陆珠润, 蒋霞敏, 陆艳晶. 氮、磷、铁对原绿球藻生长的影响[J]. 宁波大学学报: 理工版, 2009, 22(3): 326-331. doi: 10.3969/j.issn.1001-5132.2009.03.006 [30] KRUSKOPF M, DU P S. Growth and filament length of the bloom forming Oscillatoria simplicissima (Oscillatoriales, Cyanophyta) in varying N and P concentrations[J]. Hydrobiologia, 2006, 556(1): 357-362. doi: 10.1007/s10750-005-1061-0
[31] 徐景亮. 东海原甲藻的氮、磷、铁、锰营养生态位研究[D]. 广州: 暨南大学, 2005. [32] MARTIN J H, FITZWATER S E. Iron deficiency limits phytoplankton growth in the northeast Pacific subartic[J]. Nature, 1988, 331(6154): 341-343. doi: 10.1038/331341a0
[33] 孙颖颖. 环境因子对球等鞭金藻生长的影响[D]. 大连: 大连理工大学, 2007. [34] 王扬才. 氮、磷、铁营养盐浓度对牟氏角毛藻生长的影响[J]. 海洋渔业, 2006, 28(2): 173-176. doi: 10.3969/j.issn.1004-2490.2006.02.016 [35] 吕秀平, 胡晗华, 张栩, 等. Fe3+对浮游颤藻生长和光合作用的影响[J]. 水生生物学报, 2005, 29(3): 318-322. doi: 10.3321/j.issn:1000-3207.2005.03.014 [36] 刘静. Fe3+对富营养化水体中三种常见淡水藻类生长的影响[D]. 扬州: 扬州大学, 2008. -
期刊类型引用(17)
1. 杨禧越，刘永，李纯厚，唐广隆，张达娟，游奕来，潘淑芳，郑秋实，肖雅元，吴鹏. 珠江口万山群岛黄鳍棘鲷食性随年龄的变化特征. 中国水产科学. 2024(02): 219-231 . 
百度学术
2. 谢志伟，杨刚，庄平，赵峰，耿智，蒋俊，张涛. 基于鱼类完整性指数（F-IBI）的长江口生态健康状况评价. 海洋渔业. 2024(02): 140-150 . 百度学术
3. 马菁菁，陈海刚，张喆，田斐，唐振朝，熊倩，张林宝. 2018—2023年珠江口鱼类群落结构变化及其与环境因子的关系. 南方水产科学. 2024(06): 62-73 . 本站查看
4. 张翠萍，袁丽媚，吴妤莘，叶志权，陈晓莹，赖星星，李强，舒琥. 珠江口花鰶的生物学特征研究. 水生生物学报. 2023(04): 637-647 . 百度学术
5. 刘文瑜，黄建强，戴国贤，刘国强，雷学铁，周永东，叶永昌. 珠江口伶仃洋春季鱼类群落结构及其与环境因子的RDA分析. 渔业信息与战略. 2023(01): 32-41 . 百度学术
6. 唐广隆，刘永，吴鹏，孙典荣，肖雅元，王腾，谢雨芳，李纯然，石娟，钟智辉，李纯厚. 珠江口万山群岛海域春季渔业资源群落结构特征及其与环境因子的关系. 中国水产科学. 2022(08): 1198-1209 . 百度学术
7. 李忠义，于小涛，关丽莎，林群，李娇，单秀娟，金显仕. 潮流与布放时间对青岛石雀滩海域海洋牧场刺网CPUE的影响. 中国水产科学. 2021(02): 195-204 . 百度学术
8. 周卫国，丁德文，索安宁，何伟宏，田涛. 珠江口海洋牧场渔业资源关键功能群的遴选方法. 水产学报. 2021(03): 433-443 . 百度学术
9. 徐鹏，谢木娇，周卫国，孙英婷，丁德文，索安宁. 近30年珠江口海域游泳动物经济物种群落结构变化特征. 应用海洋学学报. 2021(02): 239-250 . 百度学术
10. 高天翔，高兵兵，李忠炉，单斌斌，宋娜. 基于线粒体DNA控制区序列的短棘鲾群体遗传学. 水产学报. 2020(05): 715-722 . 百度学术
11. 林坤，麦广铭，王力飞，王学锋. 2015—2018年珠江口近岸海域鱼类群落结构及其稳定性. 水产学报. 2020(11): 1841-1850 . 百度学术
12. 刘岩，吴忠鑫，杨长平，单斌斌，刘胜男，孙典荣. 基于Ecopath模型的珠江口6种增殖放流种类生态容纳量估算. 南方水产科学. 2019(04): 19-28 . 本站查看
13. 应锐，蒋力，尹芳敏，黄建荣，黎祖福，王英永，冯建祥. 基于刺网、地笼的考洲洋游泳动物群落结构和多样性分析. 南方水产科学. 2019(04): 1-10 . 本站查看
14. 张亚洲，卢占晖，朱文斌，毕远新. 东海北部桁杆拖虾渔获组成分析. 浙江海洋大学学报(自然科学版). 2019(05): 395-400+441 . 百度学术
15. 蔡研聪，徐姗楠，陈作志，许友伟，江艳娥，杨长平. 南海北部近海渔业资源群落结构及其多样性现状. 南方水产科学. 2018(02): 10-18 . 本站查看
16. 袁梦，汤勇，徐姗楠，陈作志，杨玉滔，江艳娥. 珠江口南沙海域秋季渔业资源群落结构特征. 南方水产科学. 2017(02): 18-25 . 本站查看
17. 王学锋，吕少梁，黄一平，杨锋，李波. 基于流刺网调查的雷州湾游泳生物群落结构分析. 南方水产科学. 2017(03): 1-8 . 本站查看
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