本文關(guān)鍵詞： 華南沿海 甲藻孢囊 富營(yíng)養(yǎng)化 生物地理分布 環(huán)境指示 赤潮　出處：《暨南大學(xué)》2017年博士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：甲藻孢囊是甲藻失去鞭毛和游泳能力后,所形成的不動(dòng)細(xì)胞。孢囊形成后會(huì)加厚細(xì)胞壁沉積于沉積物之中,進(jìn)入甲藻生活史中特殊的休眠階段。甲藻孢囊被認(rèn)為是赤潮發(fā)生的種源,也是有毒有害甲藻全球擴(kuò)散的載體。孢囊具有孢粉質(zhì)壁,可在海洋沉積物中長(zhǎng)時(shí)間保存,是海洋沉積物中重要的微化石群。沉積物中的孢囊可反映海洋環(huán)境變化歷程,為追溯海區(qū)人類活動(dòng)的影響以及海洋環(huán)境的變化提供有效信號(hào)。本研究在華南沿海的17個(gè)海域設(shè)置了94個(gè)采樣點(diǎn),其中包括廣東沿海的柘林灣、汕頭港、碣石灣、紅海灣、大亞灣、大鵬灣、桂山島、海陵灣、水東港、雷州灣和流沙灣海域,廣西沿海的防城港和北海港海域,海南西北部沿海的�？诟�、馬村港、洋浦港和八所港海域。采集了表層沉積物樣品,對(duì)甲藻孢囊進(jìn)行了定性定量研究,較為全面揭示了甲藻孢囊在華南沿海的地理分布狀況,豐富了華南沿海甲藻孢囊地理分布信息;并通過(guò)查閱文獻(xiàn)資料,繪制了甲藻孢囊在我國(guó)沿海的地理分布圖;利用多種統(tǒng)計(jì)分析軟件,研究了孢囊與海域富營(yíng)養(yǎng)化、重金屬污染以及赤潮發(fā)生的關(guān)系,揭示了孢囊對(duì)海洋環(huán)境的指示作用;采集了柘林灣186 cm柱狀沉積物樣品,通過(guò)孢囊的垂直分布以及生源要素、金屬元素及沉積速率分析,揭示了近50年來(lái)柘林灣的環(huán)境變化,明晰了沉積物中孢囊集群對(duì)環(huán)境變化的響應(yīng)。本研究揭示了甲藻孢囊對(duì)海洋環(huán)境的響應(yīng)及其指示作用,研究結(jié)果對(duì)華南沿海生物多樣性和海洋環(huán)境保護(hù)以及海洋資源的可持續(xù)利用提供了科學(xué)依據(jù),研究結(jié)果顯示如下:(1)在華南沿海17個(gè)典型海域94個(gè)表層沉積物中共鑒定甲藻孢囊34種,其中自養(yǎng)型甲藻孢囊12種,異養(yǎng)型甲藻孢囊22種;對(duì)34種甲藻孢囊進(jìn)行了分類學(xué)研究,并建立了孢囊圖譜,豐富了華南沿海甲藻孢囊的多樣性,為今后孢囊研究提供了基礎(chǔ)資料。(2)根據(jù)本調(diào)查結(jié)果及資料收集,繪制了34種孢囊在中國(guó)沿海的地理分布圖,填補(bǔ)了甲藻孢囊在我國(guó)沿海分布信息。結(jié)果顯示錐狀斯氏藻是我國(guó)沿海最為常見的孢囊類型,有毒有害赤潮原因種塔瑪亞歷山大藻和鏈狀裸甲藻的孢囊分布廣泛,需要防范其赤潮的發(fā)生。珠江口海域和北海港為有毒有害赤潮原因種的孢囊密度高值區(qū),而且沉積物中的孢囊多是未萌發(fā)的活孢囊,具有赤潮爆發(fā)的潛在可能。(3)近岸海域較高的沉積物粒徑以及航道、港口、養(yǎng)殖活動(dòng)所引起的水體擾動(dòng)使孢囊密度較低,廣東沿海表層沉積物中甲藻孢囊密度介于14-250 cysts/g D Wt之間,平均密度為69 cysts/g D Wt;廣西沿海孢囊密度為70-571 cysts/g D Wt之間,平均密度為249 cysts/g D Wt;海南西北沿海孢囊密度為34-375 cysts/g D Wt之間,平均為109 cysts/g D Wt。(4)異養(yǎng)型甲藻孢囊的百分比含量較高,其中廣東、廣西以及海南西北沿海海域平均分別為52.8%、43.9%和71.2%,較低的甲藻孢囊密度以及較高的異養(yǎng)型甲藻孢囊百分比含量是工業(yè)污染、富營(yíng)養(yǎng)化以及港口水體擾動(dòng)的標(biāo)志。(5)冗余分析(RDA)表明,BSi和Cd是影響廣東沿海孢囊分布的重要因素,0.7%和0.114 mg/kg是BSi和Cd對(duì)孢囊分布產(chǎn)生影響的拐點(diǎn);TN對(duì)廣西沿海孢囊分布影響明顯,而鹽度則對(duì)海南西北沿海孢囊分布影響較大,拐點(diǎn)值分別為0.15%和31.42。(6)IndVal指示種分析顯示,錐狀斯氏藻、膝溝藻和錐形原多甲藻是指示粵中海域富營(yíng)養(yǎng)化的指示孢囊,錐形原多甲藻孢囊則可用來(lái)指示粵東海域金屬污染狀況;透鏡翼甲藻是指示廣西沿海TN含量和富營(yíng)養(yǎng)化的指示孢囊。錐狀斯氏藻孢囊可作為鹽度、富營(yíng)養(yǎng)化以及水環(huán)境變化的有效指示種,指示受到多種人為活動(dòng)干擾的環(huán)境變化。(7)柘林灣柱狀沉積物中異養(yǎng)型甲藻孢囊含量的上升反映了柘林灣的富營(yíng)養(yǎng)化進(jìn)程,異養(yǎng)型甲藻孢囊對(duì)金屬污染的耐受性也較高,同時(shí)富營(yíng)養(yǎng)化也導(dǎo)致硅藻生產(chǎn)力的下降。甲藻孢囊、生源要素以及金屬元素的垂直分布與柘林灣經(jīng)濟(jì)發(fā)展密切相關(guān),近50年來(lái)柘林灣的環(huán)境變化可分為3個(gè)時(shí)期:第一階段為1985年之前,生源要素和孢囊通量較低,金屬元素基本和背景值相同;第二階段從1985年到2000年代早期,在此期間富營(yíng)養(yǎng)化程度提高,孢囊產(chǎn)量上升,金屬污染加劇,但是硅藻生產(chǎn)力有所下降;第三階段是2000年之后,孢囊密度、TOC和TN迅速的增加,而金屬含量下降,顯示環(huán)境有所改善。研究結(jié)果表明,華南沿海表層沉積物中的甲藻孢囊組成與分布可以反映不同人為活動(dòng)所帶來(lái)的水體富營(yíng)養(yǎng)過(guò)程及環(huán)境變化歷程,是指示海洋環(huán)境變化有效的生物學(xué)指標(biāo)。
[Abstract]:Dinoflagellate cysts are losing dinoflagellate flagella and swimming ability, fixed cells formed. Cyst formation after thickened cell wall deposition in sediments, special dormancy stage into the dinoflagellate. Dinoflagellate cysts are believed to be the source of a red tide, is toxic and harmful dinoflagellate carrier the global spread of the cyst wall. With sporopollenin, preserved in marine sediments in the long time, is important in marine sediment micro fossils in sediments. The cysts can reflect the change of marine environment process, provide effective signal for the influence of human activities in the back as well as the change of the marine environment. In this study, 17 the coastal waters of Southern China set 94 sampling points, including Guangdong coastal Zhelin Bay, Shantou harbor, red bay, Dayawan Jieshi Bay, Dapeng Bay, Guishan Island, Hailing Bay, Donggang water, Leizhou Bay and Liusha Bay, Guangxi coastal Fangchenggang And the North Harbour sea, northwest of Hainan along the coast of Haikou port, Macun port, Yangpu Port and eight port waters. Surface sediment samples were collected, the dinoflagellate cysts were qualitatively and quantitatively studied, comprehensively reveal the dinoflagellate cysts in the geographical distribution of the coastal areas of Southern China, Southern China rich coastal dinoflagellate sac geographic distribution information; and through access to literature, drawing the dinoflagellate cysts in the geographical distribution of China's coastal map; using a variety of statistical analysis software, the cyst and the eutrophication, the relationship between heavy metal pollution and red tide, revealing the indication of cyst of the marine environment were collected; Zhelin Bay 186 cm sediment, the vertical distribution of elements of cyst and source analysis of metal elements and deposition rate, reveals the change of Zhelin Bay environment in recent 50 years, clear sediment cyst in the cluster to environmental change Response. This study reveals the dinoflagellate cyst response and its indication to the marine environment, the research results of Southern China coastal biological diversity and protection of the marine environment and the sustainable utilization of marine resources to provide a scientific basis, the research results are as follows: (1) in the 17 typical areas of Southern China 94 coastal surface sediments of the identification of a 34 kinds of algal cysts, the autotrophic dinoflagellate cysts 12, heterotrophic dinoflagellate cysts and 22 species; 34 kinds of dinoflagellate cysts of taxonomic research and the establishment of a cyst of rich diversity of Southern China coastal dinoflagellate cysts, and provide basic information for future cyst study. (2) according to the results of the survey and data collection, drawing 34 cysts in the geographical distribution of China coastal map, fill the dinoflagellate cysts in China's coastal distribution information. The results showed that s.trochoidea cysts are the most common type of China's coastal, toxic The reason for cyst distribution of red tide algae and Tamar Alexander Gymnodinium catenatum widely, the need to prevent the occurrence of red tide. The cyst density in the Pearl River Estuary and North Harbour for the poisonous and harmful red tide reason of the high value area, and the sediment in the cyst is not germination of live cyst, have the potential of red tide the outbreak. (3) in coastal waters of high sediment grain size, waterway, port, aquaculture activities caused by water disturbance makes the cyst density lower, between in the surface sediments of Guangdong coastal dinoflagellate cyst density ranged from 14-250 cysts/g D Wt, the average density is 69 cysts/g D Wt; Guangxi coastal cyst density 70-571 cysts/g D Wt, the average density is 249 cysts/g D Wt; Hainan northwest coastal cyst density is between 34-375 and cysts/g D Wt, an average of 109 cysts/g D Wt. (4) percentage of heterotrophic dinoflagellate cysts is higher, including Guangdong, Guangzhou West and northwest of Hainan coastal waters on average were 52.8%, 43.9% and 71.2%, lower dinoflagellate cyst density and higher heterotrophic dinoflagellate cysts is the percentage of industrial pollution, eutrophication and port water disturbance sign. (5) redundancy analysis (RDA) showed that BSi and Cd are important Guangdong coastal cyst distribution, 0.7% and 0.114 mg/kg BSi and Cd on the distribution of the influence of the inflection point of cyst; TN obvious influence on Guangxi coastal cyst distribution, while the salinity of Hainan northwest coastal cyst distribution has great effect, the inflection point is respectively 0.15% and 31.42. (6) IndVal indicator species analysis showed that s.trochoidea, gonyautoxins and conical original PERIDINIUM is indicative of Guangdong in eutrophication indication of the cyst, the cone of dinoflagellate cysts can be used to indicate the metal pollution in the eastern sea area; the lens is indicative of dinoflagellate wing of Guangxi coastal eutrophication and TN content The indication of cyst. S.trochoidea cysts can be used as a valid indicator of salinity, eutrophication and water environment change, indicating interference by a variety of anthropogenic environmental change. (7) the rising content of heterotrophic dinoflagellate cysts in Zhelin Bay sediments reflect the eutrophication process in Zhelin Bay the heterotrophic dinoflagellate cysts tolerance to metal contamination is higher, while eutrophication also led to decline in diatom productivity. Dinoflagellate cysts, closely related to the vertical distribution of biogenic elements and metal elements and Zhelin Bay economic development, nearly 50 years of environmental change in Zhelin Bay can be divided into 3 the first stage is the period: before 1985, biogenic elements and cyst flux is low, and the same basic metal element background value; the second stage is from 1985 to early 2000s, during which the eutrophication degree increased, cyst production increased, metal pollution, but silicon Algal productivity declined; the third stage is after 2000, the cyst density, TOC and TN increased rapidly, and the metal content decreased, the display environment has improved. The results show that the composition of dinoflagellate cysts in surface sediments of coastal Southern China and distribution of environmental changes the water eutrophication process reflects the people brought to activities and course, is indicative of biological indicators of changes in the marine environment effectively.

【學(xué)位授予單位】：暨南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：X55

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本文編號(hào)：1500101