海洋技術專業(yè)畢業(yè)設計（論文）長江口關鍵站位潮汐周期內(nèi)浮游植物粒徑變動研究

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1、上海海洋大學2011屆畢業(yè)設計（論文） 長江口關鍵站位潮汐周期內(nèi)浮游植物粒徑變動研究 長江口關鍵站位潮汐周期內(nèi)浮游植物粒徑變動研究 摘要：根據(jù)2006年8月、12月、2007年5月和10月長江口關鍵站位不同時間和潮汐狀況所進行的長江口浮游植物采樣，對所采樣樣品進行了種類鑒定和生物量分析，測定了浮游植物形體的生態(tài)參數(shù)，探討研究了浮游植物的粒徑分布，并重點對浮游植物粒徑和24小時潮汐周期內(nèi)的潮汐狀況關系進行了相關性研究。結(jié)果表明：漲潮時，浮游植物粒徑增大；落潮時，浮游植物粒徑減小。 關鍵詞：長江口；浮游植物；潮汐周期；粒徑 The research o

2、n phytoplankton particle size variation within tidal cycle in the key station of The Yangtze River estuary Abstract：According to the sampling of phytoplankton collected at the key station within different time and tidal conditions, the species were identified and biomass were analyzed in the Yangtz

3、e River estuary during August and December 2006, May and October 2007. Focusing on determination of the linear diameter of the sampling., we were carried on emphasis studied on the relationship between size of phytoplankton and tidal conditions in 24-hour tidal cycle. The results showed that the par

4、ticle size increased at high tide, while decreased at low tide. Key words：Yangtze River estuary ; phytoplankton; tidal cycle ; particle size 1引言 海洋浮游植物是海洋生態(tài)系統(tǒng)中重要的初級生產(chǎn)者，作為海洋食物網(wǎng)結(jié)構(gòu)的基礎環(huán)節(jié)，在海洋生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)和能量轉(zhuǎn)化過程中起著重要作用。浮游植物通過光合作用吸收CO2，能改變海洋——大氣界面的碳通量，從而參與大氣CO2含量的調(diào)節(jié)，可緩解由大氣CO2含量升高引發(fā)的溫室效應。某些浮游植物生長過

5、程中向周圍環(huán)境中釋放二甲基硫（DMS），進入大氣后被氧化成非海鹽硫酸鹽（NSS-SO4-）和甲基磺酸鹽（MSA），可以充當云的凝結(jié)核；所以海洋中大量DMS進入大氣后會直接增加云凝結(jié)核的密度而形成更多的云層，增加太陽輻射的云反射，降低地球表面溫度，這是與溫室效應相反的過程[5]。 以往的浮游植物現(xiàn)存量通常是由細胞數(shù)量來表示的，并建立了浮游植物動力學的基本數(shù)據(jù)；現(xiàn)存量是隨著海水深度、季節(jié)和地域而變化的，以及存在著種類的交替過程。因為浮游植物種內(nèi)和種間細胞大小的不同，尤其是不同種浮游植物細胞大小的不同，在研究海洋生態(tài)系統(tǒng)動力學過程中單純用浮游植物的細胞數(shù)量來反映海域浮游植物現(xiàn)存量是有問題的，存在著

6、比較大的缺陷和誤差。常常發(fā)現(xiàn)在數(shù)量上相對不重要的種，在生物量上有可能會很重要，原因是他們的生物個體通常很大，因此，用細胞數(shù)量來表示現(xiàn)存量會過高估算細胞體積小的種類的貢獻，而過低估算細胞體積大的種類的貢獻。而且，細胞數(shù)量對于浮游植物現(xiàn)存量在食物鏈和營養(yǎng)對策等方面的分析所起的作用也是有限的，重要的還是碳含量、氮含量等有關指標。因此浮游植物生物量的計算比細胞數(shù)量的測算顯得更為重要。 除了對浮游植物數(shù)量的關注之外，有很多關于對某海域葉綠素A的研究，但是隨著研究的深入，后來Banse，de Jonge， Gieskes和Kraay等[1]又證明了葉綠素A估算浮游植物生物量是不可靠的，因此單純靠對葉綠素

7、A的研究同樣是具有一定缺陷的。 為了彌補上述研究方法的不足和缺陷，近來很多科學家認為利用粒徑對浮游植物進行更深入的研究可以揭示海洋生態(tài)系統(tǒng)中內(nèi)在的能量流動，即把海洋中的生物，從微生物和單細胞浮游植物到浮游動物、直至魚類和哺乳類，都視為“顆?！保⒁越y(tǒng)一的相應球型直徑（equivalent spherical diameter, ESD）表示其大小，那么，某一特定生態(tài)系統(tǒng)各粒度級上的生物量分布將遵循一定的規(guī)律，即順營養(yǎng)層次向上總生物量略有下降。若把粒度級按一定的對數(shù)級數(shù)排序，這種生物量在對數(shù)粒級上的分布就稱為粒徑譜（particle-size spectra）。粒徑譜的提出是生態(tài)學上的一個重要

8、里程碑，使得以往對紛繁復雜的營養(yǎng)級和生態(tài)系統(tǒng)各個種類之間的物質(zhì)循環(huán)和能量傳遞的研究成為可能。 粒徑譜理論以生態(tài)學的觀點和方法從總體上宏觀的研究不同海洋生態(tài)系統(tǒng)的狀態(tài)和動態(tài)及其機制和影響因素，同時還可以比較不同類型生態(tài)系統(tǒng)的差別。由于平衡和穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)的粒徑譜是一條直線，就可以根據(jù)該生態(tài)系統(tǒng)特征的粒徑譜，從某一粒度級的生物量去推算其他粒度級的生物量或產(chǎn)量。當然，這是一種宏觀的估計，但說明粒徑譜有著廣闊的應用前景。  2 目前國內(nèi)外測量粒徑的方法及優(yōu)缺點 海洋浮游植物粒徑大小可以分別采用細胞直徑或半徑、體積或表面積表征，目前測量浮游植物粒徑的方法主要包括顯微測微計法、圖像分析法、

9、庫爾特記數(shù)法、流式細胞儀法和酸堿滴定法等。 顯微測微計法是測量海洋浮游植物粒徑的經(jīng)典和基準方法，主要是利用光學、電子顯微鏡的放大功能，以目鏡測微尺為標尺測量（染色）浮游植物細胞的各種幾何形態(tài)線性參數(shù)（如球體的直徑，橢球體的長軸和短軸等），然后根據(jù)相關的幾何公式計算細胞的體積、表面積和等效直徑或半徑等。由于浮游植物細胞的幾何形態(tài)不規(guī)則，而且種間差異很大[10]，所以選擇合適的幾何形狀計算公式是準確計算細胞體積等的關鍵。更重要的是，盡管同一種浮游植物有相同的幾何形狀，但細胞大小差異很大，因此測量足夠數(shù)量的細胞不僅是得到準確并具有統(tǒng)計意義的粒徑數(shù)據(jù)的關鍵[3]，而且也是測量浮游植物粒徑分布所必需的

10、。 圖像分析法（Imagine analysis）是在顯微測微計法基礎上應用圖像分析學原理發(fā)展起來的一種自動測量方法[4]，主要是根據(jù)細胞幾何形態(tài)的圖像信息，利用相關計算機軟件測量浮游植物粒徑，如細胞面積、周長、長度等。 庫爾特法主要是利用浮游植物細胞在通過恒電流電極體系時，由于瞬間取代相等體積電解液而導致電極間電位差變化的原理測量細胞體積。該方法不僅可簡便地直接測量細胞體積及其分布，而且根據(jù)細胞為球形的假設可得到其等效球徑和表面積。 流式細胞法主要是根據(jù)在流體作用下，細胞散射光大小和角度差異確定浮游植物粒徑。流式細胞法可同時測量單個細胞的幾何形狀、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、熒光特性和DNA組成

11、等，并據(jù)此可進行種類鑒定。 以上四種方法各有其優(yōu)缺點，顯微測微計法具有直觀的優(yōu)點，但其工作量大，耗時較多。對于圖象分析法，盡管目前人們已應用此法測量海洋浮游植物粒徑，但是由于該方法難以實現(xiàn)有統(tǒng)計學意義上的多個細胞測量，難以直接給出其粒徑分布，所以在一定程度上限制了這種方法的應用。由于細胞可壓縮性和導電性等原因，庫爾特法對于不規(guī)則的非球體細胞（如帶有鞭毛的細胞、表面有溝殼的細胞等）的測量結(jié)果可能偏低。目前商品化的庫爾特計數(shù)儀的粒徑測量范圍一般為l～120μm，已在海洋浮游植物和浮游動物等粒徑測量中得到了廣泛的應用。而對流式細胞法而言，盡管商品化流式細胞儀自20世紀80年代已在水生生物學研究

12、中得到應用，但是目前一般只能測量50μm以下的細胞，而且存在不同種類浮游植物所需不同染色劑之間相互干擾，前處理中會損失部分細胞，以及儀器昂貴等問題。 根據(jù)實驗室條件以及各方面因素綜合考慮，本文試驗采用的是顯微測微計法。用此法測量足夠數(shù)量的細胞獲得的粒徑數(shù)據(jù)更具有實際的統(tǒng)計意義，也更直觀的反映了長江口浮游植物的粒徑分布。  3 海洋浮游植物粒徑組成及其影響因素 由于海域位置，水文（如水溫、鹽度、流場等）和氣象條件（如氣溫、輻射場），營養(yǎng)鹽水平等差異，不同海區(qū)浮游植物群落結(jié)構(gòu)、種類組成、生物量、初級生產(chǎn)力水平及其時空分布特征等都存在著很大差別。這些差別在很大程度上可以應用浮游植物粒徑組成

13、及其分布表征，這樣根據(jù)細胞粒徑大小可以將浮游植物劃分為超微型（Pico）、微型（Nano）、小型浮游植物（Micro），Pico粒徑一般為0.2～3μm，Nano為3～20μm，小型為20～200μm[5]。Pico級是最重要的初級生產(chǎn)力的貢獻者，在NO3-N濃度低于lmmol/L的海域，Pico級浮游植物將成為優(yōu)勢種群。在近海海域，隨著營養(yǎng)鹽濃度的變化，不同粒徑的浮游植物對初級生產(chǎn)力的貢獻變得較為復雜，總體上講，Nano和Micro級浮游植物對初級生產(chǎn)力的貢獻比大洋區(qū)有所增加，但是Pico級浮游植物仍然是重要的貢獻者。據(jù)報道，北部灣Nano和Pico級對初級生產(chǎn)力的貢獻合計達90％以上，而M

14、icro級僅占9％[6]。象山港Pico級浮游植物對初級生產(chǎn)力的貢獻達11％，Nano級達82％，而Micro級達11％[7]。Lee Chen對東海南部的大陸架區(qū)、上升流區(qū)及黑潮區(qū)等三個有代表性海域的粒徑分級初級生產(chǎn)力進行了比較系統(tǒng)的研究。結(jié)果表明，在黑潮區(qū)NO3-N濃度幾乎未檢出，Pico級浮游植物對初級生產(chǎn)力的貢獻為54％～83％，占絕對優(yōu)勢，Nano級占9％～14％，Micro級占8％～32％；在大陸架區(qū)NO3-N濃度在0.1～0.7mmol／L之間，Pico級占27％～64％，Nano占19％，而Micro占17％～54％，并且隨NO3-N濃度增加，Nano和Micro級對初級生產(chǎn)力

15、的貢獻有所增加，而Pico則有所減少；在有上升流的海域，NO3-N濃度增加到0.12～2.00μmol／L，Micro級對初級生產(chǎn)力的貢獻大大增加，可達68％，而Pico最大僅為36％。河口和沿岸海域各粒級浮游植物對海洋初級生產(chǎn)力的貢獻隨地域、季節(jié)的變化而不同，例如珠江口海域由于存在P，Si的限制，Nano和Pico級的貢獻仍占主要地位，Micro級對初級生產(chǎn)力的貢獻在冬夏兩季分別為29％和10％[8]，而在營養(yǎng)豐富的河口和沿岸水區(qū)域，生產(chǎn)力主要由較大的Micro級浮游植物貢獻。在溫度較低的南極普里茲灣，各粒級浮游植物對初級生產(chǎn)力的貢獻分別為Micro為69％，Nano為21％，Pico為10

16、％[9]，由此可見，溫度也是影響浮游植物粒徑分布的重要因素。 海洋浮游植物細胞粒徑在不同生命時期是不盡相同的，例如，在整個生命周期過程中，硅藻（Rhizosolenia setigera）隨著細胞分裂和繁殖，細胞體積持續(xù)減小，當減小到某個臨界值時，細胞繁殖通過產(chǎn)生復大孢子由簡單的分裂轉(zhuǎn)變?yōu)橛行陨?，并且其細胞體積也達到最大狀態(tài)。浮游植物細胞粒徑不僅在不同生命時期表現(xiàn)出一定的差異，而更重要的是，營養(yǎng)鹽水平等化學環(huán)境，污染物濃度等水質(zhì)環(huán)境條件，以及光照等氣象條件等都在相當大程度上影響浮游植物粒徑大小。例如，應用海洋圍隔生態(tài)系實驗研究表明，在營養(yǎng)鹽（NO3-N和PO4-P）限制條件下，浮游植物體積

17、較小，而隨著營養(yǎng)鹽濃度增加，浮游植物體積逐漸增大[2]。這似乎說明，小粒徑浮游植物更適應低營養(yǎng)鹽環(huán)境，而高營養(yǎng)鹽環(huán)境更能滿足大粒徑浮游植物生長。石油烴、重金屬等化學污染物對浮游植物粒徑可產(chǎn)生重要影響，石油烴可促使浮游植物粒徑增大，這可能主要是由于石油烴的毒性效應，抑制了細胞的分裂和生長[10]，由此導致浮游植物細胞粒徑增大。最新的研究表明，在一定條件下伴隨浮游植物細胞密度的減小，可能導致細胞粒徑的增加。同樣，由于重金屬污染物的毒性效應，如抑制光合作用、改變代謝過程和減少細胞色素等，重金屬污染物不僅可以影響浮游植物粒徑，而且可以導致細胞形狀畸變。此外，光照條件在很大程度上可以影響浮游植物細胞粒徑

18、。  4 材料與方法 4.1 采樣站位和采樣進程 圖1 采樣站位 采樣在2006年8月、12月、2007年5月、10月共四個航次，采樣點位置：(3123′29″N；12153′00″E)。即圖1上的星形標志。 4.2 顯微測微計測量粒徑、分析法取樣和定量分析方法 采樣點上用浮游生物網(wǎng)（網(wǎng)目20μm，網(wǎng)口直徑17.8cm，面積0.025m2）。自水底至水表垂直拖網(wǎng)1次，網(wǎng)采浮游植物用甲醛固定，根據(jù)浮游植物的濃度稀釋樣品，定容至150mL，然后采用浮游植物沉降器沉降一個星期，進行濃縮。存放于實驗室待用。取濃縮好的樣

19、品，使用微量移液槍抽取0.1ml于Utermohl計數(shù)框內(nèi)，采用Nikon 80I顯微鏡在1510倍下進行種類鑒定。操作方法按《海洋調(diào)查規(guī)范》[11]進行。 多次選取濃縮好的樣品，使用微量移液槍取0.1ml于載玻片上在顯微鏡1510陪下隨機選取這四次調(diào)查時間內(nèi)長江口主要浮游植物種類每個種的樣本300個，分別測定長、寬、高等線性參數(shù)。在計算體積時，應隨機選取300個細胞進行測量，每個細胞應該單獨計算，不能用線性參數(shù)的平均值來計算單個細胞體積，這樣可以防止細胞生物量出現(xiàn)較大的誤差。細胞體積計算按孫軍等[12]，每個細胞單獨計算，得出平均體積，將體積折算為球體的個體等效直徑。因為采樣過程中采用

20、海洋調(diào)查規(guī)范中的浮游植物網(wǎng)，因此微微型浮游植物個體由于個體過小，在采樣的過程中不能采到，所以在顯微鏡下觀測到的均為粒級分級為＞2μm的浮游植物。 4.3 浮游植物細胞體積和表面積的計算 確定不同種類浮游植物細胞的相似幾何形狀，然后測量每種細胞的線性參數(shù)，少數(shù)種類的線性參數(shù)則參考分類學專著。 不同種類浮游植物細胞大小、形態(tài)差異很大，所以選擇何種幾何形狀去擬合細胞體積是非常重要的，它決定了什么線性參數(shù)需測量，用什么公式計算體積。用一些合適的規(guī)則幾何形狀如圓球、圓柱、橢圓柱、圓臺等組合起來去擬合細胞體積，一方面可減少計算的復雜程度，另一方面可最大限度地防止由于擬合體積和真實體積之間的誤差

21、帶來的生物量誤差。在計算體積時，應隨機選取至少100個細胞進行測量，每個細胞體積應單獨計算，然后得出平均體積。不能用線性參數(shù)的平均值來計算單個細胞體積，這樣可防止細胞生物量出現(xiàn)較大誤差。雖然，用擬合形狀來計算的每種浮游植物細胞體積有可能與每種浮游植物細胞真實個體不能完全符合，會出現(xiàn)或大或小的結(jié)果，但是由于每個樣品中含有不同種的浮游植物，這樣可以一定程度上減少總體誤差。總之，減少誤差的關鍵在于相似形狀的選取正確、線性參數(shù)準確、計算公式的合理。以下為各種幾何形狀擬合細胞體積的體積和表面積計算公式（表1）： 表1 浮游植物的擬合公式 形狀 圖形 體積公式 表面積公式 正長方體

22、 圓球 正圓柱體 正圓臺 正圓錐 橢球 橢圓柱 四面體 長方體 柱體 圓柱 球冠 拋物體  5 結(jié)果與討論 5.1 群落結(jié)構(gòu) 經(jīng)檢驗測定本次試驗中長江口采樣站位的浮游植物種類有3門18屬30種。其中硅藻門15屬25種，占86.21%；甲藻門1屬2種，占6.9%；藍藻門2屬2種，占6.9%。（表2） 表2 2006、2007長江口浮游植物的種類組成 種類 Species 06.8 06.12

23、07.5 07.10 硅藻門 BACILLARIOPHYTA 日本星桿藻 Asterionella japonica + + 中華盒形藻 Biddulphia sinensis + + 活動盒形藻 Biddulphia mobiliensis + + 星臍圓篩藻 Coscinodiscus asteromphalus + + + + 瓊氏圓篩藻 Coscinodiscus jonesianus + + + + 虹彩圓篩藻 Coscinodiscus oculus-iridis + + +

24、+ 輻射圓篩藻 Coscinodiscus radiatus + + + 巨圓篩藻 Coscinodiscus gigas + + + 中心圓篩藻 Coscinodiscus centralis + 柔弱幾內(nèi)亞藻 Cuinardia flaccida + 太陽雙尾藻 Ditylum sol + 布氏雙尾藻 Ditylum brightwellii + + 丹麥細柱藻 Leptocylindrus danicus + + + + 具槽直鏈藻 Melosira sulcata +

25、+ + 舟形藻 Navicula + + 長菱形藻 Nitzschia longissima + 洛氏菱形藻 Nitzsehia lorenziana + 美麗漂流藻 Planktoniella formosa + 太陽漂流藻 Planktoniella sol + 曲舟藻 Pleurosigma + + 中肋骨條藻 Skeletonema costatum + + + + 針桿藻 Synedra + + + + 佛氏海毛藻 Thalassiothri

26、x frauenfeldii + + 菱形海線藻 Thalassionema nitzschioides + + 蜂窩三角藻 Triceratium favus + + + + 甲藻門 DINOPHYTA 紡錘角藻 Ceratium fususvar + 三角角藻 Ceratium furca + + 藍藻門 CYANOPHYTA 念珠藻 Melosira moniliformis + + 螺旋藻 Spirulina + 5.2 長江口采樣

27、站位浮游植物優(yōu)勢種 經(jīng)過對長江口浮游植物樣品的研究，我們分析測定出30種浮游植物。按照海洋生態(tài)中優(yōu)勢度公式，取優(yōu)勢度Y≥0.02[15]的浮游植物種類為優(yōu)勢種。 優(yōu)勢度計算公式： Y = ni/Nfi 上式中，ni 為第i種的豐度，fi 是該種在各站位中出現(xiàn)的頻率，N為浮游動物總豐度。 經(jīng)過計算，從而確定了長江口采樣站位浮游植物優(yōu)勢種，共有3門9屬13種。其中硅藻門6屬9種，占69.23%；甲藻門1屬2種，占15.38%；藍藻門2屬2種，占15.38%。（表3） 表3 優(yōu)勢種示意圖 種類 species 06.8

28、 06.12 07.5 07.10 硅藻門 Bacillariophyta 星臍圓篩藻 Coscinodiscus asteromphalus + + + + 瓊氏圓篩藻 Coscinodiscus jonesianus + + + + 虹彩圓篩藻 Coscinodiscus oculus-iridis + + + + 輻射圓篩藻 Coscinodiscus radiatus + + 布氏雙尾藻 Ditylum brightwellii + + 丹麥細柱藻 Leptocylindrus danic

29、us + + + 中肋骨條藻 Skeletonema costatum + + + 針桿藻 Synedra spp + + 菱形海線藻 Thalassionema nitzschioides + + 甲藻門 DINOPHYTA 紡錘角藻 Ceratium fususvar + 三角角藻 Ceratium furca + + 藍藻門 CYANOPHYTA 念珠藻 Melosira moniliformis + + + 螺旋藻 Spirulina

30、 + 總計 10 6 11 6 5.3 粒徑分析 5.3.1 長江口浮游植物優(yōu)勢種的粒徑分布 用顯微測微計法，通過對2006年8月、12月，2007年5月、10月主要浮游植物種類線性參數(shù)的測定，并用擬合浮游植物細胞相似體積法對每個細胞進行計算，得出平均體積，再將體積折算為球體的個體等效直徑得出該浮游植物種類的粒徑平均值如下： 表4 2006年8月份長江口主要浮游植物種類的平均粒徑 種類 最大粒徑（μm） 最小粒徑（μm） 粒徑平均值（μm） 星臍圓篩藻 Coscinodiscus asteromphalus 172.19 68.84 1

31、30.71 瓊氏圓篩藻 Coscinodiscus jonesianus 159.13 93.24 124.25 虹彩圓篩藻 Coscinodiscus oculus-iridis 163.45 105.82 145.83 輻射圓篩藻 Coscinodiscus radiates 147.85 108.7 129.33 布氏雙尾藻 Ditylum brightwellii 37.24 13.59 24.53 丹麥細柱藻 Leptocylindrus danicus 29.26 10.9 21.37 中肋骨條藻 Skeletonema costatum

32、 13.87 8.23 10.60 菱形海線藻 Thalassionema nitzschioides 7.09 14.36 9.87 三角角藻 Ceratium furca 97.41 50.62 68.37 念珠藻 Melosira moniliformis 13.65 9.29 11.22 表5 2006年12月份長江口主要浮游植物種類的平均粒徑 種類 最大粒徑（μm） 最小粒徑（μm） 粒徑平均值（μm） 星臍圓篩藻 Coscinodiscus asteromphalus 197.91 112.4 141.18 瓊氏圓篩藻 Cos

33、cinodiscus jonesianus 132.46 81.12 123.02 虹彩圓篩藻 Coscinodiscus oculus-iridis 160.49 100.09 158.79 丹麥細柱藻 Leptocylindrus danicus 70.9 11.75 18.44 念珠藻 Melosira moniliformis 9.69 5.58 7.14 螺旋藻 Spirulina 28.23 21.25 24.88 表6 2007年5月份長江口主要浮游植物種類的平均粒徑 種類 最大粒徑（μm） 最小粒徑(μm） 粒徑平均

34、值（μm） 星臍圓篩藻 Coscinodiscus asteromphalus 192.07 70.28 139.88 瓊氏圓篩藻 Coscinodiscus jonesianus 161.75 69.41 123.05 虹彩圓篩藻 Coscinodiscus oculus-iridis 187.08 118.88 147.48 輻射圓篩藻 Coscinodiscus radiates 158.13 68.95 124.30 布氏雙尾藻 Ditylum brightwellii 43.21 15.39 28.63 中肋骨條藻 Skeletonema

35、costatum 24.38 10.89 16.89 針桿藻 Synedra spp 74.82 28.94 43.85 菱形海線藻 Thalassionema nitzschioides 26.17 20.59 23.14 紡錘角藻Ceratium fususvar 74.28 41.38 53.62 三角角藻 Ceratium furca 110.38 59.64 79.79 念珠藻 Melosira moniliformis 28.7 19.64 24.18 表7 2007年10月份長江口主要浮游植物種類的平均粒徑 種類 最大粒

36、徑(μm) 最小粒徑(μm) 粒徑平均值（μm） 星臍圓篩藻 Coscinodiscus asteromphalus 160.15 59.39 121.48 瓊氏圓篩藻 Coscinodiscus jonesianus 157.54 82.36 104.31 虹彩圓篩藻 Coscinodiscus oculus-iridis 173.29 92.45 134.68 丹麥細柱藻 Leptocylindrus danicus 41.25 11.5 23.83 中肋骨條藻 Skeletonema costatum 23.64 9.8 17.52 針桿藻

37、Synedra spp 54.57 30.11 44.45 圖2 2006年8月長江口主要浮游植物種類平均粒徑 說明：取圖２縱坐標值以10為底的對數(shù)級數(shù)表示。（1、星臍圓篩藻Coscinodiscus asteromphalus；2、瓊氏圓篩藻Coscinodiscus jonesianus；3、虹彩圓篩藻Coscinodiscus oculus-iridis；4、輻射圓篩藻Coscinodiscus radiatus； 5、布氏雙尾藻 Ditylum brightwellii；6、丹麥細柱藻 Leptocylindrus danicus；7、中肋骨條藻 S

38、keletonema costatum；8、菱形海線藻 Thalassionema nitzschioides；9、三角角藻 Ceratium furca；10、念珠藻 Melosira moniliformis） 圖3 2006年8月長江口采樣站位不同浮游植物細胞粒徑平均值 圖4 2006年12月長江口主要浮游植物種類平均粒徑 說明：取圖４縱坐標值以10為底的對數(shù)級數(shù)表示。（1、星臍圓篩藻 Coscinodiscus asteromphalus；2、瓊氏圓篩藻 Coscinodiscus jonesianus；3、虹彩圓篩藻 Coscinodiscus o

39、culus-iridis；4、丹麥細柱藻 Leptocylindrus danicus；5、念珠藻 Melosira moniliformis；6、螺旋藻 Spirulina） 圖5 2006年12月長江口采樣站位不同浮游植物細胞粒徑平均值 圖6 2007年5月長江口主要浮游植物種類平均粒徑 說明：取圖６縱坐標值以10為底的對數(shù)級數(shù)表示。（1、星臍圓篩藻Coscinodiscus asteromphalus；2、瓊氏圓篩藻Coscinodiscus jonesianus；3、虹彩圓篩藻Coscinodiscus oculus-iridis；4、輻射圓篩藻Co

40、scinodiscus radiatus； 5、布氏雙尾藻 Ditylum brightwellii；6、中肋骨條藻 Skeletonema costatum；7、針桿藻 Synedra spp；8、菱形海線藻 Thalassionema nitzschioides；9、紡錘角藻Ceratium fususvar；10、三角角藻 Ceratium furca；11、念珠藻 Melosira moniliformis） 圖7 2007年5月長江口采樣站位不同浮游植物細胞粒徑平均值 圖8 2007年10月長江口主要浮游植物種類平均粒徑 說明：取圖８縱坐標值以1

41、0為底的對數(shù)級數(shù)表示。（1、星臍圓篩藻 Coscinodiscus asteromphalus；2、瓊氏圓篩藻 Coscinodiscus jonesianus；3、虹彩圓篩藻 Coscinodiscus oculus-iridis；4、丹麥細柱藻 Leptocylindrus danicus；5、中肋骨條藻 Skeletonema costatum；6、針桿藻 Synedra spp） 圖9 2007年10月長江口采樣站位不同浮游植物細胞粒徑平均值 由圖2－9可以看出，浮游植物細胞的大小差異比較大，形狀又多種多樣，僅以浮游植物細胞數(shù)量來表示其生物量是有很大缺陷的。浮游植物細胞在代

42、謝以及生態(tài)行為方面與細胞的體積有著更密切的關系，因此采用浮游植物個體等效直徑為標準確定浮游植物的粒徑更為準確。根據(jù)顯微測微計法測量個體等效直徑，得長江口采樣點上主要浮游植物的粒徑：5月份中，星臍圓篩藻為139.88μm, 瓊氏圓篩藻為123.05μm，虹彩圓篩藻為147.48μm，輻射圓篩藻為124.3μm，布氏雙尾藻為28.63μm，中肋骨條藻為16.89μm，針桿藻為43.85μm，菱形海線藻為23.14μm，紡錘角藻為53.62μm，三角角藻為79.79μm，念珠藻為24.18μm；8月份中，星臍圓篩藻為130.71μm，瓊氏圓篩藻為124.25μm，虹彩圓篩藻為145.83μm，輻射圓

43、篩藻為129.33μm，布氏雙尾藻為24.53μm，丹麥細柱藻為21.37μm，中肋骨條藻為10.60μm，菱形海線藻為9.87μm，三角角藻為68.37μm，念珠藻為11.22μm；10月份中，星臍圓篩藻為121.48μm，瓊氏圓篩藻為104.31μm，虹彩圓篩藻為134.68μm，丹麥細柱藻為23.83μm，中肋骨條藻為17.52μm，針桿藻為44.45μm；12月份中，星臍圓篩藻為141.18μm，瓊氏圓篩藻為123.02μm，虹彩圓篩藻為158.79μm，丹麥細柱藻為18.44μm，念珠藻為7.14μm；螺旋藻為24.88μm。 5.3.2 長江口潮汐特征 長江口屬于三角洲型中等強

44、度潮汐河口，動力條件復雜。據(jù)大通站水文資料統(tǒng)計，多年平均徑流總量達9250 億m3，輸沙總量為4186 億t[13]。長江口外的潮汐屬正規(guī)半日潮，一個漲落潮周期為12小時24分鐘，潮波進入長江口以后，由于水深變淺，加上受到河床特點的影響逐步發(fā)生變形而成為非正規(guī)半日潮。一般夏季夜潮大于日潮，冬季日潮大于夜潮，潮位差從入?？谙蜷L江內(nèi)逐漸減小，漲潮歷時相應縮短，落潮歷時相應延長?？陂T附近多年平均潮差為2.66m，最大潮差為4.62m，潮差由口門向里在南支遞減，在北支遞增。潮流在長江口內(nèi)為往復流，一般落潮流速大于漲潮流速，出口門逐漸向旋轉(zhuǎn)流過渡，沿順時針方向。長江口存在鹽水入侵的現(xiàn)象，北支鹽水入侵遠于

45、南支[9]。 選用潮位站對應潮汐表2006年8月2日-3日，2006年12月24日-25日，2007年5月1日-2日，2007年10月11日-12日，四個潮汐周期的逐時潮位（表8）。 表8 采樣時間對應的四個潮汐周期潮高(cm) 時間（h） 2006年 2007年 8.2 8.3 12.24 12.25 5.1 5.2 10.11 10.12 0 ― 197 ― 266 ― 369 ― 390 1 ― 243 ― 317 ― 321 ― 340 2 ― 285 ― 330 ― 255 ― 269 3 ― 3

46、10 ― 303 ― 195 ― 201 4 ― 313 ― 253 ― 143 ― 143 5 ― 296 ― 194 ― 100 ― 96 6 ― 262 ― 145 ― 73 ― 69 7 ― 222 ― 104 ― 79 ― 61 8 ― 184 ― 77 ― 161 ― 137 9 104 153 ― 68 ― 267 ― 274 10 98 ― ― 98 351 333 ― 367 11 137 ― ― 193 357 ― 416

47、 417 12 218 ― ― 295 327 ― 396 ― 13 291 ― ― 367 271 ― 346 ― 14 337 ― 410 399 207 ― 273 ― 15 351 ― 378 ― 155 ― 207 ― 16 337 ― 319 ― 112 ― 146 ― 17 301 ― 254 ― 81 ― 100 ― 18 255 ― 195 ― 67 ― 71 ― 19 210 ― 145 ― 100 ― 71 ― 20 172

48、 ― 105 ― 203 ― 165 ― 21 148 ― 80 ― 300 ― 296 ― 22 143 ― 91 ― 363 ― 375 ― 23 172 ― 177 ― 386 ― 406 ― 圖10 2006.8.2-2006.8.3一個潮汐周期內(nèi)采樣站潮高（cm） 圖11 2006.12.24-2006.12.25一個潮汐周期內(nèi)采樣站潮高（cm） 圖12 2007.5.1-2007.5.2一個潮汐周期內(nèi)采樣站潮高（cm） 圖13 2007.10.11-2007.10.12一個

49、潮汐周期內(nèi)采樣站潮高（cm） 5.3.3　長江口浮游植物粒徑變動和潮汐狀況的關系 表9 2006.8.2—2006.8.3一個潮汐周期采樣站主要浮游植物粒徑 種類 9:00 11:00 14:00 17:00 20:00 23:00 2:00 5:00 8:00 星臍圓篩藻 127.12 124.42 150.74 132.33 123.87 119.59 124.76 141.35 132.19 瓊氏圓篩藻 115.62 120.09 140.56 117.56 111.22 128.19 130.32 140.09 1

50、14.62 虹彩圓篩藻 142.93 147.91 161.16 144.47 143.19 142.09 139.7 149.87 141.15 輻射圓篩藻 120.02 120.27 142.82 131.43 121.13 125.64 133.45 139.83 129.34 布氏雙尾藻 20.01 26.67 30.72 28.52 23.22 19.47 22.34 25.37 24.47 丹麥細柱藻 20.62 18.31 24.58 23.73 21.25 18.71 19.71 25.29 20.

51、09 中肋骨條藻 9.25 12.01 13.78 11.29 10.24 8.98 9.31 9.63 10.88 菱形海線藻 7.53 10.36 12.93 13.92 8.33 7.24 9.25 10.37 8.86 三角角藻 53.78 65.09 79.63 84.95 60.84 66.39 69.27 75.01 60.39 念珠藻 9.45 11.09 13.26 12.97 10.81 10.06 11.42 12.01 9.87 表10 2006.12.24-2006.12.25

52、一個潮汐周期采樣站主要浮游植物粒徑 種類 14:00 17:00 20:00 23:00 2:00 5:00 8:00 11:00 14:00 星臍圓篩藻 159.98 133.21 121.99 133.7 148.41 148.89 127.75 143.24 153.43 瓊氏圓篩藻 128.43 122.61 112.35 124.49 124.24 125.78 115.82 124.25 129.2 虹彩圓篩藻 164.17 158.78 145.21 159.44 164.78 163.23 148.24

53、 157.59 167.68 丹麥細柱藻 23.25 18.49 14.93 18.43 22.75 15.29 15.76 15.64 21.41 念珠藻 9.28 7.54 5.69 6.08 7.62 7.04 5.91 6.3 8.79 螺旋藻 28.13 26.24 22.03 23.67 25.65 24.47 21.58 24.83 27.35 表11 2007.5.1—2007.5.2一個潮汐周期采樣站主要浮游植物粒徑 種類 10:00 13:00 16:00 19:00 22:00 1:00

54、 4:00 7:00 10:00 星臍圓篩藻 161.25 138.66 133.66 121.61 133.01 137.68 143.64 131.06 158.33 瓊氏圓篩藻 133.45 124.11 119.68 110.76 125.9 127.3 115.93 113.97 136.36 虹彩圓篩藻 162.67 149.04 148.02 133.07 141.93 164.75 132.77 139.02 156.09 輻射圓篩藻 141.13 124.9 120.82 114.94 109.73

55、 139.03 121.48 113.72 132.95 布氏雙尾藻 40.29 32.61 25.73 19.42 31.94 26.52 22.29 16.78 42.07 中肋骨條藻 24.75 19.64 15.61 14.23 16.37 14.92 13.19 11.05 22.24 針桿藻 60.33 52.36 37.61 30.91 35.19 40.06 31.46 42.86 63.86 菱形海線藻 25.49 24.93 21.04 21.99 23.52 22.79 21.78 20

56、.69 26.07 紡錘角藻 67.81 54.35 43.83 46.46 57.25 50.58 48.92 43.11 70.23 三角角藻 100.24 83.57 65.7 63.82 85.07 78.51 70.45 63.23 107.52 念珠藻 28.49 26.46 23.65 20.53 25.39 23.56 21.93 20.02 27.59 表12 2007.10.11-2007.10.12一個潮汐周期采樣站主要浮游植物粒徑 種類 11:00 14:00 17:00 20:00 2

57、3:00 2:00 5:00 8:00 11:00 星臍圓篩藻 147.92 119.92 100.67 111.84 132.22 115.19 105.66 115.15 144.72 瓊氏圓篩藻 125.61 104.17 91.32 94.91 100.45 106.82 95.61 91.98 127.96 虹彩圓篩藻 166.34 159.93 120.84 104.52 143.48 136.37 117.48 110.83 152.35 丹麥細柱藻 28.2 19.43 16.34 28.81 28

58、.89 23.46 19.05 20.31 30.01 中肋骨條藻 20.4 17.7 16.54 15.08 16.31 17.71 15.78 16.83 21.34 針桿藻 51.98 41.23 37.94 40.85 53.04 46.21 37.17 40.63 51.04 2006年8月 2007年5月

59、2006年12月 2007年10月 說明：圖2006年8月（a、2006年8月2日9時到次日8時采樣站潮高；b、星臍圓篩藻Coscinodiscus asteromphalus；c、瓊氏圓篩藻Coscinodiscus jonesianus；d、虹彩圓篩藻Coscinodiscus oculus-iridis；e、輻射圓篩藻Coscinodiscus radiatus； f、布氏雙尾藻 Ditylum brightwellii；g、丹麥細柱藻 Leptocylindrus danicus；h、

60、中肋骨條藻 Skeletonema costatum；i、菱形海線藻 Thalassionema nitzschioides；j、三角角藻 Ceratium furca；k、念珠藻 Melosira moniliformis） 圖2007年5月（a、2007年5月1日10時到次日10時采樣站潮高；b、星臍圓篩藻Coscinodiscus asteromphalus；c、瓊氏圓篩藻Coscinodiscus jonesianus；d、虹彩圓篩藻Coscinodiscus oculus-iridis；e、輻射圓篩藻Coscinodiscus radiatus； f、布氏雙尾藻 Ditylum

61、brightwellii；g、中肋骨條藻 Skeletonema costatum；h、針桿藻 Synedra spp；i、菱形海線藻 Thalassionema nitzschioides；j、紡錘角藻Ceratium fususvar；k、三角角藻 Ceratium furca；l、念珠藻 Melosira moniliformis） 圖2006年12月（a、2006年12月24日14時到次日14時采樣站潮高；b、星臍圓篩藻 Coscinodiscus asteromphalus；c、瓊氏圓篩藻 Coscinodiscus jonesianus；d、虹彩圓篩藻 Coscinodiscu

62、s oculus-iridis；e、丹麥細柱藻 Leptocylindrus danicus；f、念珠藻 Melosira moniliformis；g、螺旋藻 Spirulina） 圖2007年10月（a、2007年10月11日11時到次日11時采樣站潮高；b、星臍圓篩藻 Coscinodiscus asteromphalus；c、瓊氏圓篩藻 Coscinodiscus jonesianus；d、虹彩圓篩藻 Coscinodiscus oculus-iridis；e、丹麥細柱藻 Leptocylindrus danicus；f、中肋骨條藻 Skeletonema costatum；g、針

63、桿藻 Synedra spp） 圖14 潮汐周期內(nèi)粒徑的變動 中浚（31゜07’N，121゜54’E）是潮汐表中有記錄的離采樣站最近的一個測站位，因此中浚的潮汐變化與采樣站在時間上最為接近。圖14結(jié)果顯示，采樣站所代表的長江口海區(qū)浮游植物粒徑的波動特征為半日周期，這同該海區(qū)的潮汐周期是一樣的。由于長江口外營養(yǎng)鹽充足，光照充分，口外浮游植物平均粒徑大于口內(nèi)浮游植物平均粒徑[12]。在潮流作用下，漲潮時，位于長江口外的浮游植物向口內(nèi)擴展，使口內(nèi)浮游植物平均粒徑增大；落潮時，位于河口內(nèi)側(cè)的浮游植物向口外擴展，導致口內(nèi)浮游植物平均粒徑降低。在潮流的作用下，導致浮游植物漲落潮粒徑分布的差異

64、。圖14可以看出2006年8月航次、2006年12月航次、2007年5月航次以及2007年10月航次中主要浮游植物粒徑的波動周期都是半日周期，不同年份不同月份的表層水都表現(xiàn)出日波動的一致性也說明潮對這海區(qū)浮游植物的周日波動起到了關鍵作用。2006年8月航次中，潮水的漲落周期21：00到次日9：00，浮游植物粒徑也有一個漲落峰，然而粒徑的這次增長卻沒有8：00之后的漲潮時粒徑的增長幅度大，可能因為這次漲潮是在夜間，浮游植物生長停滯，8:00之后最高潮在正午，浮游植物分裂旺盛，因此反映在粒徑上就有了很大的不同．這說明采樣站浮游植物除了受到潮汐的強烈影響外，光照也起了相當重要的作用。 

65、 6 結(jié)論 （1）本次試驗測定的長江口浮游植物優(yōu)勢種有3門9屬13種。其中硅藻門6屬9種，甲藻門1屬2種，藍藻門2屬2種。其中丹麥細柱藻、中肋骨條藻、菱形海線藻和念珠藻的細胞一般都以鏈狀細胞群體的形式存在。 （2）潮汐周期內(nèi)粒徑的變動。長江口由于受到潮汐的影響，浮游植物粒徑的日變化同潮汐的漲落相對應，主要為半日周期。具體為：在漲潮時，浮游植物粒徑增大；在落潮時，浮游植物粒徑減小。 謝辭 論文得以完成，要感謝的人實在太多了，首先要感謝焦俊鵬老師，因為論文是在焦老師的悉心指導下完成的。在此，謹向焦老師表示崇高的敬意和衷心的感謝！謝謝焦老師在我撰寫論文的過程中給予我的極大幫助。 同時，論

66、文的順利完成，離不開其它各位老師、同學和朋友的關心和幫助。在整個的論文寫作中，各位老師、同學和朋友積極地幫助我查資料，提供有利于論文寫作的建議和意見，在他們的幫助下，論文得以不斷的完善，最終幫助我完整的寫完了整個論文。 另外，要感謝在大學期間所有傳授我知識的老師，是你們的悉心教導使我有了良好的專業(yè)課知識，這也是論文得以完成的基礎。 最后，感謝我的父母，我的家人。焉得諼草，言樹之背，養(yǎng)育之恩，無以回報。你們始終如一的支持和關愛是我人生道路不斷前進的前大動力。祝你們永遠健康快樂，是我最大的心愿和牽掛。 在此，祝所有關心我的人和我關心的人身體健康，工作順利，心情愉快，幸福平安！  參考文獻 [1] Banse K,Rates of growth respiration and Photosythesis of unicellular algae as related to cell size. A Review. J Phycol.1976,12(2):135～140 [2] Hein M,Riemann B. Nutrient limitation of phy