论文摘要
硅藻是海洋养殖水域中浮游植物和底栖藻类的最重要的类群之一,在养殖水域的物质循环和能量流动中起着极其重要的生态作用,是了解养殖水域生产力、提高养殖容量、改善养殖环境的重要基础。本文通过对我国不同类型的主要海洋养殖水域中硅藻的分类学研究,并与非养殖区进行比较,阐明海洋养殖水域这一特定环境中硅藻的种类多样性、分类特征、群落结构特征、生态分布和季节演替规律,揭示硅藻在海洋养殖水域中的重要地位和作用。本项目于2003年5月至2005年2月期间,采集了我国沿海有代表性的海洋养殖区的浮游和底栖硅藻样品,主要包括:辽宁大连的獐子岛,山东的桑沟湾、胶州湾、乳山湾、唐岛湾等,浙江舟山的三门湾,福建的同安湾、泉州湾;广东的大亚湾澳头等,共采集样品170份。养殖环境涵盖了对虾养殖、扇贝养殖、吊蛎养殖（珠海蛎）、网箱养殖（石斑鱼、赤棕鱼）、海带养殖等不同养殖水域。同时选取特定的港湾养殖区,如:同安西柯网箱养殖区进行每月的周年采样;泉州东海虾池进行每月的季度采样。对所采集的样品进行酸处理后,在光学显微镜（LM）、透射电子显微镜（TEM）、扫描电子显微镜（SEM）下进行观察、计数和拍照,并进行系统的分类鉴定。主要研究结果如下:1.从各类海洋养殖水域中共鉴定隶属于51个属200种（包括变种）的硅藻,包括1个新纪录种（透明镰刀藻Falcula hyalina Takano）。在对虾养殖区样品中,鉴定到硅藻33属138种（包括变种）;在网箱养殖区的样品中,鉴定到硅藻42属101种（包括变种）;在海带养殖区的样品中,鉴定到硅藻21属42种（包括变种）;在贝类养殖区的样品中,鉴定硅藻31属54种（包括变种）。海洋养殖水域样品中最常见的硅藻有舟形藻属（Navicula）、针杆藻属（Synedra）、角毛藻属（Chaetoceros）、骨条藻属（Skelenema）。出现种类数最多的为菱形藻属（Nitzschia）,共25种,占总种数的12.5%,其次为舟形藻属（15种）和双壁藻属（Diploneis）（13种）、斜纹藻属（Pleurosigma）（13种）分别占总种类数的7.6%和6.5%。2.在2004年11月的大连獐子岛扇贝养殖区样品中,角毛藻为主要优势属,其中柔弱角毛藻（C.debilis）占绝对优势（69.8%）。硅藻平均细胞密度为6.8×103cells/L,由于近岸水域养殖密度较大,样品中硅藻的生物量、丰富度和优势度指数均呈现出近岸＞远岸的趋势,而多样性和均匀度指数则相反。样品中甲藻在每个站位都有出现,细胞平均密度占总数的5.7%。3.在2003年11月～2004年5月采样期间,泉州湾东海虾池水温的季节变化较明显,变化范围在12.8～27.5℃。盐度变化范围为16～20。冬季盐度相对较高,为20‰。随着水温的升高,海水盐度略有下降。营养盐浓度呈现出春、秋季营养盐浓度较高,冬季较低的趋势。从种类数看,硅藻以菱形藻、舟形藻为优势类群,分别占硅藻总种数的16.9%和8.4%。小环藻属（Cyclotella）、海链藻属（Thalassiosira）、骨条藻属（Skeletonema）等微型硅藻在多数月份均有存在。甲藻以原甲藻属（Prorocentrum）为优势类群。在12、1月份细胞数达107～108cells/L,占浮游植物总细胞数量的23%和42.3%。同期内微型硅藻数量激增,微小小环藻（Cyclotellacaspia）,达6.36±108cells/L,而其它种类数量值仅为102～104cells/L,且种类较少。新月简柱藻（Cylindrotheca closterium）、微小小环藻、狭窄双眉藻（Amphoraangusta）、菱形藻属为主要优势种（或属）,它们在浮游植物群落总细胞数中的百分比平均高达34.8%。4.在2004年4月～2005年2月的同安湾西柯网箱养殖水域样品中,硅藻以菱形藻（13）、斜纹藻（11）为主要优势种群,分别占总种类数的12.9%和5.9%。角毛藻属、圆筛藻属平均种类数也达到6～7种。新月筒柱藻、波状石丝藻（Lithodesmium undulatum）、菱形藻属、双眉藻属（Amphora）、舟形藻属等种属在多数月份均有出现。角毛藻在种类数和细胞数量上都占优势,是西柯网箱养殖水域显著的优势种。中肋骨条藻（Skeletonemacostatum）在全年的分布并不多,但在8、10月细胞数量得到激增,比冬季高出三个数量级,达到105cells/L。在春夏两季的样品中,个体较大的菱形藻,如簇生菱形藻（Nitzschia fasciculate）、杂菱形藻（Nitzschia hybrida）占优势,在冬季的样品中,主要以微型硅藻如琴氏菱形藻小型变种（Nitzschia panduriformis var.minor）和盾卵形藻极小变种（Cocconeis scutellum var.parva）为优势种。5.在桑沟湾养殖水域的样品中,硅藻以海链藻属（Thalassiosira）（9种）、圆筛藻属（6种）、角毛藻属（5种）为优势种群,分别占总种类数的13.9%、9.2%和7.7%。根管藻属（Rhizosolenia）在细胞数量上占绝对优势。在三个养殖区（海带、扇贝、牡蛎）均有分布的有根管藻属、楔形藻属（Licmophora）、海链藻属、尖刺拟菱形藻（Pseudo-nitzschiapungens）、具槽直链藻（Melosira sulcata）、短角弯角藻（Eucampia zoodiacus）等属、种,也是各养殖区的优势种。海带养殖区的浮游植物无论在种类上还是在细胞数量上都高于另外两个养殖区。6.胶州湾海域湾口小,营养盐含量较高,丰富的营养盐容易引发一些赤潮生物暴发性增殖。在胶州湾贝类养殖水域2005年3月的样品中出现了尖刺拟菱形藻赤潮,细胞数量达到2.7×107cells/L,在R17#和543#的样品中占绝对优势,占总细胞的比例分别为97.9%和90.1%。赤潮期间,除了数量较多的甲藻孢囊外,其它硅藻种类数很少,细胞数量较为平均。在316#样品中孢囊数量最高,达到4.7×103cells/L,平均值为2.3×103cells/L。7.大亚湾澳头养殖历史比较久,富营养化程度较高,近年来多次爆发甲藻和硅藻的赤潮。大亚湾养殖水域2004年2月的样品中出现了翼根管藻原变型（Rhizosolenia alata f.genuina）赤潮,细胞数量最高达3.2×105cells/L。赤潮样品中,其它硅藻种类多数为微型硅藻,海链藻种类最多,为6种,占细胞总种类数的24.0%。8.不同养殖水域硅藻的优势种类有较大差异。在对虾养殖池,优势硅藻种类为狭窄双眉藻（32.8%）、微小小环藻（30.4%）、新月筒柱藻（23.7%）、舟形藻（11.3%）;在网箱养殖区,水体中硅藻优势种类为盾卵形藻（38.6%）、琴氏菱形藻（13.3%）、多枝舟形藻（Navicula ramosissima）（7.3%）、洛氏角毛藻（Chaetoceroslauderi）（5.3%）、星脐圆筛藻（Coscinodiscus asteromphalus）（5.2%）;在扇贝养殖区柔弱角毛藻（69.6%）占绝对优势。在海带养殖区则为翼根管藻印度变型（Rhizosolenia alata f.indica）（19.2%）、钝根管藻半刺变型（Rhizosolenia hebetataf.semispina）（20.5%）、尖刺拟菱形藻（15.4%）。9.硅藻生物最（细胞密度）和种类的季节变化较为明显。生物量总体呈现出春＞秋＞夏＞冬的分布趋势,同时也受到养殖区环境因子的影响,不同种类适应不同的环境加上丰富营养盐,往往易大量繁殖使得群落优势种突出,种间分配不均匀,群落稳定性减弱。10.研究了不同类型养殖水域中微型硅藻（＜20微米）的种类组成及微型硅藻和小型硅藻（20-200微米）的细胞密度比例。结果表明,养殖水域微型硅藻种类和细胞密度所占比例均大于小型硅藻。在种类组成上,海带养殖区微型硅藻的种类数最多,扇贝养殖区种类数最少,但细胞密度和海带养殖区接近。在平均细胞密度上,虾池中微型硅藻细胞密度最大,以浮游硅藻为主,优势种为中肋骨条藻（Skeletonema costatum）和微小小环藻（C.caspia）。在网箱养殖中,微型硅藻以底栖种类为主,优势种为舟形藻、菱形藻小型变种和卵形藻。在季节分布上,微型硅藻在各季节均有分布。但是在多数养殖区,秋、冬季节的浮游植物均是微型硅藻占优势。11.详细描述了我国海洋养殖水域7个主要硅藻优势种的外部形态结构特征以及出现的季节和地理分布等特点。并描述了目前在国内尚未报道的一个附着的硅藻属:镰刀藻属Falcula M.Voigt以及该属的一个新记录种:透明镰刀藻Falculahyalina Takano。该藻主要附着于海洋挠足类外表面。本文详细描述了该属和种的分类特征、生态习性及其分布。