康志成1, 高春蕾2*, 郭嘉宁2, 孟范平1*, 王宗灵2
Zhicheng Kang1, Chunlei Gao2*, Jianing Guo2, Fanping Meng1*, Zongling Wang2
1 College of Environmental Science and Engineering, Ocean University of China, Qingdao, Shandong 266100, China
2 Research Center of Marine Ecology, First Institute of Oceanography, Ministry of Natural Resources, Qingdao, Shandong 266061, China
摘要: 在近海富营养化和气候变化的双重驱动下, 渤海和北黄海海域有害藻华(harmful algal blooms, HABs)发生频率持续上升, 而甲藻包囊被认为是潜在种子库, 在有害藻华的发生发展中起着关键作用。本研究将DNA宏条形码技术应用于甲藻包囊群落研究, 针对18S V4和ITS1基因片段进行扩增和高通量测序分析, 对2023年春季(5月)渤海和北黄海表层沉积物中的有害甲藻包囊群落多样性和分布进行研究。基于序列注释的结果, 共有38种(含5种尚不确定是否产包囊的物种)有毒有害甲藻包囊物种eDNA信息被检出, 包括8种新记录种, 其中具刺环胺藻(Azadinium spinosum)、Gymnodinium nolleri和Alexandrium fragae为首次在我国海域沉积物中被检出。α多样性分析表明, 春季甲藻包囊物种丰富度从渤海经渤海海峡至北黄海中部整体呈明显降低趋势, 与水温梯度变化呈正相关。典范对应分析结果表明, 两海域有害甲藻包囊优势物种的丰度和分布在不同程度上受环境因素(温度、盐度、水深、可溶性无机氮(dissolved inorganic nitrogen, DIN)、可溶性无机磷(dissolved inorganic phosphorus, DIP)、氮磷比(N/P))的影响, 其中温度为主要解释变量。温度协同N/P及DIN影响和调控多数近岸-河口物种包囊的丰度和分布, 使其在温暖、富营养的渤海西南部有更高的检出率和/或丰度。低温、高盐及较高的磷酸盐水平是链状亚历山大藻(Alexandrium catenella)包囊在北黄海尤其是中部冷水团周边占绝对优势的重要影响因素。春季表层沉积物中有毒有害甲藻包囊多样性和分布表明, 渤海西南部及北黄海海域有毒有害藻华发生的潜在风险比较突出, 尤其是产生剧毒麻痹性贝类毒素(paralytic shellfish toxins, PSTs)的链状亚历山大藻包囊的普遍和高丰度检出, 显著提高了有毒藻华发生、海产品PSTs污染和中毒事件发生的风险。另外, 针对一些新记录藻华原因种(如Lepidodinium chlorophorum), 在今后的工作中可适当增加对这些物种在表层沉积物和水柱中的种群季节性变化的调查和研究, 为防范和预测渤海和北黄海新的有害藻华及其潜在影响提供数据支持。