中国海洋浮游植物和赤潮物种的生物多样性研究进展(四):长江口

长江口海域是我国的一个典型水域,具有很高的浮游植物物种多样性,其中包括很多种赤潮物种,引起赤潮频发。本文总结了过去40年间长江口海域历次航次调查的研究结果,比较分析了52个航次调查鉴定的浮游植物组成,重点探索了赤潮物种的组成,并详细描述了长江口海域的6种典型赤潮物种:中肋骨条藻、东海原甲藻、旋链角毛藻、夜光藻、米氏凯伦藻和尖刺拟菱形藻。在文献报道的657个浮游植物物种(包括571个物种和86个鉴定到属的未定种)中,硅藻(368个物种和55个未定种)和甲藻(149个物种和15未定种)占绝大多数。这些浮游植物中赤潮物种占125个,包括硅藻69种、甲藻49种、金藻2种、隐藻1种和蓝藻3种。本文为比较研究不同海域赤潮物种的生物多样性,探讨生物多样性的起源与演化,为解读宏基因组学及宏条形码分析结果提供了基础。     

胶州湾海域浮游植物和赤潮物种的生物多样性研究进展

胶州湾是我国的一个典型近海海湾,也是近海生态系统的缩影。历史上胶州湾海域赤潮频发,因此也是研究赤潮暴发机制(包括赤潮物种组成、时空动态变化及对环境因子响应)的理想实验场所。迄今,几代科学家对胶州湾浮游植物和赤潮物种开展了长期而系统的调查研究,获得了大量的研究成果。为了系统跟踪胶州湾海域浮游植物群落组成,尤其是赤潮物种的组成变化,本文对近84年间(1936—2019年)胶州湾海域涉及浮游植物调研的54个调查数据结果进行了系统的统计和比较分析。文献共报道了549种浮游植物,包括硅藻326种、甲藻164种、绿藻21种、金藻9种、隐藻9种、淡色藻6种、定鞭藻5种、蓝藻3种、黄藻3种、下睫虫2种、裸藻1种和针胞藻1种。其中只有不到一半(40.29%)的浮游植物的全长18S rDNA序列得到解析,表明分子标记数据库需要继续完善,促进宏条形码分析的有效应用。胶州湾海域的优势浮游植物随时间的推移发生了较大变化,但是报道的甲藻与硅藻物种数的比例没有显著的变化。统计表明,研究者在胶州湾共鉴定到153种赤潮物种,包括硅藻79种、甲藻67种、定鞭藻2种、金藻2种、淡色藻1种、黄藻1种和针胞藻1种。胶州湾海域的典型优势浮游植物均为赤潮物种,包括中肋骨条藻、短角弯角藻、旋链角毛藻、加氏星杆藻、日本星杆藻、星脐圆筛藻和尖刺拟菱形藻,其中短角弯角藻和中肋骨条藻是胶州湾海域的"常驻"赤潮物种。本文通过系统综述胶州湾浮游植物和赤潮物种的生物多样性,为利用宏条形码和宏基因组等方法跟踪研究胶州湾和其他海域的浮游植物和赤潮物种的演化奠定了基础。     

中国海洋浮游植物和赤潮物种的生物多样性研究进展(一):渤海

渤海是我国最大的半封闭型内海,也是重要的海洋生物产卵场、育幼场和索饵场。其陆源径流丰富,环境异质性高,具有很高的浮游植物物种多样性,其中包括大量的赤潮物种。该海域赤潮频发对水产养殖、生态环境、旅游业等造成了很大影响。因此,针对该海域浮游植物物种多样性的研究具有极其重要的意义。本文整理了1957—2019年间46个主要航次的调查资料,比较分析了这些航次中鉴定的浮游植物组成以及相对丰度,并跟踪分析了近20年来渤海的主要赤潮事件,重点描述了赤潮物种多样性,并详细阐述了常见赤潮物种。在航次鉴定的140个赤潮物种中,包括硅藻78种,甲藻52种,定鞭藻5种,绿藻4种和蓝藻1种。本文为比较研究包括渤海海域在内的不同海域浮游植物和赤潮物种的多样性,探索海洋生物多样性的起源和演化规律,解读宏基因组学及宏条形码分析结果提供了基础和参考。     

胶州湾海域浮游植物和赤潮物种的生物多样性研究

胶州湾是我国一个典型的近海海湾,也是近海生态系统的缩影。历史上胶州湾海域赤潮频发,因此也是研究赤潮暴发机制(包括赤潮物种组成、时空动态变化及对环境因子响应)的理想实验场所。迄今,几代科学家对胶州湾浮游植物和赤潮物种开展了长期而系统的调查研究,获得了大量的研究成果。为了系统跟踪胶州湾海域浮游植物群落组成,尤其是赤潮物种的组成变化,解读基于分子标记的宏条形码分析结果,本文对近84年间(1936年-2019年)胶州湾海域涉及浮游植物调研的54个调查数据进行了系统的统计和比较分析。文献共报道了549种浮游植物,包括硅藻326种、甲藻164种、绿藻21种、金藻9种、隐藻9种、淡色藻6种、定鞭藻5种、蓝藻3种、黄藻3种、下睫虫2种、裸藻1种和针胞藻1种。其中只有不到一半(40.29%)的浮游植物的全长18S rDNA序列得到解析,表明分子标记数据库需要继续完善,促进宏条形码分析的有效应用。胶州湾海域的优势浮游植物随时间发生了较大变化,但是甲藻与硅藻数目的比例没有显著的变化。统计表明,胶州湾共鉴定到153种赤潮物种,包括硅藻79种、甲藻67种、定鞭藻2种、金藻2种、淡色藻1种、黄藻1种和针胞藻1种。胶州湾海域典型的优势赤潮物种包括中肋骨条藻、短角弯角藻、旋链角毛藻、加氏星杆藻、日本星杆藻、星脐圆筛藻和尖刺拟菱形藻。本文通过系统综述胶州湾浮游植物和赤潮物种的生物多样性,为利用宏条形码和宏基因组等方法跟踪研究胶州湾和其他海域的浮游植物和赤潮物种的演化奠定了基础。     

珠江口及其邻近海域赤潮物种的生物多样性研究进展

珠江口是中国长江以南最大的河口,毗邻港珠澳地区,海域内营养盐含量丰富,浮游植物物种多样性高。伴随着珠江沿岸地区经济的飞速发展,珠江口海域富营养化问题日趋严重,导致赤潮灾害频发。许多研究学者已经对珠江口海域浮游植物,特别是赤潮物种进行了全面的调查研究。为了系统解读珠江口海域赤潮物种的组成和相对丰度的变化,本文利用公开发表的数据,对1985—2014年间珠江口海域的22个航次调查结果进行了比较分析。这些航次调查共鉴定和报道了428种浮游植物物种,包括硅藻270种、甲藻130种、绿藻门9种、蓝藻8种、定鞭藻5种、金藻4种、着色鞭毛藻1种和裸藻1种。这些浮游植物大多数还没有分子分析数据,只有不到三分之一（28.0%）物种的全长18S rDNA全长序列得到解析,表明分子标记的数据库还需完善。根据文献报道,这些浮游植物中有54种赤潮物种,包括中肋骨条藻、双胞旋沟藻、夜光藻、球形棕囊藻、米氏凯伦藻、洛氏角毛藻和铁氏束毛藻等物种。本综述对了解珠江口及其附近海域的有害藻华物种,以及解读珠江口及其附近海域宏基因组学及宏条形码分析结果提供了参考,可以促进比较研究不同海域浮游植物和赤潮物种的生物多样性。     

中国海洋浮游植物和赤潮物种的生物多样性研究进展(二):东海

东海海域是我国典型的赤潮频发区,东海沿海的水产养殖业和生态系统等都受到很大影响。本文分析了1958—2019年间东海海域内67个浮游植物调查数据,通过比较东海海域浮游植物物种调查获得的历史数据,重点分析赤潮及赤潮物种的组成,并对相关数据进行剖析和解读。共统计出东海海域浮游植物773种(包括65个变种),其中棕鞭藻门470种(包含42个变种),甲藻门253种(包含23个变种)。这些浮游植物中包括了赤潮物种135个,其中棕鞭藻门73个物种,甲藻门56个物种,定鞭藻门和蓝藻门各3个物种。比较发现该海域硅藻和甲藻的相对物种丰富度并没有发生显著的变化。本文分析结果可为东海海域和其他海域浮游植物和赤潮物种生物多样性的研究提供参考。     

茂名放鸡岛海域浮游植物与赤潮生物研究

2003年8月、12月,2004年2月、5月对茂名放鸡岛海域进行了浮游生物调查,分析了浮游植物物种组成、优势种及其细胞丰度分布和物种多样性.共鉴定出浮游植物36属57种(硅藻46种,甲藻11种),其中赤潮类生物22种.角毛藻属以及丹麦细柱藻、脆根管藻和尖刺伪菱形藻为全年主要优势种,在早春季节冰河拟星杆藻成为季节性优势种,5月份和8月份角毛藻属以及尖刺伪菱形藻和丹麦细柱藻的细胞丰度在放鸡岛周边局部水域超过107 m-3.放鸡岛海域浮游植物物种多样性指数和均匀度偏低,在合适的条件下,有可能形成硅藻赤潮.     

烟台四十里湾扇贝养殖区浮游植物群落调查

2016年4～11月对烟台四十里湾近岸的3个扇贝养殖区浮游植物群落进行了8个航次的调查。调查共鉴定出浮游植物5门67属/种,其中硅藻门占总种数的65.67%,菱形藻属种类最多;其次为甲藻门占13.43%,角藻属种类最多;此外还发现27属/种赤潮藻,提示该海域需加强赤潮防范。Shannon-Winner指数、Margalef指数和均匀度指数分析显示,该调查海域浮游植物多样性和物种丰富度总体较好,群落结构较为稳定。     

南麂海域浮游植物的分布特征

通过对南麂海域2003～2005年4个季节8个航次浮游植物样品的观察,对不同季节浮游植物的种类组成和数量分布进行了分析。研究结果表明,从调查样品中鉴定出浮游植物为3门34属128种。南麂海域的浮游植物密度从4月下旬到12月中、上旬(除赤潮消亡期外),基本保持在107个/m3以上。春季浮游植物以甲藻为主,夏季和冬季以硅藻为主;秋季大部分时间浮游植物以硅藻为主,有时以甲藻为主。能形成该区域赤潮的生物有14种,其中已引发赤潮的生物占6种(甲藻3种,硅藻3种)。春季赤潮为有色赤潮,有较大的危害性;其它季节的赤潮为无色赤潮,未出现危害现象。     

大亚湾拟菱形藻水华及其在生物群落中的生态地位

对2000年4~5月藻类水华高发期大亚湾澳头海域的拟菱形藻进行逐日调查,并对其与浮游植物、浮游动物的相关关系进行分析.调查初期,整个生物群落的种类组成数量都相对贫乏;拟菱形藻数量急剧增长,最高的测站密度可达2.93×106个/dm3.拟菱形藻水华的组成种类有拟极细拟菱形藻和尖刺拟菱形藻两种,以尖刺拟菱形藻稍占优势.水华形成中其他种类硅藻和甲藻在种类组成和数量上也有一定程度的增加.分析表明,拟菱形藻在浮游植物群落的种间竞争中具有优势,并成为春季硅藻水华的最重要的组成者.桡足类等浮游动物对拟菱形藻的下行控制并不能明显抑制拟菱形藻的增长及水华的产生,这与其偏爱以其他种类藻类为食有关.以上因素外加拟菱形藻对环境的广泛适应性促使其在该水域成为最常见的赤潮生物之一.     

2011年辽宁东港赤潮监控区浮游植物群落结构特征

研究了辽宁东港鸭绿江口海域赤潮监控区6个测站的浮游植物种类组成、数量分布和群落结构特征.2011年5-10月浮游植物数量变化范围为9.80伊104~3.66伊108个/m3,浮游植物数量高峰出现在春季5月,最低值出现在夏季8月.共发现浮游植物4门33属70种,其中硅藻27属57种,甲藻4属11种,黄藻 1 属 1种,金藻 1 属 1种.优势种为尖刺拟菱形藻(Pseudo-nitzschia pungens)、中肋骨条藻(Skeletonema costatum)、窄隙角毛藻(Chaetoceros affinis)和夜光藻(Noctiluca scintillans),均为赤潮生物种.春季5月多样性指数和均匀度指数较低,但优势度指数较高,优势种是尖刺拟菱形藻,成为形成赤潮的潜在生物要素.     

南麂列岛海域浮游植物生态特征及甲藻赤潮频发原因

根据2004年5 月-2005 年2 月4个季节的调查资料以及2001-2005年赤潮发生时收集的资料, 分析了南麂列岛海域浮游植物的种类组成、优势种类、细胞丰度的季节变化及其与环境因子的关系、春季甲藻赤潮发生状况.结果表明,该海域浮游植物共鉴定出105种,硅藻和甲藻分别为73种和28种;优势种主要有中肋骨条藻Skeletonema costatum、布氏双尾藻Ditylum brightwellii和夜光藻Noctiluca scintillans等16种;细胞丰度以秋季均值最高,达2.81×108 个/m3.与1990年的数据相比,种类组成及细胞丰度均发生较大的变化.种类组成的季节变化主要受到江浙沿岸流和台湾暖流的影响.多种甲藻赤潮生物以及甲藻孢囊的存在为赤潮的频繁发生提供了种源,适宜的水文气象条件、某些甲藻独特的生活习性以及高N/P比有可能是导致该海域甲藻赤潮爆发的主要原因,富营养化与该海域春季赤潮频繁发生的关系较小.     

山东近海赤潮物种多样性研究进展

山东近海浮游植物多样性很高,其中包括很多能够引发赤潮的赤潮物种。在气候变化和人类活动的双重影响下,山东近海赤潮事件的规模越来越大,赤潮暴发频率也越来越高,给生态环境及人类健康带来负面影响,从而引起越来越大的关注。为系统了解山东近海的赤潮物种多样性,评估潜在的赤潮暴发事件,对过去84年间(1936～2019年)完成的以山东近海浮游植物为研究对象的生态研究项目进行了全面的文献检索,并对文献报道的结果进行了整理和分析。这些生态研究项目基本都采用了基于形态特征的方法对浮游植物进行了物种鉴定。对检索到的119个生态研究项目的鉴定结果汇总得到659种浮游植物,其中包括155种赤潮物种,以硅藻(78种)和甲藻(67种)为主,还包括棕鞭藻(5种)、定鞭藻(2种)、隐藻(1种)、未定类的三深碎裂藻(Ebriatripartite)和红色中缢虫(Mesodinium rubrum)。鉴定频率最高的赤潮物种包括中肋骨条藻(Skeletonema costatum)、旋链角毛藻(Chaetoceros curvisetus)、尖刺伪菱形藻(Pseudo-nitzschia pungens)、夜光藻(Nocti...     

大亚湾人工鱼礁区浮游植物的种类组成和生物量研究

于2005年11月、2006年5月及2006年12月,对大亚湾人工鱼礁投放区、拟投放区和对照区浮游植物的种类组成及生物量进行了研究.合计观察到藻类种类67种.主要由硅藻门(48种)和甲藻门(13种)组成,同时还有少量蓝藻、绿藻和着色鞭毛藻门等其他藻类(6种).优势种类主要有尖刺拟菱形藻、菱形海线藻、尖刺菱形藻等硅藻类和又状甲藻、海洋原甲藻及海洋原多甲藻等甲藻类,这些优势种类均为可能引发赤潮的赤潮生物.人工鱼礁区的藻类数量和叶绿素含量均比对照区高,说明人工鱼礁的投放促进了藻类的生长:人工鱼礁区和拟投放区的Shannonweaver多样性指数高于对照区,进一步表明人工鱼礁的投放增加了藻类的生物多样性.综合浮游植物的种类组成、生物量及多样性指数的结果表明:人工鱼礁的投放促进了浮游植物的生长,增加了生物多样性,但藻类的优势类群是可引发赤潮的赤潮生物,对海洋水环境具有极大的潜在威胁.     

广西涠洲岛海域浮游植物和赤潮生物种类组成的初步研究

根据2006年3-11月期间对涠洲岛海域进行赤潮监控监测获得的调查资料,对该海域调查期间的浮游植物组成和各月的优势种变化作了分析.结果显示:涠洲岛水域浮游植物有5属103种,其中蓝藻1属2种,硅藻34属83种,甲藻8属16种,着色鞭毛藻门1属1种,绿藻门1属1种;赤潮生物有29属60种,其中蓝藻1属2种,硅藻18属40种,甲藻8属16种,着色鞭毛藻1属1种,原生动物1属1种;浮游植物优势种有球形棕囊藻、红海束毛藻、菱形海线藻、旋链角毛藻、洛氏角毛藻等,均属赤潮物种.调查期间涠洲岛海域浮游植物优势种更替现象明显,与水温等环境因子的变动有关.     

福建沿岸不同海区夏季浮游植物的组成与分布

结合福建省“908专项”，于2006年7～8月对福建省沿岸海域水采浮游植物的种属组成、数量分布、生物量进行了大面积科学调查．结果表明，福建沿岸海域浮游植物隶属于6门57属127种，其中硅藻47属107种，甲藻5属15种，蓝藻1属1种，金藻2属2种，隐藻1属1种，裸藻1属1种．硅藻类在种类和数量上均占主导地位，优势种主要是柔弱伪菱形藻（Pseudo—nitzschia delicatissima）、中肋骨条藻（Skeletonema costatum）、旋链角毛藻（Chaetoceros curvisetus）、菱形海线藻（Thalassionema nitzschioides）等．硅藻类广布，甲藻类在闽东海域及东山沿岸分布较多，蓝藻类检出率降低，裸藻类和金藻类检出率增高．表层浮游植物平均细胞密度为3222．59×10^4ind／dm^3，数量分布态势为近岸高、外海低，阂东和闽南高、闽中低．叶绿素a及优势类群的分布与数量分布基本一致．福建沿岸海域赤潮生物种类较多，是引发赤潮的潜在生物因素，一些赤潮生物已在闽南、闽东沿岸局部海域成为优势种．     

长江口海域春季浮游植物的年际变化

于2014年5月在长江口海域采集海水样品,分析了浮游植物种类组成、细胞丰度、优势种等群落结构特征。共鉴定浮游植物105种,其中硅藻30属56种,甲藻19属41种,以及隶属于金藻、蓝藻等的8个种。浮游硅藻以近岸半咸水种为主,优势种类是中肋骨条藻(Skeletonema costatum);浮游甲藻以沿岸广布种为主,典型代表是东海原甲藻(Prorocentrum donghaiense)。为了更好地了解长江口海域浮游植物的年际变化趋势,本文收集整理了该海域1986—2014年间的春季数据,分析了浮游硅藻、浮游甲藻主要群落特征的年际变化,以及浮游硅藻优势种类细胞粒径的变化趋势。结果表明:(1)浮游硅藻、浮游甲藻的种类数均呈现不同程度的上升趋势,浮游甲藻的上升幅度更为明显;(2)浮游甲藻种类数在浮游植物种类数中的占有比例呈上升趋势,而浮游硅藻所占比例呈下降趋势;(3)浮游硅藻优势种类的细胞粒径呈现小型化趋势。     

链状裸甲藻赤潮消亡过程及其与休眠包囊关系的初步研究

本文对2018年6月10?14日在泉州湾海域发生的一次链状裸甲藻（Gymnodinium catenatum）赤潮的消亡过程进行研究。在现场跟踪监测,共设置4个站位,进行6个航次海洋环境及浮游植物的调查。结合本文对泉州湾海域甲藻包囊的调查研究,探索休眠包囊与赤潮生消过程的关系。研究结果显示,赤潮发生时海况良好,水温和盐度分别介于27.1～28.2℃和29.7～31.4之间,活性磷酸盐和无机氮浓度分别介于未检出至0.045 4 mg/L和0.050～0.281 mg/L之间,赤潮生物密度与营养盐浓度没有呈现显著的相关关系,大风大浪是导致赤潮消亡的重要原因;赤潮消亡过程中共鉴定出浮游植物3门48属100种,硅藻门种类最多;赤潮消亡期间浮游植物群落结构发生变化,前期链状裸甲藻占绝对优势,最高密度达（7.02±0.11）×106 cells/L,后期中肋骨条藻（Skeletonema costatum）和旋链角毛藻（Chaetoceros curvisetus）代替链状裸甲藻成为优势种,且浮游植物种类数明显增加;同时在泉州湾海域共鉴定甲藻包囊5大类37种和1种未定种,平均丰度为574 cysts/g,以异养型甲藻包囊为主;休眠包囊在赤潮生消过程中起着重要作用,赤潮消亡时形成休眠包囊,包囊数量会随着时间呈下降趋势,但仍有萌发的可能,具有重新暴发赤潮的潜在性,需要引起重视。     

夏季北部湾的浮游植物群落

根据2009年8月份对北部湾(18°N～22°N,107°E～110°E)海域12个采水站住的调查,分析夏季调查区浮游植物的群落结构特征.通过Uterm?hl方法共鉴定出浮游植物4门60属90种(不包括未定种),群落组成以硅藻为主,其次是甲藻.浮游植物生态类群以广温广布型种为主,调查区的优势种为菱形海线藻(Thalas...     

桂山岛海域甲藻孢囊的分布与浮游植物休眠体萌发研究

为了了解珠江口桂山岛海域甲藻孢囊的分布及浮游植物休眠体的萌发状况,以揭示赤潮发生潜势,于2009年1月采集了珠江口桂山岛海域表层沉积物样品,对沉积物中甲藻孢囊的种类和数量进行分析,并对浮游植物休眠体进行了萌发试验。结果表明,桂山岛海域甲藻孢囊有21种,原多甲藻类孢囊在种类数上占优势。甲藻孢囊密度较低,为110~315个/g,平均为202个/g,养殖区密度高于非养殖区。异养型甲藻孢囊百分比含量较高,表明了该海域较高的富营养化程度。活体孢囊密度百分比达61.8%,说明表层沉积物中存在大量未萌发的活性孢囊,为赤潮暴发埋下了隐患。萌发的浮游植物种类数较少,为19属22种。20 d和40 d萌发的浮游植物细胞平均密度分别为490个/g和264个/g。萌发的甲藻优势种为Biecheleriopsis adriatica,其次为锥状斯氏藻(Scrippsiella trochoidea);萌发的硅藻主要以中肋骨条藻(Skeletonema costatum)、旋链角毛藻(Chaetoceros curvistus)和舟形藻(Navicula sp.)占优势。桂山岛海域有毒有害甲藻孢囊的广泛分布以及潜在赤潮种类的大量萌发,表明该海域有较高的赤潮发生风险。