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渤海湾西岸处于河口与滨海潮间带交互影响地带,是多种海洋生物的重要栖息地、鸟类迁徙的中转站及海陆物质交换与能量循环的重要场所。硅藻作为河口和滨海潮间带典型物种,具有硅质壳体,易于保存,对环境变化特别敏感,是研究环境的良好指标。本研究在渤海湾西部近岸海域126个站位,大神堂海滩、永定新河、海河、大沽排污河和独流减河5个河口站位,以及海河和独流减河16个河流站位共采集147个表层沉积物样品,鉴定和分析了河流、河口和海区的硅藻种属及分布特征。并对海区样品进行了粘土混浊水电导率(EC)和pH值的测定。利用对应分析(CA)对近岸海域进行了硅藻组合区划分。利用主成分分析(PCA)对海区硅藻和EC、pH值进行了相关分析,探讨了EC和pH值对海洋环境的反映。对河流、河口和海区淡水硅藻进行了对比分析,讨论了海区淡水硅藻的来源,并根据海区淡水硅藻的分布特征及含量变化,分析了海水移动方向。
研究区包括海区、河流和河口样品中共发现52种110属硅藻。其中河口优势种硅藻包括Coscinodiscushirosakiensis,Naviculamarina,Auliscuscaelatus,Cyclotellameneghinianakuetz,Cyclotellastylorum和Coscinodiscusoculus-iridis。河流优势种包括淡水种硅藻Cyclotellaatomus,Aulacoseiragranulate,Synedraacus,Cymbellaturgidula,Aulacoseiraambigua,Naviculaacidobionta,Pinnulariarhomboelliptica,Synedratabulata,Glyphodesmiswilliamsonii,Cymatopleurasolea和Nitzschiagracilis;咸水种硅藻Coscinodiscusmarginatus和Coscinodiscusradiates;以及半咸水种硅藻Dictyochafibula。海区共发现32属49种硅藻。含4个优势种硅藻,均为咸水种,包括Coscinodiscusexcentricus,C.radiatus,Actinocyclusnormanii和C.stylorum。海区咸水种硅藻占绝对优势。半咸水种硅藻占比次之,淡水种硅藻占比最少。各河口咸水种硅藻比例低于海区,咸水种和半咸水种硅藻比例较海区增加。河流中淡水种硅藻占绝对优势,咸水种和半咸水种硅藻比例很低。
根据硅藻种属的分布,将研究区海域可分为4个沉积区。I区分布在海河口以北的湾内环境。硅藻以C.excentricus-C.radiates-A.normanii为优势种组合。又分为受河流作用影响较强的潮间带(I-1区)和不受河流影响的内湾(I-2区)。II区分布在海河口至独流减河口之间的海域,硅藻以C.excentricus-C.radiates-A.normanii为优势种组合,是受海河、潮汐和潮流影响的潮间带环境。III区分布在独流减河口至南排水河口之间的海域,硅藻以C.excentricus-C.radiates-Actinocyclusnormanii-C.stylorum为优势种组合。又分为受河流作用影响较强的潮间带环境(III-1区)和受河流影响较弱的潮下带环境(III-2区)。IV区分布在南排水河口以南海域,硅藻以C.excentricus-C.radiates-A.normanii为优势种组合,是受河流影响较强的潮间带-潮下带环境。
海区硅藻与EC值和pH的主成分分析结果显示,硅藻与EC值和pH值对海洋环境的反映基本一致,EC值主要与咸水种硅藻成正相关,与半咸水种呈负相关。pH值主要与半咸水种硅藻成正相关,与咸水种硅藻呈负相关。因此EC值和pH值可以作为反映现代海洋环境的有效手段。
在海区93个站位发现17种淡水硅藻,含量范围为0.48%~13.13%。根据河流、河口和海区淡水硅藻的对比,发现海区淡水硅藻主要来源于沿岸涧河、永定新河、海河及南部河流。海区淡水硅藻的分布和相对丰度的变化趋势表明,渤海湾西岸的围海造陆工程影响了潮流和海流,改变了沉积物传输方向。在夏季,研究区沿岸流在海河口以南由南向北移动。临港经济区的建设改变了局部海域的水动力条件,造成入海河流在临港经济区东南海域形成了沉积区。在海河口以北的湾内海域,则形成了顺时针环流的特征。
结果表明,研究区硅藻分布特征明显,且和环境因子有着较好的相关关系。淡水硅藻的分布对研究区近岸海域的水体移动有良好的指示作用。因此本研究对进一步认识渤海湾环境变迁,以及对生态系统保护工作具有较好的理论意义和实践参考价值。
研究区包括海区、河流和河口样品中共发现52种110属硅藻。其中河口优势种硅藻包括Coscinodiscushirosakiensis,Naviculamarina,Auliscuscaelatus,Cyclotellameneghinianakuetz,Cyclotellastylorum和Coscinodiscusoculus-iridis。河流优势种包括淡水种硅藻Cyclotellaatomus,Aulacoseiragranulate,Synedraacus,Cymbellaturgidula,Aulacoseiraambigua,Naviculaacidobionta,Pinnulariarhomboelliptica,Synedratabulata,Glyphodesmiswilliamsonii,Cymatopleurasolea和Nitzschiagracilis;咸水种硅藻Coscinodiscusmarginatus和Coscinodiscusradiates;以及半咸水种硅藻Dictyochafibula。海区共发现32属49种硅藻。含4个优势种硅藻,均为咸水种,包括Coscinodiscusexcentricus,C.radiatus,Actinocyclusnormanii和C.stylorum。海区咸水种硅藻占绝对优势。半咸水种硅藻占比次之,淡水种硅藻占比最少。各河口咸水种硅藻比例低于海区,咸水种和半咸水种硅藻比例较海区增加。河流中淡水种硅藻占绝对优势,咸水种和半咸水种硅藻比例很低。
根据硅藻种属的分布,将研究区海域可分为4个沉积区。I区分布在海河口以北的湾内环境。硅藻以C.excentricus-C.radiates-A.normanii为优势种组合。又分为受河流作用影响较强的潮间带(I-1区)和不受河流影响的内湾(I-2区)。II区分布在海河口至独流减河口之间的海域,硅藻以C.excentricus-C.radiates-A.normanii为优势种组合,是受海河、潮汐和潮流影响的潮间带环境。III区分布在独流减河口至南排水河口之间的海域,硅藻以C.excentricus-C.radiates-Actinocyclusnormanii-C.stylorum为优势种组合。又分为受河流作用影响较强的潮间带环境(III-1区)和受河流影响较弱的潮下带环境(III-2区)。IV区分布在南排水河口以南海域,硅藻以C.excentricus-C.radiates-A.normanii为优势种组合,是受河流影响较强的潮间带-潮下带环境。
海区硅藻与EC值和pH的主成分分析结果显示,硅藻与EC值和pH值对海洋环境的反映基本一致,EC值主要与咸水种硅藻成正相关,与半咸水种呈负相关。pH值主要与半咸水种硅藻成正相关,与咸水种硅藻呈负相关。因此EC值和pH值可以作为反映现代海洋环境的有效手段。
在海区93个站位发现17种淡水硅藻,含量范围为0.48%~13.13%。根据河流、河口和海区淡水硅藻的对比,发现海区淡水硅藻主要来源于沿岸涧河、永定新河、海河及南部河流。海区淡水硅藻的分布和相对丰度的变化趋势表明,渤海湾西岸的围海造陆工程影响了潮流和海流,改变了沉积物传输方向。在夏季,研究区沿岸流在海河口以南由南向北移动。临港经济区的建设改变了局部海域的水动力条件,造成入海河流在临港经济区东南海域形成了沉积区。在海河口以北的湾内海域,则形成了顺时针环流的特征。
结果表明,研究区硅藻分布特征明显,且和环境因子有着较好的相关关系。淡水硅藻的分布对研究区近岸海域的水体移动有良好的指示作用。因此本研究对进一步认识渤海湾环境变迁,以及对生态系统保护工作具有较好的理论意义和实践参考价值。