象山港国华电厂强增温海域浮游动物群落结构和多样性的时空特征

为探明电厂强增温海域浮游动物群落结构和多样性的时空特征,于2011年在象山港国华电厂附近海域,采用浮游生物Ⅱ型网(网目160μm)进行10站位2重复的浮游动物季节性采样.结果表明,共识别出62种浮游动物(含幼体),平均丰度为9 531.1 ind.m-3.该海域浮游动物群落主要由桡足类和浮游幼体类组成,且以浮游幼体类为主,比例高达66.6%.相似性分析显示,各月间浮游动物群落结构差异极显著(P<0.01),控制群落结构的优势种有18种,最重要的判别种有瘦尾胸刺水蚤Centropages tenuiremis、大同长腹剑水蚤Oithona similis、伪长腹剑水蚤Oithona fallax、克氏纺锤水蚤Acartia clausi、长尾基齿哲水蚤Clausocalanus furcatus、针刺拟哲水蚤Paracalanus aculeatus和小拟哲水蚤Paracalanus parvus.GLM分析显示,月份间的多样性指数也存在极显著差异(P<0.01),经计算,各多样性指数随水温增加而下降的拐点水温范围为20.31～22.31℃.在断面上,离排水口0.2 km断面(D02)的平均水温比2 km断面高2.16℃.受温度影响,主要优势种如瘦尾胸刺水蚤和大同长腹剑水蚤倾向于向D02断面移动,克氏纺锤水蚤、尤其是大型浮游动物倾向于远离排水口,并向1.2 km断面聚集,使D02断面的种类数最少(33种)、丰度最低(5 522.8 ind.m-3),而1.2 km断面的种类数(53种)和丰度(16 491.0 ind.m-3)最高;同时,D02断面的多样性指数也明显低于其它断面.经线性回归分析,海域增温使多样性指数极显著下降(P<0.01),每增温1℃浮游动物丰富度下降12.3%.     

电厂增温对中小型浮游动物群落结构的影响

为探明电厂增温可能导致邻近海域浮游动物的小型化问题,对小网目（网目77μm）采集的象山港国华电厂排水口附近样品数据进行了分析.结果表明：本次调查共鉴定出75种浮游动物（包括浮游幼体、卵与仔鱼）,优势种18种,年平均丰度为27690.0ind/m³.该海域主要由中小型桡足类和浮游幼体组成,且个体体长以<1000μm中小型浮游动物占绝对优势.其中,体长<500μm小型浮游动物丰度在各月份和各断面均最高,平均丰度占总丰度比例>58.2%;体长500~1000μm占比>34.8%;而体长>1000μm所占比例仅为7%.经群落相似性分析（ANOSIM）,群落结构具显著的季节性差异（P<0.05）,但不同断面的空间结构无显著差异.群落相似性百分比（SIMPER）分析显示,导致群落结构时空差异的主要判别种有大同长腹剑水蚤（Oithona similis）、异体住囊虫（Oikopleura dioica）和砂壳虫（Difflugia sp.）等.电厂增温导致大型浮游动物（>2000μm）全部远离排水口0.2km断面（D02断面）,主要幼体类群的桡足类无节幼体和桡足幼体则在增温海域分布较均匀,几乎不受影响.而一些高丰度小型浮游动物,如砂壳虫、短角长腹剑水蚤（Oithona brevicornis）、伪长腹剑水蚤（Oithona fallax）大量聚集于排水口,使D02断面的浮游动物丰度最高,达35704.1ind/m³.多样性分析显示,海域增温与种类数（S）间的线性关系不显著（P>0.05）,而与Shannon指数（H'）、Pielou均匀度（J'）、Simpson指数（D'）间均存在显著的线性关系（P<0.01）.据回归方程斜率计算,每增温1℃会导致浮游动物H'、J'、D'和S分别降低5.4%、5.0%、3.8%和2.9%.     

象山港海域水质时空格局的自组织特征映射神经网络识别

于2007—2008年对象山港23个站点(包括10个电厂站点)的水质样品进行连续2年的季节性采集,采用SOM(Self-Organizing Map)工具箱,结合k-nn(knearest neighbors)神经元聚类对15个水质参数进行分析,以探明象山港海域水质时空变化并识别敏感的影响区域.结果显示,象山港海域N/P(物质的量比)平均值为27.0.水体污染指数(AI)和海水营养指数(NI)分别指示整个象山港水质处于严重污染和富营养化状态,但水质加权指数(WDX)显示,加权水质标准未超过3类水质,说明传统的AI和NI指数不能反映象山港的实际水质状况.经SOM分析发现,象山港海域各取样站点按季节和空间格局可分为8个聚类组.从季节上看,pH和油类含量在春季最低;夏季水温、COD、NO2--N最高,而DO最低.NO3--N、DIN、DIP在秋冬季节高于春夏季节,但透明度相反.Chl-a含量以夏季最高,冬季最低.GLM(General Linear Model)方差分析显示,不同季节的安全性指数(SFT)和N/P无显著差异(p>0.05),而NI、AI和WDX差异极显著(p<0.01).空间分析显示,象山港水体可分为港底区和口中部区,其中,港底区盐度、pH显著低于口中部区(p<0.01),而NO2--N、NH4+-N、DIN、DIP、Chl-a则显著高于口中部区(p<0.05).除WDX无显著差异外,港底区的N/P显著低于口中部区(p<0.01),而NI、AI、SFT相反(p<0.05).建议港区底部宜采用养殖大型海藻方式以减轻富营养化,此外,冬季黄墩港的水体中粪大肠菌群严重超标,生食该季节贝类产品时需要检测.