秦山核电站邻近海域网采浮游植物群落分布及其影响因素

浮游植物作为海洋中最重要的初级生产者，是物质能量循环中的基础环节，其群落变化会影响整个海洋生态系统，也是海域环境评估中的重要依据（孙军等，2004）。秦山核电站位于杭州湾北岸湾顶，是我国自行建设的首座核电站。秦山核电站邻近海域受江浙沿岸流和钱塘江淡水径流的共同影响，营养盐输入十分丰富，为浮游植物生长提供了充足的生源要素。调查核电站周围海域浮游植物群落组成、分布及影响因子，不仅能够为我国制定核电站周围海域管理制度提供生态依据，同时其温排水温升效应在一定程度上也能反应海水温升对浮游植物的影响。

关于该海域的生态调查主要集中于20世纪90年代（何德华等，1999；陆斗定等，1991；王春生等，1999；朱根海等，1991）。进入21世纪以来，便鲜有相关调查报道，对历史调查数据的整理和分析也相对欠缺。本文以2012年春、秋两季秦山核电站邻近海域网采浮游植物群落现状调查数据为基础，对该海域浮游植物丰度、群落结构和优势种组成等作了分析，并探讨主要影响因子，同时比对历年数据，研究其对环境变化的响应。

1 研究区域与方法

1.1 研究区域和站位布设

于2012年5月（春季）和10月（秋季）对秦山核电站邻近海域 （120°56′-120°60′E、30°27′-30°29′N）进行两次综合调查，共布设站位15个（图 1）。

如图1所示，法国旅游部门自上而下分别是法国政府、旅游联盟和地区旅游局，而旅游联盟又分成各大区旅游委员会、省级旅游委员会和旅游办公室。政府主要行使监督和赋予其他相关机构权利的职能，对各地的旅游行业发展提出引导性的策略性意见；而国家旅游联盟是非政府组织，负责协助政府和执行政策，其属下的旅游办公室遍布旅游景区，可免费为游客提供旅游咨询和观光游览向导，并提供地图和旅游景点宣传手册，供游客充分了解当地特色和旅游资源[12]。

  

图1 秦山核电站邻近海域调查站位

1.2 样品采集和分析

依据《海洋监测规范（GB/T17378.4-2007）》（国家标准化委员会，2007），用浅III型浮游生物网（网孔直径76μm）自底至表垂直拖网采集，用Hydro-bios流量计记录滤水量。样品经中性甲醛固定并浓缩制片后，用ZEISS Scope A1显微镜进行鉴定和计数。浮游植物物种鉴定参考《中国海域甲藻》和《中国海域硅藻图谱》等书籍（郭玉洁等，2003；金德祥，1982；杨世民 等，2014，2016）。温度、盐度、营养盐及悬浮物等理化数据，通过采集表层水样（0.5m）测定得到。

1.3 数据处理和分析

本文浮游植物群落参数采用Margalef丰富度指数、Pielou均匀度指数和Shannon-Winner多样性指数 （Margurran A E，1988；Pielou E C，1969；孙军等，2004），用PRIMER6.0软件分析得到。优势度（Y）通过计算公式（1）获得：

2.背向示范法。即体育老师示范时背向学生，和学生同方向站立，让学生跟随自己进行同步练习，由于是背向，不利于学生观察到老师的体前细节动作，因此背向示范法常用于左右方向动作的演示，如武术的套路教学等。

从以上对矿体地质单因素的统计结果看，资源量的分布与矿体资源量相关参数的频数之间的关系明显具有2种特征：相关性、奇异性。相关性在矿体厚度、倾向、品位的分布上体现明显，奇异性在长度、延深、倾角分布上体现。

 

公式中，ni为i种的个体数；N为总个体数；fi为i种在各样品中出现的频率。若优势度（Y）≥0.02，则该种定为优势种。

对不同季节环境因子非参数检验（K-W检验）用SPSS20.0进行。用PRIMER对浮游植物物种丰度进行log（x+1）转换后，建立Bay-Curtis相似性聚类分析，并采用非度量多维尺度分析（Non-metric multi-dimensional scaling analysis，nMDS） 得到浮游植物群落的空间分布。浮游植物群落比较采用单因素相似性分析 （Analysis of similarities，ANOSIM）。采用Canoco 4.5软件对理化因子和两季优势度大于0.01的物种进行典范对应分析（canonical correspondence analysis，CCA）。本文站位图和分布图采用Surfer11绘制，柱状图采用SigmaPlot 10.0绘制。

2 结果

2.1 种类组成和生态类群

2.2.4 患者意见未及时得到反馈 护士长只有每天在早上查房时才有机会跟患者接触，其他时间都是在处理病区的事情，每天工作繁忙，很难做到去病房征求病人意见。

2.3.5 除草：为确保草不与苗木争肥，除草坚持“除早、除小、除了”的原则，前期3－4次除草以人工除草为主，后期以化学除草为主。用氟磺胺草醚试验化除，从7月19日左右开始使用，用喷雾器，喷头带罩，喷治时按行来回进行，压低喷头，最大限度地不喷苗木；7月31日再化除。

根据适盐性差异，可将两季浮游植物划分为3个生态类群：（1）半咸水低盐类群：主要分布在咸淡水交汇的近岸海域，出现的频率和丰度相对较高，是本次调查的优势类群，代表种有琼氏圆筛藻 Coscinodiscus jonesianus和中肋骨条藻Skeletonema costatum等；（2）海洋广布类群：各海域均有分布，对盐度适应性较强，代表种有离心列海链藻Thalassioira excentrica和具槽帕拉藻Paralia sulcata等；（3）外海高盐类群：丰度和出现频率均较低，且主要集中在近外海站位，可能是由台湾暖流携带入该海域，代表种有太阳双尾藻Ditylum sol和铁氏束毛藻Trichodesmium thiebau原tii等。

 

表1 春、秋季秦山核电站邻近海域浮游植物种类组成

  

种类组成 春季 秋季硅藻门 27属58种 35属93种甲藻门 5属7种 6属9种绿藻门 2属3种 5属7种蓝藻门 1属1种 4属5种裸藻门 1属1种 1属1种总计 36属70种 51属115种

2.2 丰度分布

由图7可知，30a来，调查海域春、秋季营养盐含量（溶解无机氮、溶解无机磷）和浮游植物丰度存在明显的年际变化，但整体呈上升趋势。与1981-1982年比较，本次调查中两季溶解无机氮含量均增加了4倍，溶解无机磷含量分别增加了3倍和1倍。氮、磷等营养盐含量的增加，为浮游植物生长提供了充足的生源要素，促使浮游植物大量生长。至本次调查，春、秋季网采浮游植物丰度分别为1981-1982年同季调查的27倍和71倍。

MDEA溶液吸收性能评价装置主要由溶液吸收解吸系统、温度控制系统、压力控制系统、气体供给系统、在线分析系统和数据采集系统组成，溶液吸收解吸系统的有效容积为300 m L，内置磁力搅拌器和鼓泡吸收管，利用温度控制系统对其温度进行控制，控温范围为5～250℃，恒温波动不大于0.05℃，通过前、后背压阀控制其压力，控压范围为0～10 MPa，精度可达±0.1 MPa。分别将PT100型温度变送器、3051TA型压力变送器、LXI-B型气体流量计以及EC9820型二氧化碳在线分析仪、EC9852型硫化氢在线分析仪经数据采集系统与微型计算机相连，对整个装置的运行状况进行监视和调整。

  

图2 春、秋季秦山核电站邻近海域浮游植物丰度分布（×104 个/m3）

2.3 优势种

秋季杭州湾海域水团处于自夏季向冬季的过渡型，台湾暖流自南向北扩张，江浙沿岸流的西缩（张启龙等，2007），使得该季暖水种种类数和丰度增多，故秋季浮游植物群落与春季存在显著的季节性差异，且丰富度指数、多样性指数和种类数均高于春季（表1，表3，图4）。此外，秋季的水团运动趋势也可能使得海域东南部近外海区受台湾暖流的影响相对较大，因而与其他区域浮游植物群落形成差异（图5）。

 

表2 秦山核电站邻近海域浮游植物优势种平均丰度（×104个/m3） 和优势度 （Y）

  

优势种 春季 秋季丰度 Y 丰度 Y弓束圆筛藻小型变种Coscinodiscus curvatulus var.minor - - 17.24 0.200琼氏圆筛藻C.jonesianus 47.72 0.025 32.61 0.037虹彩圆筛藻C.oculus-iridis 106.25 0.048 - -具槽帕拉藻Paralia sulcata 85.87 0.035 - -中肋骨条藻Skeletonema costatum 1 075.22 0.596 562.88 0.642

2.4 群落参数

两季浮游植物丰富度指数存在极显著差异（P=0.000），均匀度指数和多样性指数季节性差异不显著。表3显示，春季丰富度和多样性指数（分别为0.81和1.24）低于秋季（分别为3.26和1.56），春季（0.47）均匀度指数则略高于秋季（0.46）。

 

表3 秦山核电站邻近海域春、秋季浮游植物群落参数比较

  

注：“**”表示差异极显著 （P＜0.01）

 

群落参数 季节春季 秋季丰富度指数 0.81±0.15** 3.26±0.66均匀度指数 0.47±0.15 0.46±0.14多样性指数 1.24±0.42 1.56±0.53

群落参数分布上，同一季节多样性、均匀度和丰富度指数分布格局相似。春季均呈现两个明显的高值区，分别为调查海域东南部外海侧和西北部近岸；秋季分布趋势与春季相反，高值区位于调查海域东北部外海侧和西南部近岸（图3）。

  

图3 秦山核电站邻近海域春（a、c、e）、秋季（b、d、f）浮游植物群落参数分布

 

注：a、b：丰富度指数；c、d：均匀度指数；e、f：多样性指数

2.5 群落分布差异

根据聚类分析（图4）结果，可将浮游植物分为春、秋季群落。单因素ANOSIM分析也表明，浮游植物群落季节差异显著（R=0.96，P=0.001）。此外，根据两季浮游植物多维尺度分析（图5）表明秋季调查海域东南近外海区域浮游植物群落与其余地区存在差异。

2.6 群落分布差异

春、秋季主要环境因子比较见表4。除悬浮物浓度分布无显著季节性差异外，两季环境因子均存在不同程度差异，其中温度、透明度、盐度、溶解无机磷、溶解无机氮和氮磷比差异极显著。测定的8个环境因子中，除温度和透明度外，均呈秋季高于春季的趋势。

本次春、秋季调查共检出浮游植物共5门60属139种（春季5门36属70种、秋季5门51属115种），其中硅藻42属110种（占79.1%），甲藻 8属12种 （占8.6%），绿藻 5属9种 （占6.5%），蓝藻4属6种（占4.3%），裸藻1属2种（占 1.5%） （表 1）。

2.7 典范对应分析

根据浮游植物的出现频率和优势度，选取9种（优势度＞0.01）用于CCA排序。蒙特卡罗检验（Monte Carlo test）表明，第1轴和全部轴均呈极显著差异（P=0.02），故排序结果可信。排序图中8个环境因子共解释浮游植物总变量的58.1%。第1轴和第2轴的特征值分别为0.196和0.020，并各自解释了48.0%和5.0%的物种变量。第1轴和第2轴物种-环境关系系数分别为0.937和0.644，表明这8个环境因子与9种浮游植物主要种类相关性良好。图6表明，氮磷比、溶解无机氮、溶解无机磷和盐度是调查海域浮游植物的主要环境因子，其中第1轴主要受控于氮磷比、溶解无机氮和盐度，第2轴主要受控于溶解无机磷。此外，透明度与虹彩圆筛藻正相关，与琼氏圆筛藻和蛇目圆筛藻负相关，溶解硅酸盐与克尼角毛藻正相关。

  

图4 秦山核电站邻近海域春、秋季浮游植物聚类分析

  

图5 秦山核电站邻近海域春、秋季浮游植物多维尺度分析

 

表4 秦山核电站邻近海域春、秋季化学因子比较

  

注：“*”表示差异显著（P＜0.05）；“**”表示差异极显著（P＜0.01）

 

参数 季节春季 秋季温度/℃ 23.15±0.49** 22.49±0.57透明度/m 0.19±0.05** 0.10±0.04盐度 4.75±0.31** 7.53±0.07悬浮物/（mg·L-1） 316.47±173.75 504.27±353.55溶解硅酸盐/（mg·L-1） 2.96±0.04* 3.13±0.09溶解无机磷/（mg·L-1） 0.065±0.001** 0.069±0.001溶解无机氮/（mg·L-1） 2.29±0.05** 3.09±0.07氮磷比 75.30±2.63** 96.38±2.85

  

图6 主要浮游植物种类与环境因子之间的CCA排序图

 

注：1.克尼角毛藻Chaetoceros knipowitschi；2.蛇目圆筛藻Coscin原odiscus argus；3.弓束圆筛藻小型变种Coscinodiscus curvatulus var.minor；4.琼氏圆筛藻Coscinodiscus jonesianus；5.虹彩圆筛藻Cos原cinodiscus oculus-iridis；6.钝脆杆藻 Fragilaria capucina；7.具槽直链藻Melosira sulcata；8.弯菱形藻Nitzschia sigma；9.中肋骨条藻Skeletonemacostatum

3 讨论

3.1 浮游植物群落分布特征及其与水团的关系

秋季透明度较低，水体透光性弱，虹彩圆筛藻等藻类对光照需求较高，生长易受到光抑制，而对光照需求相对较低的琼氏圆筛藻和蛇目圆筛藻大量生长，优势度较春季明显上升。CCA分析也表明透明度与虹彩圆筛藻正相关，与琼氏圆筛藻和蛇目圆筛藻负相关（图6）。此外，秋季克尼角毛藻出现且丰度较高可能是由于该季溶解硅酸盐含量相对丰富，适应该种生长（表4） （江志兵等，2012）。CCA分析中克尼角毛藻与溶解硅酸盐也呈密切的正相关关系（图6）。

本次调查，共有优势种3属5种（春季3属4种、秋季2属3种）。中肋骨条藻Skeletonema costatum和琼氏圆筛藻Coscinodiscus jonesianus为两季优势种，其中前者占绝对优势（Y分别为0.596和0.642）。此外，虹彩圆筛藻Coscinodiscus oculus-iridis和具槽帕拉藻为春季优势种，弓束圆筛藻小型变种Coscinodiscus curvatulus var.minor为秋季优势种（表2）。

3.2 浮游植物群落与环境因子的关系

浮游植物生长受到诸多环境因素的影响，并能对环境变化迅速响应（彭昆仑等，2007；孙军等，2005；杨阳等，2016）。本次调查春、秋季氮磷比 （分别为 75.30和 96.38） 远高于 Refield（1958）比值16。中肋骨条藻等链状硅藻由于个体较小，其细胞组成对磷需求较圆筛藻Coscinodis原cales spp.等大型硅藻低，加之其对光照适应范围较广，故成为两季绝对优势种（Glibert P M et al，2011；刘东艳等，2016）。此外，高氮磷比刺激嗜氮硅藻——中肋骨条藻生长的同时会抑制其他藻种的生长，也可能促使两季中肋骨条藻旺发（春、秋季分别占总丰度的59.65%和64.17%） （刘东艳等，2016）。

秦山核电站邻近海域主要受到江浙沿岸流和钱塘江淡水径流的共同影响（张启龙等，2007），因此既有冲淡水携带的淡水及半咸水类群，又有本土及沿岸流携带的近岸低盐类群。此外，台湾暖流入侵会带入少数外海高盐类群，使得海域浮游植物种类组成复杂（两季共139种）。本次调查，春、秋季浮游植物群落均以硅藻为主导（分别占总种类数82.9%和80.9%），甲藻次之（分别占总种类数10.0%和7.8%），这与以往调查结果一致（蔡燕红，2016；贾海波等，2014；刘子琳等，2001；中国海湾志编委会，1992）。两季中肋骨条藻均为绝对优势种（优势度分别为0.596和0.642），其余藻种优势度明显低于该种，导致秦山核电站邻近海域浮游植物群落结构简单，优势种组成单一（表2）。

浮游植物平均丰度上，此次调查春季高于秋季。这可能是由于春季温度和透明度相对较高，水温适宜且光照充足，加之春季主要受沿岸流控制，营养盐含量丰富且补充及时，使得近岸种大量繁殖，丰度上升。秋季台湾暖流入侵加剧，水团运动相对剧烈，透明度下降，故秋季调查虽然出现部分外海高盐种，但浑浊水体也使大部分浮游植物生长受到光抑制，从而限制了秋季浮游植物总丰度的增加，表4也表明秋季透明度较春季显著下降 （P＜0.01）。

3.3 浮游植物对环境变化的响应

春季，调查海域浮游植物细胞丰度为354.76×104～4053.11×104个/m3，平均值（Mean±SD） 为 （1802.62±1 145.99）×104个/m3，高值区位于调查海域西部近岸至西南部海域；秋季为 126.06×104～2478.00×104个/m3，平均值为（877.15±724.10）×104个/m3，丰度分布与春季存在显著差异，高值区位于调查海域东南部外海侧至白塔山群岛西南侧近岸（图2）。

对比优势种组成（表5）可以看出，20世纪80年代至本次调查浮游植物优势种中链状硅藻（如拟货币直链藻Melosira nummuloides、具槽帕拉藻等）及小型硅藻（如弓束圆筛藻小型变种等）优势度上升并逐渐取代布氏双尾藻Ditylum brightwellii等大型硅藻，成为新兴优势种，这种小型化现象在全球各海域均有发生（Dippner，1998；Pan et al，1997；张学才等，2012）。这可能是由于海域氮磷比增加，链状硅藻和小型硅藻体积较小，其细胞内结构组成对磷需求低，在高氮磷比水体中更适应生长（Glibert et al，2011）。同时，链状硅藻繁殖迅速，营养盐等生源要素充足时更具竞争优势（Wang et al，2009）。此外，杭州湾海域水体悬浮物浓度高，透光性较低，小型藻类比表面积较大，较大型硅藻更适宜漂浮，该特性使其能够尽可能接近表层水体获得光照，这也可能促使该海域浮游植物优势种由大型硅藻向小型硅藻演替。另外，历年优势种组成中赤潮藻种一直占据较高比例，其中1998年春季调查优势种均为赤潮种，而本次调查赤潮种占两季优势种种类组成的60%。这可能由于秦山核电站邻近海域受钱塘江径流输入影响，高营养盐底层水被搅至表层，加之陆源冲淡水的大量补充，故营养盐含量十分丰富，且长期处于富营养化状态（高生泉等，2011），为赤潮种的大量生长提供了良好的生存环境。

  

图7 不同年份秦山核电站邻近海域春、秋季网采浮游植物丰度、营养盐及氮磷比

 

注：历年营养盐（DIN、DIP）数据采集自浙江省海岸带和滩涂资源综合调查报告编写委员会，1988；蒋玫等，2004；高生泉等，2011

 

表5 不同年份秦山核电站邻近海域春、秋季网采浮游植物优势种

  

注：“*”代表赤潮种；“#”代表链状硅藻和小型变种；以上数据均为网样

 

采样时间 优势种参考文献1981.10 琼氏圆筛藻*、中肋骨条藻*，#、布氏双尾藻*、弯菱形藻 （编浙写江委省员海会岸，带19和88）滩涂资源综合调查报告1 1 9 9 8 8 2 2..0 1 5 0 骨条藻*，#、圆筛藻 （中国海湾志编纂委员会，1992）1998.04 中肋骨条藻*，#、琼氏圆筛藻*、中华盒形藻*Biddulphia sinensis 2004.05 中肋骨条藻*，#、琼氏圆筛藻*、虹彩圆筛藻、洛氏菱形藻Nitzsehia lorenziana、辐射 （蔡燕红， 2006）圆筛藻*Coscinodiscus radiatus、布氏双尾藻*2005.03 翼根管藻*Rhizosolenia alata、虹彩圆筛藻、太阳双尾藻、活动盒形藻Biddulphia mobiliensis、辐射圆筛藻2007.04 布氏双尾藻、拟货币直链藻#Melosira nummuloides、中肋骨条藻*，#、虹彩圆筛藻、琼氏圆筛藻*、辐射圆筛藻、洛氏菱形藻Nitzsehia lorenziana （秦铭俐等，2008）2012.05 琼氏圆筛藻*、虹彩圆筛藻、具槽帕拉藻*，#、中肋骨条藻*，#本次调查2012.10 弓束圆筛藻小型变种#、琼氏圆筛藻*、中肋骨条藻*，#

  

图8 春、秋季等温线与琼氏圆筛藻丰度（单位：×104个/m3）叠加图

3.4 温排水对浮游植物的影响

核电站温排水对浮游植物存在多方面的影响。群落结构方面，本次调查蓝藻及裸藻等微型浮游植物的种类和丰度均较低（表1），一方面网采的形式会使得直径小于76 μm的藻类漏过网孔，造成损失；另一方面相对于小型浮游植物，微型浮游植物更易受到高温威胁（谢艳辉等，2015），温排水造成的海水温升可能抑制了该类群的生长。丰度方面，本次春、秋季调查得到的浮游植物丰度较历年同季均显著上升，除上节涉及的营养盐变化外，部分藻种受温排水影响生长加速也可能是造成该趋势的原因之一。黄世玉等（1998）研究表明温升会增加琼氏圆筛藻的细胞分裂速率，该藻种为此次调查的两季主要优势种，在一定程度上温排水有益于该种的丰度升高。图8中春、秋季秦山核电站附近等温线与琼氏圆筛藻丰度叠加结果也可知，两季该种丰度分布与温度分布趋势呈一定正相关关系，即较高温度的等温线附近琼氏圆筛藻丰度较高，特别是秋季，秦山核电站周围等温线密集，反映了其温排水对调查海域表层水温的影响，而热羽区域（B13、B14和B15）琼氏圆筛藻丰度也较高。优势种方面，海水温升一定程度上刺激了藻类生长，尤其是繁殖速率较快的链状硅藻，致使网采浮游植物群落优势种小型化（表5历年网采浮游植物优势种组成中本次调查具槽帕拉藻等链状硅藻和弓束圆筛藻小型变种等小型硅藻占比为近30年最高），这与郝彦菊等（2010）在大亚湾核电站附近海域观察到的趋势一致。

4 结论

（1）两季调查共鉴定检出浮游植物5门60属139种，种类组成以硅藻为主（占85.3%），甲藻次之（占9.3%），绿藻、蓝藻和裸藻偶有检出。浮游植物平均丰度春季（1 802.62×104个/m3）高于秋季 （877.15×104个/m3），其中中肋骨条藻Skele原toema costatum和琼氏圆筛藻Coscinodiscus jone原sianus为两季优势种。

（2）浮游植物群落季节性差异显著，氮磷比、溶解无机氮、溶解无机磷和盐度是影响调查海域浮游植物的主要环境因子。

（3）近30a来，调查海域浮游植物丰度明显上升，且优势种组成呈大型硅藻向链状硅藻演替的趋势，同时赤潮藻种增多，这可能是受到营养盐含量和结构变化及水温升高等因素的共同作用。

罗爹爹便向阿东解释，说：“你姆妈是个好人。每回见我，就会跟阿里说，罗爹爹腿不好，要搀扶罗爹爹。阿里硬是记住了。”

在不考虑阻尼的情况下，在式(58)中令右边项为零，同时令那么可以得到一个以ω为特征值为特征向量的特征值问题，即

参考文献

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