本文關(guān)鍵詞：黃海及長江口附近海域表層沉積硅質(zhì)藻類的空間分布特征與環(huán)境意義，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：沉積硅藻因其蘊含著豐富的環(huán)境信息而被廣泛的用于反演上層水體環(huán)境。表層沉積物中的硅藻數(shù)量、種類分布是上層水體中各種環(huán)境因素綜合作用的結(jié)果,因此表層沉積硅藻群落的空間分布特征可以用來反演上層水體的環(huán)境特征,從而建立沉積硅藻與環(huán)境因子之間的關(guān)系。這也是利用沉積硅藻反演古環(huán)境、古氣候的一個重要前提。通過分析黃海及長江口附近海域表層沉積樣品中硅質(zhì)藻類的物種和數(shù)量,并調(diào)查、測定了研究區(qū)域中溫度、鹽度、營養(yǎng)鹽和沉積環(huán)境等環(huán)境因子,本文系統(tǒng)的展現(xiàn)了黃海及長江口附近海域表層沉積硅質(zhì)藻類的空間分布特征,分析了研究區(qū)域沉積環(huán)境中影響沉積硅質(zhì)藻類分布特征形成的主要因素,篩選了沉積硅質(zhì)藻類群落中的環(huán)境指示物種,探討了這些物種對環(huán)境因子的指示作用,從而揭示了研究區(qū)域中表層沉積硅質(zhì)藻類的環(huán)境意義。黃海及長江口附近海域的113個調(diào)查站點中有97個站點的表層沉積物中硅藻和硅鞭藻的殼體豐富,共鑒定出藻類269種,包含267種硅藻和2種硅鞭藻。所有97個參與統(tǒng)計的沉積樣品中硅藻殼體的絕對豐度范圍為0.6×103-646.9×103個/克干重,平均值為30.1×103個/克干重;Shannon-Weaver指數(shù)范圍為1.9-5.4,物種豐富度指數(shù)范圍為1.7-6.8。主要通過Q型聚類分析,用29個相對豐度較高的主要物種將97個站位根據(jù)沉積硅質(zhì)藻類組成劃分為3個藻類組合和5個亞組合,分別為:I(1)、I(2)、II、III(1)、III(2)、III(3)。在劃分后的藻類組合中進一步篩選出10個優(yōu)勢物種,分別為:具槽帕拉藻(Paralia sulcata),星形柄鏈藻(Podosira stelliger),離心列海鏈藻(Thalassiosira eccentrica),圓篩藻屬(Coscinodiscus spp.),愛氏輻環(huán)藻(Actinocyclus ehrenbergii),柱狀小環(huán)藻(Cyclotella stylorum),愛氏輻環(huán)藻辣氏變種(Actinocyclus octonarius var.ralfsii),波狀輻裥藻(Actinoptychus senarius),粗紋藻屬(Trachyneis spp.),斜紋藻屬(Pleurosigma spp.)。其中,以具槽帕拉藻的分布最廣,所占比例最高,星形柄鏈藻居次。黃海及長江口附近海域沉積硅藻群落的空間分布呈現(xiàn)明顯的“近岸—遠岸—大河口”的特征,并兼有北黃海、南黃海、長江口附近海域的各海域特點。沉積硅質(zhì)藻類群落的絕對豐度分布整體上呈現(xiàn)遠岸大于近岸的特點,高值區(qū)出現(xiàn)在北黃海和32°N-33°N區(qū)域,低值區(qū)出現(xiàn)在37.4°N斷面、34°N斷面;沉積硅藻群落的Shannon-Weaver指數(shù)和物種豐富度指數(shù)的分布整體上呈現(xiàn)近岸大于遠岸的特點,兩個指數(shù)的高值都集中于長江口附近的近岸區(qū)域,南黃海的中部為兩個指數(shù)的低值區(qū)。沉積硅質(zhì)藻類組合的劃分也符合“近岸—遠岸—大河口”的特征,且近岸組合中的優(yōu)勢物種數(shù)量較多。黃海及長江口附近海域沉積硅質(zhì)藻類群落可以在一定程度上反映水體中浮游植物群落的生物量狀況。群落的高豐度均出現(xiàn)在遼東半島和山東半島的近岸區(qū)域和32°N-33°N區(qū)域,低豐度均出現(xiàn)在渤海海峽、北黃海中部和長江口以南的近岸。但是,南部海域較低豐度的沉積群落無法反映上層水體的高生產(chǎn)力浮游植物群落,并且沉積硅質(zhì)藻類群落與浮游硅藻群落的優(yōu)勢種不盡相同,這可能與浮游硅藻中弱硅質(zhì)化物種難以沉積保存,以及沉積中較高優(yōu)勢的底棲物種不易進入到浮游群落有關(guān)。沉積速率和水動力環(huán)境是影響黃海及長江口附近海域沉積硅質(zhì)藻類絕對豐度分布的重要因素。長江口以南的海域中,高沉積速率、長江羽流擾動和粗顆粒沉積物共同導致了較低的沉積群落豐度;此外,37°N的成山頭附近以及蘇北淺灘附近的海域中,幾乎為0的沉積速率導致這些斷面的藻類難以沉降,沉積硅質(zhì)藻類含量極低,而較淺的水深也不利于硅殼的永久性沉降保存。根據(jù)沉積硅質(zhì)藻類的空間分布、溫鹽特征等生態(tài)特點,從群落中篩選出6個環(huán)境指示物種,分別為:小眼圓篩藻(Coscinodiscus oculatus)、小等刺硅鞭藻(Dictyocha fibula)、愛氏輻環(huán)藻(Actinocyclus ehrenbergii)、柱狀小環(huán)藻(Cyclotella stylorum)、具槽帕拉藻(Paralia sulcata)和星形柄鏈藻(Podosira stelliger)。小眼圓篩藻由北向南逐漸升高的豐度變化趨勢主要指示了南北溫度差異和水溫的緯度變化趨勢,它在北黃海中出現(xiàn)的2個特殊高值則暗示著黃海暖流的影響作用;小等刺硅鞭藻、愛氏輻環(huán)藻和柱狀小環(huán)藻的豐度在近岸到遠岸的方向上呈顯著遞減趨勢,指示了海水鹽度從近岸到遠岸逐漸增大的變化梯度以及長江沖淡水對海域鹽度的影響作用。此外,3個藻類空間分布的不完全一致性說明了它們的生長還受到其它環(huán)境條件的制約;具槽帕拉藻的高值出現(xiàn)在北黃海和32°N-33°N斷面,指示了這2個區(qū)域中相對較高的營養(yǎng)鹽水平,通過與歷史調(diào)查研究比較,映證了南黃海在30年間逐漸上升的營養(yǎng)鹽水平。本研究通過對黃海及長江口附近海域較大范圍的表層沉積硅質(zhì)藻類調(diào)查,分析了該區(qū)域表層沉積硅質(zhì)藻類的空間分布特征,填補了近30年間黃海區(qū)域表層沉積硅質(zhì)藻類的研究空白,篩選了溫鹽環(huán)境與富營養(yǎng)化的指示物種,研究結(jié)果對該海域利用沉積硅藻反演環(huán)境變化的研究具有一定的參考價值,為進一步利用沉積硅質(zhì)藻類分析該區(qū)域的氣候、環(huán)境等歷史變化的研究積累了數(shù)據(jù)和經(jīng)驗。
【關(guān)鍵詞】：沉積硅藻 環(huán)境變化 指示物種 黃海 長江口
【學位授予單位】：中國科學院煙臺海岸帶研究所
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：Q949.2;P736.21
【目錄】：

• 中文摘要4-7
• 英文摘要7-17
• 1 緒論17-27
• 1.1 研究背景及意義17-18
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀18-25
• 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀18-23
• 1.2.2 我國海洋沉積硅藻的研究歷史與現(xiàn)狀23-25
• 1.3 研究內(nèi)容及創(chuàng)新點25-27
• 1.3.1 研究內(nèi)容25-26
• 1.3.2 創(chuàng)新點26-27
• 2 研究區(qū)域概況27-31
• 2.1 黃海概況27-29
• 2.1.1 地理條件27
• 2.1.2 氣候特征27-28
• 2.1.3 水文特點28
• 2.1.4 環(huán)流、水團28
• 2.1.5 徑流28-29
• 2.2 長江口海域概況29-31
• 2.2.1 地理條件29
• 2.2.2 氣候條件29
• 2.2.3 水文特點29
• 2.2.4 環(huán)流29-30
• 2.2.5 徑流30-31
• 3 材料及研究方法31-41
• 3.1 樣品的采集31-33
• 3.2 沉積物樣品的處理和分析33-38
• 3.2.1 沉積硅藻的純化、鑒定33-36
• 3.2.2 硅藻數(shù)據(jù)的分析方法36-37
• 3.2.3 沉積物粒度的測定、分析37-38
• 3.3 水樣的處理和分析38-41
• 3.3.1 水樣的處理38-39
• 3.3.2 葉綠素的測定、分析39
• 3.3.3 營養(yǎng)鹽的測定、分析39-41
• 4 黃海及長江口附近海域表層沉積物硅藻的分布特征41-57
• 4.1 沉積硅藻的鑒定及物種概況41
• 4.2 沉積硅藻的絕對豐度、物種多樣性的分布特征41-45
• 4.3 沉積硅藻組合的空間格局45-51
• 4.3.1 沉積硅藻組合劃分45-47
• 4.3.2 沉積硅藻組合豐度、物種多樣性和優(yōu)勢物種47-51
• 4.4 分析討論51-55
• 4.4.1 比較沉積硅藻絕對豐度、物種多樣性的分布特征51-52
• 4.4.2 分析沉積硅藻組合的空間格局52-53
• 4.4.3 對比各沉積硅藻組合的絕對豐度、物種多樣性和優(yōu)勢物種53-55
• 4.5 小結(jié)55-57
• 5 黃海及長江口附近海域表層沉積物硅藻的環(huán)境指示意義57-95
• 5.1 研究區(qū)域主要環(huán)境特征分析57-73
• 5.1.1 沉積環(huán)境和沉積物粒度分析57-62
• 5.1.2 海表溫度62-64
• 5.1.3 鹽度變化64-66
• 5.1.4 營養(yǎng)鹽狀況66-73
• 5.2 研究區(qū)域浮游硅藻群落和葉綠素a分析73-79
• 5.2.1 浮游硅藻群落73-75
• 5.2.2 實測葉綠素a分析75-79
• 5.3 環(huán)境指示物種的篩選79-87
• 5.3.1 暖水種—小眼圓篩藻79-81
• 5.3.2 近岸種—小等刺硅鞭藻、愛氏輻環(huán)藻、柱狀小環(huán)藻81-85
• 5.3.3 重要優(yōu)勢物種—具槽帕拉藻、星形柄鏈藻85-87
• 5.4 分析討論87-94
• 5.4.1 沉積硅藻群落和浮游植物群落的對應分析87-89
• 5.4.2 沉積環(huán)境對表層沉積硅藻群落特征的影響89-91
• 5.4.3 物種對溫度的指示作用91-92
• 5.4.4 物種對鹽度的指示作用92-93
• 5.4.5 物種對營養(yǎng)鹽水平的指示作用93-94
• 5.5 小結(jié)94-95
• 6 結(jié)語95-99
• 附表1 黃海及長江口附近海域表層沉積硅藻及硅鞭藻的物種生態(tài)習性99-113
• 附圖1 主要硅藻種和硅鞭藻種圖版113-117
• 參考文獻117-139
• 致謝139-141
• 個人簡歷141-143
• 論文列表14

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本文編號：452835