生物多样性 ›› 2017, Vol. 25 ›› Issue (9): 981-989. DOI: 10.17520/biods.2017052
李宇航1, 陈万东2, 蔡厚才2, 孙忠民1,4, 徐奎栋1,3,4,*()
收稿日期:
2017-02-21
接受日期:
2017-07-26
出版日期:
2017-09-20
发布日期:
2017-10-04
通讯作者:
徐奎栋
作者简介:
# 共同第一作者
基金资助:
Yuhang Li1, Wandong Chen2, Houcai Cai2, Zhongmin Sun1,4, Kuidong Xu1,3,4,*()
Received:
2017-02-21
Accepted:
2017-07-26
Online:
2017-09-20
Published:
2017-10-04
Contact:
Xu Kuidong
About author:
# Co-first authors
摘要:
为了解南麂列岛国家级海洋自然保护区砂质潮间带底栖硅藻多样性与群落结构的现状及近20多年来的变化, 于2013年11月至2014年8月, 对南麂列岛火焜岙砂质潮间带的底栖硅藻进行了4个季节的采样和研究, 并与1981-1993年有关的历史资料进行了比较分析。本研究共鉴定底栖硅藻49属120种, 海岸曲解藻(Fallacia litoricola)、史氏双壁藻(Diploneis smithii)、稀疏双壁藻(D. parca)等17种为目前的优势种。Shannon多样性指数在2.388-3.445之间, 以春季最高, 秋季最低; 在空间分布上依次为: 中潮区 > 低潮区 > 高潮区。相似性分析(analysis of similarities, ANOSIM)表明底栖硅藻群落在不同潮区间差异显著, 而季节差异不显著。BIOENV分析显示盐度与底栖硅藻群落结构的相关性最高。本研究结果表明, 南麂列岛砂质潮间带的底栖硅藻群落结构近几十年来已发生了明显变化。与1981-1993年南麂列岛的3次调查数据相比, 目级阶元减少了2个, 科级阶元增加了7个, 而属级和种级阶元较过去的29属55种有了显著增加, 这可能是分类研究强度增加所致。但分类学多样性降低, 平均分类差异指数Δ+由过去的79.79降至71.41; 且过去记录的大个体固着类群被现今的小个体固着类群和间隙运动类群(epipelon)所取代, 这可能是火焜岙过去人类活动频繁、有机质过量排放的长期效应所致。
李宇航, 陈万东, 蔡厚才, 孙忠民, 徐奎栋 (2017) 南麂列岛砂质潮间带底栖硅藻多样性与群落结构的时空变化. 生物多样性, 25, 981-989. DOI: 10.17520/biods.2017052.
Yuhang Li, Wandong Chen, Houcai Cai, Zhongmin Sun, Kuidong Xu (2017) Spatio-temporal variation of benthic diatom diversity and community structure in a sandy intertidal zone of the Nanji Islands, China. Biodiversity Science, 25, 981-989. DOI: 10.17520/biods.2017052.
图1 南麂列岛火焜岙潮间带底栖硅藻采样站位。H、M、L分别表示高、中、低潮区。
Fig. 1 Sampling sites of benthic diatoms from the intertidal zone of Huokun’ao in the Nanji Islands. H, M, and L represent high tide zone, middle tide zone and low tide zone, respectively.
图2 南麂列岛火焜岙潮间带环境因子的季节变化。H、M、L分别表示高、中、低潮区。
Fig. 2 Seasonal changes in environmental factors in the intertidal zone of Huokun’ao, Nanji Islands. H, M, and L represent high tide zone, middle tide zone and low tide zone, respectively.
图3 南麂列岛火焜岙潮间带底栖硅藻丰度和沉积物中叶绿素a浓度。H、M、L分别表示高、中、低潮区。
Fig. 3 Diatom abundance and sediments chlorophyll a concentration in intertidal zone of Huokun’ao, Nanji Islands. H, M, and L represent high tide zone, middle tide zone and low tide zone, respectively.
物种 Species | 优势度 Dominant index (Y) |
---|---|
海岸曲解藻 Fallacia litoricola | 0.1942 |
史氏双壁藻 Diploneis smithii | 0.1780 |
稀疏双壁藻 Diploneis parca | 0.1585 |
似叶状舟形藻 Navicula phylleptosoma | 0.0718 |
匙形菱形藻 Nitzschia spathulata | 0.0550 |
钳状曲解藻 Fallacia forcipata | 0.0522 |
沙生舟形藻 Navicula arenaria | 0.0520 |
琴状福氏藻 Fogedia lyra | 0.0509 |
矩形羽纹藻Pinnularia rectangulata | 0.0447 |
方格舟形藻 Navicula cancellata | 0.0397 |
线性蹄状藻 Hippodonta linearis | 0.0274 |
格氏双眉藻 Amphora graeffeana | 0.0273 |
直菱板藻加拉变种 Hantzschia virgata var. kariana | 0.0264 |
海岸曲解藻长圆变种 Diploneis litoralis var. clathrata | 0.0254 |
新西兰美壁藻 Diploneis novaeseelandiae | 0.0243 |
蹄状藻一种 Hippodonta sp. | 0.0234 |
海洋菱板藻 Hantzschia marina | 0.0223 |
表1 南麂列岛火焜岙潮间带底栖硅藻优势种
Table 1 Dominant species of benthic diatoms in the intertidal zone of Huokun’ao, Nanji Islands
物种 Species | 优势度 Dominant index (Y) |
---|---|
海岸曲解藻 Fallacia litoricola | 0.1942 |
史氏双壁藻 Diploneis smithii | 0.1780 |
稀疏双壁藻 Diploneis parca | 0.1585 |
似叶状舟形藻 Navicula phylleptosoma | 0.0718 |
匙形菱形藻 Nitzschia spathulata | 0.0550 |
钳状曲解藻 Fallacia forcipata | 0.0522 |
沙生舟形藻 Navicula arenaria | 0.0520 |
琴状福氏藻 Fogedia lyra | 0.0509 |
矩形羽纹藻Pinnularia rectangulata | 0.0447 |
方格舟形藻 Navicula cancellata | 0.0397 |
线性蹄状藻 Hippodonta linearis | 0.0274 |
格氏双眉藻 Amphora graeffeana | 0.0273 |
直菱板藻加拉变种 Hantzschia virgata var. kariana | 0.0264 |
海岸曲解藻长圆变种 Diploneis litoralis var. clathrata | 0.0254 |
新西兰美壁藻 Diploneis novaeseelandiae | 0.0243 |
蹄状藻一种 Hippodonta sp. | 0.0234 |
海洋菱板藻 Hantzschia marina | 0.0223 |
春季 Spring | 夏季 Summer | 秋季 Autumn | 冬季 Winter | |||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
H | M | L | H | M | L | H | M | L | H | M | L | |
J° | 0.7861 | 0.8761 | 0.7394 | 0.7785 | 0.8053 | 0.8284 | 0.6955 | 0.8034 | 0.8681 | 0.8644 | 0.8301 | 0.8108 |
H' | 2.817 | 3.445 | 2.629 | 2.648 | 2.525 | 2.991 | 2.388 | 2.648 | 2.722 | 2.968 | 2.902 | 2.702 |
1-λ | 0.9112 | 0.9549 | 0.8511 | 0.8766 | 0.8856 | 0.9304 | 0.839 | 0.8974 | 0.9103 | 0.9302 | 0.9199 | 0.9041 |
表2 南麂列岛火焜岙潮间带不同季节底栖硅藻的Shannon多样性(H° )、均匀度(J° )和优势度(1-λ)。H、M、L分别表示高、中、低潮区。
Table 2 Diversity (H° ), evenness (J° ) and dominance index (1-λ) of benthic diatoms in the intertidal zone of Huokun’ao, Nanji Islands. H, M, and L represent high tide zone, middle tide zone, and low tide zone, respectively.
春季 Spring | 夏季 Summer | 秋季 Autumn | 冬季 Winter | |||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
H | M | L | H | M | L | H | M | L | H | M | L | |
J° | 0.7861 | 0.8761 | 0.7394 | 0.7785 | 0.8053 | 0.8284 | 0.6955 | 0.8034 | 0.8681 | 0.8644 | 0.8301 | 0.8108 |
H' | 2.817 | 3.445 | 2.629 | 2.648 | 2.525 | 2.991 | 2.388 | 2.648 | 2.722 | 2.968 | 2.902 | 2.702 |
1-λ | 0.9112 | 0.9549 | 0.8511 | 0.8766 | 0.8856 | 0.9304 | 0.839 | 0.8974 | 0.9103 | 0.9302 | 0.9199 | 0.9041 |
图5 南麂列岛火焜岙潮间带底栖硅藻的等级聚类和非参数多维标度排序。SP、SU、AU、WI分别代表春季、夏季、秋季、冬季; H、M、L分别表示高、中、低潮区。
Fig. 5 Clustering and Non-metric Multidimensional scaling (MDS) of benthic diatom community in the intertidal zone of Huokun’ao, Nanji Islands. SP, SU, AU, and WI represent spring, summer, autumn and winter, respectively. H, M, and L represent high tide zone, middle tide zone, and low tide zone, respectively.
图6 南麂列岛火焜岙潮间带底栖硅藻分类差异性指数(Δ+)和分类差异性变异指数(Λ+)与历史资料(朱根海等1998a, b)比较的95%置信区间漏斗图, 分类阶元间路径长度为1。
Fig. 6 95% confidence intervals of average taxonomic distinctness index (Δ+) and variation in taxonomic distinctness index (Λ+), comparing with benthic diatoms data between this study and 1981-1993 (Zhu et al, 1998a, b). The distance between each taxon was set to 1.
属 Genus | 1981-1993* | 2013-2014# | 属 Genus | 1981-1993* | 2013-2014# |
---|---|---|---|---|---|
曲壳藻属 Achnanthes | + | + | 蹄状藻属 Hippodonta | + | |
长曲壳藻属 Achnanthidium | + | 泥生藻属 Luticola | + | ||
辐裥藻属 Actinoptychus | + | 胸隔藻属 Mastogloia | + | ||
双眉藻属 Amphora | + | + | 直链藻属 Melosira | + | + |
蛛网藻属 Arachnoidiscus | + | 栖沙藻属 Moreneis | + | ||
沟盘藻属 Aulacodiscus | + | 舟形藻属 Navicula | + | + | |
棍形藻属 Bacillaria | + | 菱形藻属 Nitzschia | + | + | |
中鼓藻属 Bellerochea | + | 齿状藻属 Odontella | + | + | |
伯克力藻属 Berkeleya | + | + | 书形藻属 Parlibellus | + | |
盒形藻属 Biddulphia | + | 石舟藻属 Petroneis | + | + | |
对纹藻属 Biremis | + | 羽纹藻属 Pinnularia | + | ||
美壁藻属 Caloneis | + | 斜脊藻属 Plagiotropis | + | ||
脊弯藻属 Carinasigma | + | 平面藻属 Planothidium | + | ||
链形藻属 Catenula | + | 斜纹藻属 Pleurosigma | + | + | |
梯舟藻属 Climaconeis | + | 柄链藻属 Podosira | + | ||
卵形藻属 Cocconeis | + | 普氏藻属 Proschkinia | + | ||
圆筛藻属 Coscinodiscus | + | + | 沙网藻属 Psammodictyon | + | |
筒柱藻属 Cylindrotheca | + | 杆线藻属 Rhabdonema | + | ||
桥弯藻属 Cymbella | + | 洛氏藻属 Roperia | + | ||
迪氏藻属 Dickieia | + | 半舟藻属 Seminavis | + | ||
双壁藻属 Diploneis | + | + | 骨条藻属 Skeletonema | + | |
唐氏藻属 Donkina | + | 辐节藻属 Stauroneis | + | + | |
内茧藻属 Entomoneis | + | + | 班盘藻属 Sticotodiscus | + | |
曲解藻属 Fallacia | + | + | 条纹藻属 Striatella | + | |
福氏藻属 Fogedia | + | 双菱藻属 Surirella | + | ||
斑条藻属 Grammatophora | + | + | 针杆藻属 Synedra | + | |
布纹藻属 Gyrosigma | + | + | 平片藻属 Tabularia | + | |
海生双眉藻属 Halamphora | + | 海链藻属 Thalassiosira | + | ||
菱板藻属 Hantzschia | + | + | 粗纹藻属 Trachyneis | + | + |
海氏藻属 Haslea | + | 盘杆藻属 Tryblionella | + |
表3 南麂列岛火焜岙潮间带底栖硅藻(属)的变化
Table 3 Changes of benthic diatom genera from the intertidal sandy sediments of Huokun’ao, Nanji Islands
属 Genus | 1981-1993* | 2013-2014# | 属 Genus | 1981-1993* | 2013-2014# |
---|---|---|---|---|---|
曲壳藻属 Achnanthes | + | + | 蹄状藻属 Hippodonta | + | |
长曲壳藻属 Achnanthidium | + | 泥生藻属 Luticola | + | ||
辐裥藻属 Actinoptychus | + | 胸隔藻属 Mastogloia | + | ||
双眉藻属 Amphora | + | + | 直链藻属 Melosira | + | + |
蛛网藻属 Arachnoidiscus | + | 栖沙藻属 Moreneis | + | ||
沟盘藻属 Aulacodiscus | + | 舟形藻属 Navicula | + | + | |
棍形藻属 Bacillaria | + | 菱形藻属 Nitzschia | + | + | |
中鼓藻属 Bellerochea | + | 齿状藻属 Odontella | + | + | |
伯克力藻属 Berkeleya | + | + | 书形藻属 Parlibellus | + | |
盒形藻属 Biddulphia | + | 石舟藻属 Petroneis | + | + | |
对纹藻属 Biremis | + | 羽纹藻属 Pinnularia | + | ||
美壁藻属 Caloneis | + | 斜脊藻属 Plagiotropis | + | ||
脊弯藻属 Carinasigma | + | 平面藻属 Planothidium | + | ||
链形藻属 Catenula | + | 斜纹藻属 Pleurosigma | + | + | |
梯舟藻属 Climaconeis | + | 柄链藻属 Podosira | + | ||
卵形藻属 Cocconeis | + | 普氏藻属 Proschkinia | + | ||
圆筛藻属 Coscinodiscus | + | + | 沙网藻属 Psammodictyon | + | |
筒柱藻属 Cylindrotheca | + | 杆线藻属 Rhabdonema | + | ||
桥弯藻属 Cymbella | + | 洛氏藻属 Roperia | + | ||
迪氏藻属 Dickieia | + | 半舟藻属 Seminavis | + | ||
双壁藻属 Diploneis | + | + | 骨条藻属 Skeletonema | + | |
唐氏藻属 Donkina | + | 辐节藻属 Stauroneis | + | + | |
内茧藻属 Entomoneis | + | + | 班盘藻属 Sticotodiscus | + | |
曲解藻属 Fallacia | + | + | 条纹藻属 Striatella | + | |
福氏藻属 Fogedia | + | 双菱藻属 Surirella | + | ||
斑条藻属 Grammatophora | + | + | 针杆藻属 Synedra | + | |
布纹藻属 Gyrosigma | + | + | 平片藻属 Tabularia | + | |
海生双眉藻属 Halamphora | + | 海链藻属 Thalassiosira | + | ||
菱板藻属 Hantzschia | + | + | 粗纹藻属 Trachyneis | + | + |
海氏藻属 Haslea | + | 盘杆藻属 Tryblionella | + |
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