2020年大亚湾海域尖笔帽螺活动特征及其影响因素
The Activity Characteristics and Influencing Factors of Creseis acicula in Daya Bay of 2020

作者: 钟锦明 , 陈冰玲 , 刘锦荣 * , 杨玉峰 , 梁婷婷 :惠州市海洋技术中心,广东 惠州;

关键词: 大亚湾尖笔帽螺生物灾害生境特征环境因子 Daya Bay Creseis acicula Biological Disaster Living Habitat Characteristics Environmental Factors

摘要:
大亚湾海域是粤港澳大湾区生态安全屏障的重要区域。2020年6~7月,国内首次发生大亚湾海域“尖笔帽螺”生物灾害事件。本文利用尖笔帽螺持续跟踪监测数据,分析了尖笔帽螺生物性状、时空变异特征,探讨了生境与生物量分布的关系,结果显示:1) 尖笔帽螺的生物性状显示其为南海海域常见物种;2)尖笔帽螺的生物量和密度在7月8日~7月10日达到最大值,主要分布在大亚湾中西部海域;3) 尖笔帽螺的活动受到海水溶解氧的显著影响;4) 尖笔帽螺异常增殖需进一步研究其生态位特征。

Abstract: The Daya Bay area is an important site of the ecological security barrier of the Guangdong-Hong Kong-Macau Greater Bay Area. The first biological disaster event of Creseis acicula
occurred from June to July 2020 in Daya Bay of China. Using the continuous monitoring data, we analyzed the biological characteristics, temporal and spatial variation characteristics of Creseis acicula. Furthermore, we discussed the relationship between living habitat and biomass distribution. Results show that: 1) The biological characteristics of Creseis acicula suggest it is a common species in South China Sea; 2) The biomass and number of Creseis acicula reached the maximum from July 8 to July 10, with the distribution mainly in the central and western of Daya Bay; 3) The dissolved oxygen in seawater affected the activity of Creseis acicula significantly; 4) It is necessary to study the niche characteristics for the anomalous proliferation of Creseis acicula.

1. 前言

自然资源部海洋预警监测司于2020年4月发布《2019中国海洋灾害公报》指出,“我国是世界上遭受海洋灾害影响最严重的国家之一,随着海洋经济的快速发展,沿海地区海洋灾害风险日益突出,海洋防灾减灾形势十分严峻”。2019年11月29日,中共中央政治局就我国应急管理体系和能力建设进行第十九次集体学习;习近平总书记强调,“要加强风险评估和监测预警,提升多灾种和灾害链综合监测、风险早期识别和预报预警能力”,这为自然资源部门做好海洋防灾减灾工作提供了根本遵循 [1] [2] [3] [4]。

大亚湾海域是粤港澳大湾区建设“蓝色湾区”的核心区域,其海洋生态环境状况受到社会各界的广泛关注 [5] - [13]。2020年6月~7月,在我国大亚湾海域首次发现尖笔帽螺(Creseis acicula)持续大量爆发并聚集上浮现象,这对自然资源主管部门加强海洋生物灾害预警监测和防灾减灾工作提出了新要求。惠州市海洋技术中心作为惠州市自然资源局下属事业单位,全程参与“大亚湾海域尖笔帽螺”的跟踪调查、监测,收集、整理了有关数据;本文通过分析大亚湾海域尖笔帽螺的生物性状、时间变异特征,并探讨尖笔帽螺生活环境因子与生物量分布的关系,为海洋应急管理体系和能力现代化建设提供参考依据。

2. 调查过程

2.1. 样品采集

2020年6月以来,惠州市海洋技术中心联合中国水产科学研究院南海水产研究所和广东大亚湾水产资源省级自然保护区管理处,针对“大亚湾海域尖笔帽螺”这一突发海洋生物灾害事件,在大亚湾海域设8~11个监测站位,开展了8个航次的应急调查监测(图1)。按照《海洋监测规范第7部分:近海污染生态调查和生物监测》(GB 17378.7-2007)要求,采集到的尖笔帽螺样品装入250 ml聚乙烯瓶中,牢固在标本箱内,立即搬运到惠州市海洋技术中心实验室进行分析。海水环境因子在船上现场测定。

2.2. 样品分析及数据处理

采样现场用测深仪(Speedtech SM-5A)测量水深,用多功能水质分析仪(YSI 650多参数水质分析仪)测量水温、盐度和溶解氧。

Figure 1. The emergency investigation map of Creseis acicula in 2020

图1. 2020年尖笔帽螺应急调查监测区域位置图

使用Ⅱ型浮游生物网(网中内径31.6 cm,网口面积0.08 m2),在海水表层以船速2节,时长12分钟拖网,样品带回实验室后,以解剖显微镜(尼康 SMZ745T)对尖笔帽螺样品进行挑拣并鉴种计数,物种鉴定依据《海洋浮游生物学》(海洋出版社 1984年版)的分类图鉴。

利用IBM SPSS Statistics 22进行单因素方差分析和Pearson相关分析;利用SigmaPlot 12.5制图。

3. 结果与讨论

3.1. 尖笔帽螺生物性状

解剖显微镜下的尖笔帽螺壳如图2所示。尖笔帽螺壳细长,略呈针形,一般伸直。缢勒2个,前方者不太明显。贝壳无色透明,幼虫壳较细长,黄褐色。本种大者壳长达27毫米,壳口宽2.5毫米。由于贝壳特别细长,很易辨识。本种在我国海区最常见,数量也最大,是我国东海、南海重要浮游动物之一,可作为东海台湾暖流的指示种 [14] [15]。徐兆礼等人利用东海4个季节的海洋调查资料,发现尖笔帽螺是东海浮游翼足类优势种,是适应夏秋季环境的近海暖水种 [15];戴燕玉对南海中部翼足类样品进行了生态学研究,指出尖笔帽螺作为广盐暖水类群,数量较丰 [14]。

3.2. 尖笔帽螺时空变异特征

7月4日8个调查站位的监测结果显示,尖笔帽螺生物量最大值是6090 mg/m3,最小值是10 mg/m3,平均值为1409 mg/m3 (图3);密度最大值是2278个/m3,最小值是4个/m3,平均值为482个/m3 (图3)。7月6日,尖笔帽螺生物量是0~5111 mg/m3,10个调查站位的平均值为852 mg/m3 (图3);尖笔帽螺密度是0~1290个/m3,10个调查站位的平均值为211个/m3 (图3)。7月8日,尖笔帽螺生物量是0~13,316 mg/m3,8个调查站位的平均值为1681 mg/m3 (图3);尖笔帽螺密度是0~4525个/m3,8个调查站位的平均值为571个/m3 (图3)。7月10日,尖笔帽螺生物量是0~12,673 mg/m3,7个调查站位的平均值为2907 mg/m3 (图3);尖笔帽螺密度是0~2097个/m3,7个调查站位的平均值为492个/m3 (图3)。7月13日,尖笔帽螺生物量是0~12 mg/m3,8个调查站位的平均值为3 mg/m3 (图3);尖笔帽螺密度是0~3个/m3,8个调查站位的平均值为1个/m3 (图3)。7月15日,尖笔帽螺生物量是0~374 mg/m3,9个调查站位的平均值为47 mg/m3 (图3);尖笔帽螺密度是0~59个/m3,9个调查站位的平均值为7个/m3 (图3)。7月17日和7月20日,没有发现。

Figure 2. The microscopy morphology of Creseis acicula (×6.7)

图2. 尖笔帽螺镜检形态(×6.7)

图3可知,尖笔帽螺的生物量和密度在2020年7月8日~7月10日达到最大值,其后减退直至为零。空间分布上,异常增殖现象主要分布在大亚湾中西部海域,尤其是大亚湾核电站温排水口附近(见图1,S1、S10、S11站位),日均最高密度在2000个/m3左右,最高密度4525个/m3

单因素方差分析表明,不同调查日期的尖笔帽螺生物量、密度皆未达到统计学显著意义(P > 0.05)。

Figure 3. The variation of Creseis acicula in biomass and numbers

图3. 尖笔帽螺生物量和密度变化图

3.3. 尖笔帽螺生境特征及其对空间分布的影响

3.3.1. 尖笔帽螺主要生境特征

2020年7月4日,大亚湾尖笔帽螺活动区域的海水pH最大值为8.39,最小值为7.87,平均值为8.15 ± 0.20;盐度为31.63‰~34.34‰ (平均值为33.27 ± 1.15),溶解氧(DO)为5.28~8.85 mg/L (平均值为6.73 ± 1.38),水温为29.70℃~33.50℃ (平均值为30.63 ± 1.23)。7月6日,海水pH值为7.83~8.22 (平均值为7.96 ± 0.11),盐度为23.71‰~34.03‰ (平均值为31.55 ± 3.35),DO为4.74~7.29 mg/L (平均值为6.53 ± 0.61),水温为20.90℃~33.30℃ (平均值为26.89 ± 2.91)。7月8日,海水pH值为7.43~7.73 (平均值为7.54 ± 0.08),盐度为32.79‰~34.70‰ (平均值为33.83 ± 0.60),DO为4.93~6.34 mg/L (平均值为5.57 ± 0.40),水温为25.45℃~31.30℃ (平均值为28.20 ± 1.92)。7月10日,海水pH值未检测,盐度为33.12‰~34.58‰ (平均值为33.94 ± 0.49),DO为6.07~6.65 mg/L (平均值为6.31 ± 0.18),水温为22.35℃~28.09℃ (平均值为25.99 ± 1.85)。7月13日,海水pH值为7.91~8.05 (平均值为7.98 ± 0.04),盐度为33.15‰~34.34‰ (平均值为33.85 ± 0.39),DO为3.28~5.95 mg/L (平均值为5.04 ± 0.69),水温为26.60℃~31.80℃ (平均值为29.50 ± 1.41)。7月15日,海水pH值为7.89~8.00 (平均值为7.96 ± 0.03),盐度为32.89‰~34.63‰ (平均值为33.84 ± 0.45),DO为4.26~9.37 mg/L (平均值为5.97 ± 1.34),水温为25.80℃~31.60℃ (平均值为29.41 ± 1.50)。7月17日,海水pH值为7.82~8.02 (平均值为7.98 ± 0.05),盐度为33.41‰~34.54‰ (平均值为33.95 ± 0.41),DO为4.40~6.64 mg/L (平均值为5.49 ± 0.56),水温为25.00℃~30.90℃ (平均值为28.41 ± 1.90)。7月20日,海水pH值为7.93~8.01 (平均值为7.97 ± 0.03),盐度为33.21‰~34.67‰ (平均值为34.11 ± 0.42),DO为9.39~16.70 mg/L (平均值为12.35 ± 2.16),水温为24.30℃~30.60℃ (平均值为28.00 ± 2.12)。

图3中尖笔帽螺生物量和密度的变化相对应,统计分析结果显示:7月4日~7月10日,在尖笔帽螺异常增殖的时候,海水的pH、盐度、水温比7月13日~7月17日低,而DO则反之。

3.3.2. 尖笔帽螺生境特征与生物参数的关系

诸多学者的研究指出,浮游动物的空间分布受生物生境的影响,如水温、水流、盐度、溶解氧、营养盐等 [16] [17] [18] [19] [20]。本文利用监测到的尖笔帽螺活动区域的海水pH、盐度、溶解氧、水温等环境因子数据,探讨其对尖笔帽螺生物量、密度变化的影响。

本文的Pearson相关分析结果如表1所示。随着时间的变化,尖笔帽螺生物量、密度与pH、盐度、溶解氧、水温等4个环境参数之间未呈现统一的正相关或负相关,这可能是由于应急监测时的调查站位样品量未达到生物学试验设计要求,或是由于尖笔帽螺生物量、密度的变异特征并非受某种环境因子的单一影响。

Table 1. Pearson correlation analysis of biological parameters and habitat parameters of Creseis acicula

表1. 尖笔帽螺生境参数与生物量、密度相关分析表

注:“*”表示P < 0.05。

7月8日,DO与尖笔帽螺生物量、密度显著正相关(P < 0.05,表1),反映出水体中溶解氧含量升高有助于尖笔帽螺的增殖活动;这与杨晓改的研究结果一致 [20]。姜胜的研究指出,粤东柘林湾浮游动物总密度与水温成显著正相关关系 [17];龚玉艳等人也发现,盐度与浮游动物丰度和生物量均呈显著负相关关系,是浮游动物季节变化的主要影响因子之一 [19]。而本文的研究结果并未发现水温、盐度显著作用于尖笔帽螺的生物量、密度,因此,综合分析结果显示,2020年大亚湾海域尖笔帽螺事件具有偶然性,需进一步研究尖笔帽螺的生态位特征。

4. 结论

利用2020年6~7月大亚湾海域尖笔帽螺跟踪调查监测数据,分析了尖笔帽螺的生物特征及其与生境参数的关系。

1) 大亚湾海域尖笔帽螺的生物量和密度,呈现从增多到减少的变化趋势。

2) 在大亚湾海域尖笔帽螺异常增殖的时候,海水的pH、盐度、水温较低,而溶解氧含量较高。

3) 尖笔帽螺的活动受到生境参数的影响,尤其是溶解氧。

4) 2020年大亚湾 “尖笔帽螺”异常增殖现象属于海洋生物灾害事件,其时空变异特征反映其具有偶然性,尚需进一步研究其生态位及生理特征。

基金项目

惠州市“2020年海洋生态灾害预警项目”。

NOTES

*通讯作者。

文章引用: 钟锦明 , 陈冰玲 , 刘锦荣 , 杨玉峰 , 梁婷婷 (2021) 2020年大亚湾海域尖笔帽螺活动特征及其影响因素。 海洋科学前沿, 8, 28-34. doi: 10.12677/AMS.2021.81004

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