桂山島海域甲藻孢囊的分布與浮游植物休眠體萌發(fā)研究

康 偉, 王朝暉

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桂山島海域甲藻孢囊的分布與浮游植物休眠體萌發(fā)研究

康 偉1, 3, 王朝暉2, 3

(1. 中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院東海水產(chǎn)研究所, 上海 200090; 2. 暨南大學(xué), 廣東廣州 510632; 3. 水體富營(yíng)養(yǎng)化與赤潮防治廣東普通高校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(暨南大學(xué)); 廣東廣州 510632)

為了了解珠江口桂山島海域甲藻孢囊的分布及浮游植物休眠體的萌發(fā)狀況, 以揭示赤潮發(fā)生潛勢(shì), 于2009年1月采集了珠江口桂山島海域表層沉積物樣品, 對(duì)沉積物中甲藻孢囊的種類(lèi)和數(shù)量進(jìn)行分析, 并對(duì)浮游植物休眠體進(jìn)行了萌發(fā)試驗(yàn)。結(jié)果表明, 桂山島海域甲藻孢囊有21種, 原多甲藻類(lèi)孢囊在種類(lèi)數(shù)上占優(yōu)勢(shì)。甲藻孢囊密度較低, 為110~315個(gè)/g, 平均為202個(gè)/g, 養(yǎng)殖區(qū)密度高于非養(yǎng)殖區(qū)。異養(yǎng)型甲藻孢囊百分比含量較高, 表明了該海域較高的富營(yíng)養(yǎng)化程度。活體孢囊密度百分比達(dá)61.8%, 說(shuō)明表層沉積物中存在大量未萌發(fā)的活性孢囊, 為赤潮暴發(fā)埋下了隱患。萌發(fā)的浮游植物種類(lèi)數(shù)較少, 為19屬22種。20 d和40 d萌發(fā)的浮游植物細(xì)胞平均密度分別為490個(gè)/g和264個(gè)/g。萌發(fā)的甲藻優(yōu)勢(shì)種為, 其次為錐狀斯氏藻(); 萌發(fā)的硅藻主要以中肋骨條藻()、旋鏈角毛藻()和舟形藻(sp.)占優(yōu)勢(shì)。桂山島海域有毒有害甲藻孢囊的廣泛分布以及潛在赤潮種類(lèi)的大量萌發(fā), 表明該海域有較高的赤潮發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)。

甲藻孢囊; 浮游植物休眠體; 萌發(fā); 桂山島海域; 珠江口

休眠體是浮游植物生活史中重要的保護(hù)機(jī)制和繁殖方式, 當(dāng)海洋環(huán)境發(fā)生變化時(shí), 浮游植物常會(huì)以休眠體的形式沉降到海底[1], 當(dāng)環(huán)境條件適宜時(shí), 浮游植物休眠體又能萌發(fā)成營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞回到水體, 休眠體對(duì)浮游植物種群的生存、延續(xù)以及種群的分布擴(kuò)散等, 均具有重要的生物學(xué)和生態(tài)學(xué)意義[2]。甲藻休眠體稱(chēng)為孢囊, 孢囊具有孢粉質(zhì)壁, 能長(zhǎng)期完整地保存在沉積物中, 可以真實(shí)地記載甲藻種群發(fā)展, 被認(rèn)為是引發(fā)赤潮的“種源”[3]。其密度及百分比含量可反映當(dāng)時(shí)海域浮游植物狀況以及赤潮發(fā)生的歷史及海域富營(yíng)養(yǎng)化的演變歷史[4]。

桂山島海域位于珠江口外伶仃洋, 是我國(guó)赤潮多發(fā)區(qū)之一, 也是廣東重要的水產(chǎn)增養(yǎng)殖區(qū)和重要的漁場(chǎng)。為了減少潮汐的影響, 桂山島海域距岸500 m處修有兩條長(zhǎng)約400 m和800 m的防波堤, 僅有兩個(gè)出口用于交通, 堤外除東北部有養(yǎng)殖外, 堤內(nèi)養(yǎng)殖區(qū)密布, 水體交換能力差, 水體富營(yíng)養(yǎng)化嚴(yán)重, 多次發(fā)生大規(guī)模赤潮, 給當(dāng)?shù)睾Ｑ鬂O業(yè)造成了巨大損失。國(guó)內(nèi)有關(guān)甲藻孢囊分布的研究已有不少[5-7], 但對(duì)浮游植物休眠體萌發(fā)與赤潮發(fā)生關(guān)系的研究較少, 而有關(guān)珠江口甲藻孢囊的分布狀況及浮游植物休眠體萌發(fā)研究尚未見(jiàn)報(bào)道。本文對(duì)桂山島海域表層沉積物中甲藻孢囊的種類(lèi)和數(shù)量進(jìn)行了定性定量分析, 并對(duì)表層沉積物中浮游植物休眠體進(jìn)行了萌發(fā)試驗(yàn), 以期了解桂山島海域甲藻孢囊的分布及浮游植物休眠體的萌發(fā)狀況, 為揭示該海域赤潮發(fā)生潛勢(shì)提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 采樣點(diǎn)設(shè)置與樣品采集

在桂山島海域設(shè)置7個(gè)站位(圖1), 其中, G1、G2、G5、G6和G7站分布于養(yǎng)殖區(qū), 在堤外無(wú)養(yǎng)殖區(qū)域及水體交換區(qū)分別設(shè)置對(duì)照點(diǎn)G3和G4站。于2009年1月用彼得遜(Peterson Garb)抓斗式采泥器采集表層沉積物, 取上表層0~2 cm沉積物, 立即置于4℃下避光保存待分析。

1.2 樣品處理與甲藻孢囊分析鑒定

取10 g沉積物樣品, 經(jīng)濃鹽酸和氫氟酸處理, 去除沉積物中的鈣質(zhì)和硅質(zhì)后用蒸餾水脫酸, 脫酸后超聲波處理30 s, 然后依次通過(guò)125、20 μm不銹鋼網(wǎng)篩, 收集兩者之間的樣品至表面皿中, 將表面皿渦旋, 用吸管吸取上層懸浮液至小塑料廣口瓶中, 加濃度為2%~3%的福爾馬林溶液固定, 最后定容至10 mL。

取0.5 mL處理后的樣品在Leica DMIRB顯微鏡下觀察, 記錄樣品中甲藻孢囊的數(shù)量與種類(lèi), 包括含有內(nèi)含物的活體孢囊和已經(jīng)萌發(fā)的空孢囊。重復(fù)取樣觀察, 使每個(gè)樣品至少觀察到100至200個(gè)孢囊,孢囊的密度以每克干泥內(nèi)的孢囊數(shù)(個(gè)/g)表示。孢囊分類(lèi)鑒定至種, 在不能確定種名的情況下, 則鑒定至屬。

1.3 浮游植物休眠體的萌發(fā)與觀察

浮游植物休眠體具有一定時(shí)間的強(qiáng)制性休眠期, 一般為2周至半年不等[8], 只有過(guò)了強(qiáng)制性休眠期的休眠體才具有萌發(fā)潛勢(shì)。本研究中, 樣品在4℃下避光保存一年, 確保全部休眠體度過(guò)強(qiáng)制性休眠期, 同時(shí)也使得沉積物中的浮游植物營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞失去生長(zhǎng)活性, 在培養(yǎng)過(guò)程中不能生長(zhǎng)增殖, 保證實(shí)驗(yàn)中的浮游植物全部為休眠體萌發(fā)而來(lái)。

取1 g表層沉積物樣品, 加入到含有40 mL培養(yǎng)基的三角瓶中, 培養(yǎng)基用桂山島海域陳舊海水配制, 其中的氮、磷、硅濃度均設(shè)置為研究海域最高的質(zhì)量濃度, 分別為500 μg/L、74 μg/L和1000 μg/L, 其余元素及其質(zhì)量濃度與f/2培養(yǎng)基相同。

萌發(fā)培養(yǎng)在25℃的恒溫光照培養(yǎng)箱中進(jìn)行, 光照強(qiáng)度為7500 lx、光暗比12 h︰12 h(L︰D), 每天搖動(dòng)一次。每個(gè)沉積物樣品設(shè)20 d和40 d萌發(fā)兩組實(shí)驗(yàn), 每個(gè)實(shí)驗(yàn)組各設(shè)3個(gè)平行。在培養(yǎng)的第20天和第40 天,各取上清30 mL, 合并3個(gè)平行樣品, 并加入4%的福爾馬林溶液固定, 靜置24 h以上, 逐步濃縮成2 mL待觀察。

在Leica DMIRB顯微鏡下對(duì)萌發(fā)的浮游植物進(jìn)行定性定量分析, 萌發(fā)的浮游植物數(shù)量以1 g干泥中萌發(fā)的浮游植物細(xì)胞數(shù)表示(個(gè)/g), 一些不確定種僅鑒定至屬。其中對(duì)萌發(fā)出的一種薄壁甲藻的鑒定是通過(guò)分離培養(yǎng)的細(xì)胞株進(jìn)行rDNA序列測(cè)定, 與GenBank上的相關(guān)序列比對(duì)分析, 結(jié)合掃描電子顯微鏡觀察確定的。

2 結(jié)果與分析

2.1 桂山島海域表層沉積物中甲藻孢囊的分布

2.1.1 甲藻孢囊的種類(lèi)組成

表層沉積物中共分析鑒定出甲藻孢囊21種, 其中膝溝藻類(lèi)(Gonyaulacoid group)3種、鈣質(zhì)類(lèi)(Calcoidinellid group)1種、裸甲藻類(lèi)(Gymnodiniod group)5種、原多甲藻類(lèi)(Protoperidinioid group)9種、翼藻類(lèi)(Diplopsalid group)3種, 各站位甲藻孢囊分布見(jiàn)表1。每個(gè)站位出現(xiàn)的孢囊物種數(shù)為6～10種, 平均為8種, 其中G2、G6站種類(lèi)數(shù)較多。原多甲藻類(lèi)孢囊是桂山島海域的優(yōu)勢(shì)類(lèi)群, 種類(lèi)數(shù)較多, 裸甲藻類(lèi)孢囊、膝溝藻類(lèi)孢囊種類(lèi)數(shù)也較豐富。有毒有害的亞歷山大藻屬孢囊(sp.)、錐狀斯氏藻孢囊()、鏈狀裸甲藻孢囊()均有分布, 特別是微小亞歷山大藻孢囊()和透鏡翼甲藻孢囊()出現(xiàn)頻率較高, 分別達(dá)到85.7%和100%。

表1 甲藻孢囊在桂山島海域表層沉積物中的分布

2.1.2 甲藻孢囊的密度分布

甲藻孢囊密度為110~315 個(gè)/g, 平均密度為202個(gè)/g。其中, 微小亞歷山大藻孢囊平均密度最高, 為63個(gè)/g。從分布區(qū)域看, 甲藻孢囊密度表現(xiàn)為養(yǎng)殖區(qū)高于非養(yǎng)殖區(qū), 其中位于養(yǎng)殖區(qū)的G2站甲藻孢囊密度最高, 非養(yǎng)殖區(qū)G3站甲藻孢囊密度最低。G4站處于堤內(nèi)外水體交換處, 孢囊密度也較高。堤內(nèi)還出現(xiàn)一個(gè)孢囊密度相對(duì)較低的區(qū)域, 該區(qū)域靠近港口, 且處在航道上, 在本次調(diào)查前曾有過(guò)挖掘, 而堤外低密度的G3站也處在航道上(圖2)。

在營(yíng)養(yǎng)類(lèi)型上, 甲藻分為自養(yǎng)型和異養(yǎng)型兩種。自養(yǎng)型甲藻能進(jìn)行光合作用, 而異養(yǎng)型甲藻則需要攝食其他小型浮游植物或有機(jī)碎屑維持生長(zhǎng)。膝溝藻類(lèi)、鈣質(zhì)孢囊類(lèi)的全部物種以及裸甲藻類(lèi)中的鏈狀裸甲藻、旋溝藻(spcf.)和哈曼褐多溝藻()屬于自養(yǎng)型甲藻, 而全部原多甲藻類(lèi)、翼藻類(lèi)以及裸甲藻類(lèi)中的多溝藻(sp.)屬于異養(yǎng)型甲藻, 形成孢囊的甲藻中異養(yǎng)型和自養(yǎng)型甲藻孢囊的比例是孢囊集群結(jié)構(gòu)的重要組成。本研究中異養(yǎng)型甲藻孢囊相對(duì)較豐富, 其密度百分比為28.7%~ 89.0%, 平均為56.5% (圖3), 除G1站外, 其余站位均為異養(yǎng)型占優(yōu)勢(shì)。

從是否萌發(fā)的角度, 孢囊又可分為未萌發(fā)的活體孢囊和已萌發(fā)的空孢囊。活體孢囊一般為水體中新形成的孢囊, 其尚未萌發(fā)還具有萌發(fā)活性, 能反映海域孢囊形成趨勢(shì), 而空孢囊是已經(jīng)萌發(fā)釋放了原生質(zhì)的孢囊空殼, 其數(shù)量及百分比可反映孢囊的萌發(fā)狀況。本研究中活體孢囊占總孢囊數(shù)量的百分比為28.5%~89.0%, 平均為61.8%(圖4)。活體孢囊密度變化范圍在61~244個(gè)/g, 平均為124個(gè)/g。除G1和G4站位外, 活體孢囊密度均顯著高于空孢囊密度。

2.2 桂山島海域萌發(fā)的浮游植物群落結(jié)構(gòu)

2.2.1 萌發(fā)的浮游植物種類(lèi)組成

桂山島海域表層沉積物共萌發(fā)出浮游植物19屬22種。其中硅藻16種, 占總種數(shù)的72.7%, 甲藻4種, 占總種數(shù)的18.2%, 其他浮游植物種類(lèi)僅2種。20 d和40 d萌發(fā)出的浮游植物種類(lèi)數(shù)差異不明顯。其中, 20 d萌發(fā)出的硅藻種類(lèi)數(shù)較多, 而甲藻種類(lèi)數(shù)較少; 40 d萌發(fā)出的甲藻占總種數(shù)的百分比上升, 而硅藻所占百分比則明顯降低(圖5)。

2.2.2 萌發(fā)的浮游植物密度

萌發(fā)的浮游植物細(xì)胞密度如圖6a所示, 20 d萌發(fā)出的浮游植物細(xì)胞密度為185~1768個(gè)/g, 平均為490 個(gè)/g, 以甲藻占優(yōu)勢(shì), 其密度百分比為71.0%; 40 d萌發(fā)出的浮游植物細(xì)胞密度低于20 d, 為36~768 個(gè)/g, 平均為264 個(gè)/g, 硅藻和甲藻密度百分比分別為54.4%和45.2%。20、40 d細(xì)胞密度最高值均出現(xiàn)在G3站位, 構(gòu)成密度峰值的主要種為, 其細(xì)胞密度分別為1565和672個(gè)/g。

a. 總浮游植物, b. 硅藻, c. 甲藻, d.adriatica

a. overall phytoplankton; b. diatoms; c. dinoflagellates; d.

從硅藻萌發(fā)情況(圖6b)看, 20 d和40 d萌發(fā)的細(xì)胞平均密度分別為142個(gè)/g和144 個(gè)/g, 除G7細(xì)胞密度較低外, 其余各站位萌發(fā)的硅藻細(xì)胞密度相近。 20 d萌發(fā)中, G2站的優(yōu)勢(shì)硅藻為擬菱形藻(sp.), G7站硅藻的優(yōu)勢(shì)種為菱形海線(xiàn)藻(), 其他站位無(wú)明顯優(yōu)勢(shì)硅藻。40 d萌發(fā)中, 多數(shù)站位硅藻優(yōu)勢(shì)種為中肋骨條藻(), 也有部分站位以旋鏈角毛藻()和舟形藻(sp.)占優(yōu)勢(shì)。

20 d和40 d萌發(fā)出的甲藻細(xì)胞密度分別為348和119個(gè)/g。20 d萌發(fā)的甲藻平均密度高于硅藻, 而40 d萌發(fā)的甲藻則略低于硅藻(圖6c)。優(yōu)勢(shì)甲藻主要為, 其平均百分比含量達(dá)64.1%, 幾乎所有站位均有出現(xiàn), 細(xì)胞密度與甲藻細(xì)胞密度趨勢(shì)一致(圖6d)。錐狀斯氏藻()是甲藻的第2優(yōu)勢(shì)種, 在20 d萌發(fā)的密度及出現(xiàn)頻率也較高, 最高密度為200 個(gè)/g, 而40 d萌發(fā)中僅有2個(gè)站出現(xiàn), 但密度均較高。亞歷山大藻(sp.)僅出現(xiàn)在G1和G3站的40 d萌發(fā)結(jié)果中, 細(xì)胞密度均較低, 最高密度僅為21 個(gè)/g。

3 討論

3.1 甲藻孢囊分布特征與環(huán)境因子的關(guān)系

桂山島海域由于建有防波堤, 相對(duì)來(lái)說(shuō)受到外來(lái)風(fēng)浪影響較小, 堤內(nèi)形成的孢囊也很難遷移出去, 孢囊產(chǎn)量能代表該海域孢囊形成率。表層沉積物中共分析鑒定出甲藻孢囊21種, 孢囊密度平均為202個(gè)/g, 但種類(lèi)數(shù)及孢囊密度卻低于廣東其他沿海港灣如大亞灣大鵬澳海域、大鵬灣、深圳灣等[9-10]。由于甲藻孢囊的分布受海水深度、溫度、鹽度和營(yíng)養(yǎng)鹽等海洋環(huán)境因素以及孢囊的產(chǎn)量、底部沉積物顆粒的大小和沉積速率等共同影響[11-13], 而且甲藻孢囊常在顆粒大小、沉降性質(zhì)與之相近的黏土中積累, 黏性沉積物中甲藻孢囊密度總體高于砂質(zhì)沉積物[14], 而桂山島海域位于珠江口, 沉積物砂質(zhì)含量較高, 導(dǎo)致孢囊密度較廣東其他港灣低。從分布區(qū)域上看, 甲藻孢囊密度表現(xiàn)為養(yǎng)殖區(qū)高于非養(yǎng)殖區(qū), 這與養(yǎng)殖區(qū)較高的富營(yíng)養(yǎng)化程度及較少的擾動(dòng)有關(guān), 而航道上由于挖掘以及頻繁的擾動(dòng), 孢囊難以沉降積累, 因此孢囊密度較低。沉積物中的孢囊一般需要進(jìn)入水體真光層, 具有一定的溶解氧和適當(dāng)?shù)墓鈴?qiáng)才能萌發(fā)[15], 水體擾動(dòng)較大的海域, 孢囊進(jìn)入真光層萌發(fā)的幾率更大, 而萌發(fā)后的空孢囊還會(huì)沉降至沉積物中。桂山島海域海底擾動(dòng)程度較低, 沉積物中孢囊萌發(fā)率較低, 這也是空孢囊百分比含量較低的原因, 但大量活性孢囊的存在也為赤潮暴發(fā)埋下了隱患, 一旦環(huán)境條件有利于孢囊的萌發(fā), 則有發(fā)生赤潮的風(fēng)險(xiǎn)。

異養(yǎng)型甲藻及其孢囊的產(chǎn)量高于自養(yǎng)型, 表明供其攝食的小型硅藻數(shù)量豐富, 而異養(yǎng)型甲藻孢囊相對(duì)較高的百分比是工業(yè)污染和富營(yíng)養(yǎng)化的重要指標(biāo)[16]。桂山島海域養(yǎng)殖發(fā)達(dá), 加上地表徑流輸入的大量營(yíng)養(yǎng)鹽, 富營(yíng)養(yǎng)化嚴(yán)重, 使得一些小型硅藻大量快速生長(zhǎng), 硅藻占據(jù)優(yōu)勢(shì)影響了自養(yǎng)型甲藻的生長(zhǎng), 而以硅藻為食的異養(yǎng)型甲藻數(shù)量增加, 從而導(dǎo)致異養(yǎng)型甲藻孢囊的百分比升高。

亞歷山大藻孢囊在桂山島海域的分布較廣, 特別是微小亞歷山大藻孢囊?guī)缀趺總€(gè)站位都有, 但是密度較低。亞歷山大藻是麻痹性貝類(lèi)毒素(Paralysis Shellfish Poisoning, PSP)的主要產(chǎn)毒藻, 也是我國(guó)分布最廣泛的PSP產(chǎn)毒藻類(lèi), 除了營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞能產(chǎn)毒外, 其孢囊也能產(chǎn)毒, 且孢囊的產(chǎn)毒能力要高出營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞數(shù)倍[17], 而孢囊又可被底棲貝類(lèi)攝食, 成為冬季貝類(lèi)體內(nèi)毒素積累的重要原因[18]。盡管桂山島海域表層沉積物中的亞歷山大藻孢囊百分比含量較高, 但總的來(lái)說(shuō)密度較低, 而且桂山島海域尚未有大規(guī)模亞歷山大藻赤潮的記錄, 有關(guān)亞歷山大藻孢囊的形成及其來(lái)源還有待進(jìn)一步研究。

3.2 萌發(fā)的浮游植物群落特征與赤潮發(fā)生潛勢(shì)

萌發(fā)出的浮游植物種類(lèi)數(shù)遠(yuǎn)低于同期的浮游植物調(diào)查, 種類(lèi)組成以硅藻為主, 甲藻種類(lèi)數(shù)較少, 這是由于并非所有浮游植物都能形成孢囊或休眠體, 休眠體種類(lèi)豐富程度應(yīng)較水體中的浮游植物低[19]; 此外, 通過(guò)一段時(shí)間的萌發(fā)培養(yǎng), 萌發(fā)的浮游植物會(huì)發(fā)生種群演替, 競(jìng)爭(zhēng)力強(qiáng)、生長(zhǎng)快的種類(lèi)會(huì)大量增長(zhǎng), 而競(jìng)爭(zhēng)力較差的種類(lèi)則逐漸消失; 再者, 由于萌發(fā)受溫度、溶解氧、營(yíng)養(yǎng)鹽、光照強(qiáng)度等環(huán)境條件[20]及生物內(nèi)在節(jié)律[21]等的影響, 某些種類(lèi)的休眠體在培養(yǎng)過(guò)程中未能萌發(fā)。

盡管萌發(fā)出的硅藻種類(lèi)數(shù)最多, 但其萌發(fā)的硅藻細(xì)胞密度卻不是很高。一方面是由于桂山島海域全年水溫較適宜, 且海水中的營(yíng)養(yǎng)鹽很豐富, 硅藻不需要形成孢子以度過(guò)不良環(huán)境, 因此, 硅藻孢子較低的形成率使得萌發(fā)出的營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞較少; 另一方面, 由于萌發(fā)培養(yǎng)后期, 培養(yǎng)基中硅的消耗導(dǎo)致非硅藻細(xì)胞的大量增殖, 也影響了硅藻的數(shù)量。

萌發(fā)出的為甲藻優(yōu)勢(shì)種, 但在同期的孢囊分布調(diào)查中, 未觀察到該藻的孢囊。該藻細(xì)胞微小, 形態(tài)與裸甲藻相似, 桂山島海域以往浮游植物調(diào)查中有未定名裸甲藻存在的記錄[23-24], 有可能和本研究是同一個(gè)種。由于小型甲藻在常規(guī)生態(tài)學(xué)調(diào)查中很難區(qū)分至種[27], 因此難以判斷其是否為研究海域的新出現(xiàn)種。康偉和王朝暉等在對(duì)大亞灣和柘林灣表層沉積物中甲藻孢囊的分布及萌發(fā)研究中也萌發(fā)出了該種[19, 25-26], 且未發(fā)現(xiàn)該種的孢囊。雖然有報(bào)道發(fā)現(xiàn)其疑似孢囊的存在[22], 但由于對(duì)其孢囊形態(tài)認(rèn)識(shí)不足, 均未能有效鑒別。目前在國(guó)內(nèi)其他海域尚未有報(bào)道, 有關(guān)其生活史及孢囊也有待進(jìn)行深入研究。本研究的萌發(fā)實(shí)驗(yàn)證實(shí)了其較高的萌發(fā)及生長(zhǎng)潛力, 應(yīng)密切關(guān)注該種對(duì)廣東沿海生態(tài)環(huán)境可能帶來(lái)的危害。

錐狀斯氏藻作為常見(jiàn)的赤潮種類(lèi)在我國(guó)分布廣泛,其營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞具有較高的生長(zhǎng)速率、較長(zhǎng)的穩(wěn)定期和對(duì)低營(yíng)養(yǎng)鹽較好的適應(yīng)能力, 對(duì)環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)[28], 其孢囊也具有較高的萌發(fā)率, 在我國(guó)經(jīng)常發(fā)生赤潮。本次萌發(fā)實(shí)驗(yàn)也證明這些特點(diǎn), 盡管表層沉積物中其孢囊密度不是最高, 但一旦萌發(fā)就很快成為優(yōu)勢(shì)種, 從而形成赤潮。

亞歷山大藻孢囊在本次調(diào)查中分布廣泛, 但萌發(fā)出的亞歷山大藻細(xì)胞數(shù)量卻極低。這是由于本研究中萌發(fā)設(shè)定的溫度為研究海域常年的平均溫度25℃, 而亞歷山大藻孢囊最適的萌發(fā)溫度是10~15℃[29], 大大高于亞歷山大藻孢囊萌發(fā)的適宜溫度, 因此未能觀察到萌發(fā)峰值。由此可見(jiàn), 海水溫度是影響萌發(fā)的重要因素之一, 而明確各浮游植物休眠體的最適萌發(fā)溫度也有助于赤潮的預(yù)警。

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Distribution of dinocysts and the germination of phytoplankton resting spores in surface sediments from the Guishan Island sea area in the Pearl River Estuary of the South China Sea

KANG Wei1, 3, WANG Zhao-hui2, 3

(1. East China Sea Fisheries Research Institute, Chinese Academy of Fisheries Sciences, Shanghai 200090, China; 2. College of Life Science and Technology, Jinan University, Guangzhou 510632, China; 3. Key Laboratory of Eutrophication and Red Tide Prevention of Guangdong Higher Education Institutes, Jinan University, Guangzhou 510632, China)Received：Nov. 29, 2015

dinocyst; resting spore; germination; Guishan Island sea area; the Pearl River Estuary

In order to understand the distribution of dinocysts and the potential of harmful algal blooms (HABs) found in the Guishan Island sea area in the Pearl River Estuary, dinocysts were analyzed in surface sediment samples, collected in January 2009. The surface sediments were incubated for 20, and 40 days, and germinated vegetative cells were examined; a total of 21 types of dinocysts were observed, withspecies cysts found to be the most abundant and diversified. The average concentration of germinated phytoplankton was 490, and 264 cells/g, respectively, after 20 and 40 days incubation. Cyst concentrations were low, ranging from 110 to 315 cysts/g, with an average of 202 cysts·g–1, while higher concentrations of cysts were found in stations located in aquaculture areas. The proportions of cysts from heterotrophic dinoflagellates were higher, indicating a high nutrient level in this sea area. Furthermore, proportions of living cysts averaged 61.75%, indicating the high potential for HABs. The species diversity of germinated phytoplankton recorded was low, and altogether 22 taxa within 19 genuses were observed. Interestingly, a woloszynskioid species,, was predominant in the germinated dinoflagellates analyzed, withfound to be the next dominant dinoflagellate. In the germinated phytoplankton samples,,andsp. were the dominant diatoms. The results from this study suggest the high risk of HABs in the Guishan Island sea area, as indicated by the wide distribution of cysts of HAB species, and the massive germination of potential HAB species.

X

A

1000-3096(2016)07-0033-08

10.11759/hykx20151207002

2015-11-29;

2016-04-28;

國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(41476132); 水體富營(yíng)養(yǎng)化與赤潮防治廣東普通高校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(暨南大學(xué))開(kāi)放課題

[Foundation: National Natural Science Foundation of China, No.41476132; Key Laboratory of Eutrophication and Red Tide Prevention of Guangdong Higher Education Institutes, Jinan University, KLB07007]

康偉(1984-), 男, 內(nèi)蒙古烏蘭察布人, 助理研究員, 主要研究方向?yàn)槌喑鄙鷳B(tài)學(xué), E-mail: kangweinihao@163.com;王朝暉, 通信作者,E-mail: twzh@ jnu.edu.cn

(本文編輯: 梁德海)