海洋技术专业毕业设计（论文）长江口关键站位潮汐周期内浮游植物粒径变动研究

上海海洋大学2011届毕业设计（论文） 长江口关键站位潮汐周期内浮游植物粒径变动研究长江口关键站位潮汐周期内浮游植物粒径变动研究摘要：根据2006年8月、12月、2007年5月和10月长江口关键站位不同时间和潮汐状况所进行的长江口浮游植物采样，对所采样样品进行了种类鉴定和生物量分析，测定了浮游植物形体的生态参数，探讨研究了浮游植物的粒径分布，并重点对浮游植物粒径和24小时潮汐周期内的潮汐状况关系进行了相关性研究。结果表明：涨潮时，浮游植物粒径增大；落潮时，浮游植物粒径减小。关键词：长江口；浮游植物；潮汐周期；粒径The research on phytoplankton particle size variation within tidal cycle in the key station of The Yangtze River estuaryAbstract：According to the sampling of phytoplankton collected at the key station within different time and tidal conditions, the species were identified and biomass were analyzed in the Yangtze River estuary during August and December 2006, May and October 2007. Focusing on determination of the linear diameter of the sampling., we were carried on emphasis studied on the relationship between size of phytoplankton and tidal conditions in 24-hour tidal cycle. The results showed that the particle size increased at high tide, while decreased at low tide.Key words：Yangtze River estuary ; phytoplankton; tidal cycle ; particle size1引言海洋浮游植物是海洋生态系统中重要的初级生产者，作为海洋食物网结构的基础环节，在海洋生态系统的物质循环和能量转化过程中起着重要作用。浮游植物通过光合作用吸收CO2，能改变海洋大气界面的碳通量，从而参与大气CO2含量的调节，可缓解由大气CO2含量升高引发的温室效应。某些浮游植物生长过程中向周围环境中释放二甲基硫（DMS），进入大气后被氧化成非海盐硫酸盐（NSS-SO4-）和甲基磺酸盐（MSA），可以充当云的凝结核；所以海洋中大量DMS进入大气后会直接增加云凝结核的密度而形成更多的云层，增加太阳辐射的云反射，降低地球表面温度，这是与温室效应相反的过程5。以往的浮游植物现存量通常是由细胞数量来表示的，并建立了浮游植物动力学的基本数据；现存量是随着海水深度、季节和地域而变化的，以及存在着种类的交替过程。因为浮游植物种内和种间细胞大小的不同，尤其是不同种浮游植物细胞大小的不同，在研究海洋生态系统动力学过程中单纯用浮游植物的细胞数量来反映海域浮游植物现存量是有问题的，存在着比较大的缺陷和误差。常常发现在数量上相对不重要的种，在生物量上有可能会很重要，原因是他们的生物个体通常很大，因此，用细胞数量来表示现存量会过高估算细胞体积小的种类的贡献，而过低估算细胞体积大的种类的贡献。而且，细胞数量对于浮游植物现存量在食物链和营养对策等方面的分析所起的作用也是有限的，重要的还是碳含量、氮含量等有关指标。因此浮游植物生物量的计算比细胞数量的测算显得更为重要。除了对浮游植物数量的关注之外，有很多关于对某海域叶绿素A的研究，但是随着研究的深入，后来Banse，de Jonge， Gieskes和Kraay等1又证明了叶绿素A估算浮游植物生物量是不可靠的，因此单纯靠对叶绿素A的研究同样是具有一定缺陷的。为了弥补上述研究方法的不足和缺陷，近来很多科学家认为利用粒径对浮游植物进行更深入的研究可以揭示海洋生态系统中内在的能量流动，即把海洋中的生物，从微生物和单细胞浮游植物到浮游动物、直至鱼类和哺乳类，都视为“颗粒”，并以统一的相应球型直径（equivalent spherical diameter, ESD）表示其大小，那么，某一特定生态系统各粒度级上的生物量分布将遵循一定的规律，即顺营养层次向上总生物量略有下降。若把粒度级按一定的对数级数排序，这种生物量在对数粒级上的分布就称为粒径谱（particle-size spectra）。粒径谱的提出是生态学上的一个重要里程碑，使得以往对纷繁复杂的营养级和生态系统各个种类之间的物质循环和能量传递的研究成为可能。粒径谱理论以生态学的观点和方法从总体上宏观的研究不同海洋生态系统的状态和动态及其机制和影响因素，同时还可以比较不同类型生态系统的差别。由于平衡和稳定的生态系统的粒径谱是一条直线，就可以根据该生态系统特征的粒径谱，从某一粒度级的生物量去推算其他粒度级的生物量或产量。当然，这是一种宏观的估计，但说明粒径谱有着广阔的应用前景。2 目前国内外测量粒径的方法及优缺点海洋浮游植物粒径大小可以分别采用细胞直径或半径、体积或表面积表征，目前测量浮游植物粒径的方法主要包括显微测微计法、图像分析法、库尔特记数法、流式细胞仪法和酸碱滴定法等。显微测微计法是测量海洋浮游植物粒径的经典和基准方法，主要是利用光学、电子显微镜的放大功能，以目镜测微尺为标尺测量（染色）浮游植物细胞的各种几何形态线性参数（如球体的直径，椭球体的长轴和短轴等），然后根据相关的几何公式计算细胞的体积、表面积和等效直径或半径等。由于浮游植物细胞的几何形态不规则，而且种间差异很大10，所以选择合适的几何形状计算公式是准确计算细胞体积等的关键。更重要的是，尽管同一种浮游植物有相同的几何形状，但细胞大小差异很大，因此测量足够数量的细胞不仅是得到准确并具有统计意义的粒径数据的关键3，而且也是测量浮游植物粒径分布所必需的。 图像分析法（Imagine analysis）是在显微测微计法基础上应用图像分析学原理发展起来的一种自动测量方法4，主要是根据细胞几何形态的图像信息，利用相关计算机软件测量浮游植物粒径，如细胞面积、周长、长度等。库尔特法主要是利用浮游植物细胞在通过恒电流电极体系时，由于瞬间取代相等体积电解液而导致电极间电位差变化的原理测量细胞体积。该方法不仅可简便地直接测量细胞体积及其分布，而且根据细胞为球形的假设可得到其等效球径和表面积。流式细胞法主要是根据在流体作用下，细胞散射光大小和角度差异确定浮游植物粒径。流式细胞法可同时测量单个细胞的几何形状、内部结构、荧光特性和DNA组成等，并据此可进行种类鉴定。 以上四种方法各有其优缺点，显微测微计法具有直观的优点，但其工作量大，耗时较多。对于图象分析法，尽管目前人们已应用此法测量海洋浮游植物粒径，但是由于该方法难以实现有统计学意义上的多个细胞测量，难以直接给出其粒径分布，所以在一定程度上限制了这种方法的应用。由于细胞可压缩性和导电性等原因，库尔特法对于不规则的非球体细胞（如带有鞭毛的细胞、表面有沟壳的细胞等）的测量结果可能偏低。目前商品化的库尔特计数仪的粒径测量范围一般为l120m，已在海洋浮游植物和浮游动物等粒径测量中得到了广泛的应用。而对流式细胞法而言，尽管商品化流式细胞仪自20世纪80年代已在水生生物学研究中得到应用，但是目前一般只能测量50m以下的细胞，而且存在不同种类浮游植物所需不同染色剂之间相互干扰，前处理中会损失部分细胞，以及仪器昂贵等问题。根据实验室条件以及各方面因素综合考虑，本文试验采用的是显微测微计法。用此法测量足够数量的细胞获得的粒径数据更具有实际的统计意义，也更直观的反映了长江口浮游植物的粒径分布。3 海洋浮游植物粒径组成及其影响因素由于海域位置，水文（如水温、盐度、流场等）和气象条件（如气温、辐射场），营养盐水平等差异，不同海区浮游植物群落结构、种类组成、生物量、初级生产力水平及其时空分布特征等都存在着很大差别。这些差别在很大程度上可以应用浮游植物粒径组成及其分布表征，这样根据细胞粒径大小可以将浮游植物划分为超微型（Pico）、微型（Nano）、小型浮游植物（Micro），Pico粒径一般为0.23m，Nano为320m，小型为20200m5。Pico级是最重要的初级生产力的贡献者，在NO3-N浓度低于lmmol/L的海域，Pico级浮游植物将成为优势种群。在近海海域，随着营养盐浓度的变化，不同粒径的浮游植物对初级生产力的贡献变得较为复杂，总体上讲，Nano和Micro级浮游植物对初级生产力的贡献比大洋区有所增加，但是Pico级浮游植物仍然是重要的贡献者。据报道，北部湾Nano和Pico级对初级生产力的贡献合计达90以上，而Micro级仅占96。象山港Pico级浮游植物对初级生产力的贡献达11，Nano级达82，而Micro级达117。Lee Chen对东海南部的大陆架区、上升流区及黑潮区等三个有代表性海域的粒径分级初级生产力进行了比较系统的研究。结果表明，在黑潮区NO3-N浓度几乎未检出，Pico级浮游植物对初级生产力的贡献为5483，占绝对优势，Nano级占914，Micro级占832；在大陆架区NO3-N浓度在0.10.7mmolL之间，Pico级占2764，Nano占19，而Micro占1754，并且随NO3-N浓度增加，Nano和Micro级对初级生产力的贡献有所增加，而Pico则有所减少；在有上升流的海域，NO3-N浓度增加到0.122.00molL，Micro级对初级生产力的贡献大大增加，可达68，而Pico最大仅为36。河口和沿岸海域各粒级浮游植物对海洋初级生产力的贡献随地域、季节的变化而不同，例如珠江口海域由于存在P，Si的限制，Nano和Pico级的贡献仍占主要地位，Micro级对初级生产力的贡献在冬夏两季分别为29和108，而在营养丰富的河口和沿岸水区域，生产力主要由较大的Micro级浮游植物贡献。在温度较低的南极普里兹湾，各粒级浮游植物对初级生产力的贡献分别为Micro为69，Nano为21，Pico为109，由此可见，温度也是影响浮游植物粒径分布的重要因素。海洋浮游植物细胞粒径在不同生命时期是不尽相同的，例如，在整个生命周期过程中，硅藻（Rhizosolenia setigera）随着细胞分裂和繁殖，细胞体积持续减小，当减小到某个临界值时，细胞繁殖通过产生复大孢子由简单的分裂转变为有性生殖，并且其细胞体积也达到最大状态。浮游植物细胞粒径不仅在不同生命时期表现出一定的差异，而更重要的是，营养盐水平等化学环境，污染物浓度等水质环境条件，以及光照等气象条件等都在相当大程度上影响浮游植物粒径大小。例如，应用海洋围隔生态系实验研究表明，在营养盐（NO3-N和PO4-P）限制条件下，浮游植物体积较小，而随着营养盐浓度增加，浮游植物体积逐渐增大2。这似乎说明，小粒径浮游植物更适应低营养盐环境，而高营养盐环境更能满足大粒径浮游植物生长。石油烃、重金属等化学污染物对浮游植物粒径可产生重要影响，石油烃可促使浮游植物粒径增大，这可能主要是由于石油烃的毒性效应，抑制了细胞的分裂和生长10，由此导致浮游植物细胞粒径增大。最新的研究表明，在一定条件下伴随浮游植物细胞密度的减小，可能导致细胞粒径的增加。同样，由于重金属污染物的毒性效应，如抑制光合作用、改变代谢过程和减少细胞色素等，重金属污染物不仅可以影响浮游植物粒径，而且可以导致细胞形状畸变。此外，光照条件在很大程度上可以影响浮游植物细胞粒径。4 材料与方法4.1 采样站位和采样进程图1 采样站位采样在2006年8月、12月、2007年5月、10月共四个航次，采样点位置：(312329N；1215300E)。即图1上的星形标志。4.2 显微测微计测量粒径、分析法取样和定量分析方法采样点上用浮游生物网（网目20m，网口直径17.8cm，面积0.025m2）。自水底至水表垂直拖网1次，网采浮游植物用甲醛固定，根据浮游植物的浓度稀释样品，定容至150mL，然后采用浮游植物沉降器沉降一个星期，进行浓缩。存放于实验室待用。取浓缩好的样品，使用微量移液枪抽取0.1ml于Utermohl计数框内，采用Nikon 80I显微镜在1510倍下进行种类鉴定。操作方法按海洋调查规范11进行。 多次选取浓缩好的样品，使用微量移液枪取0.1ml于载玻片上在显微镜1510陪下随机选取这四次调查时间内长江口主要浮游植物种类每个种的样本300个，分别测定长、宽、高等线性参数。在计算体积时，应随机选取300个细胞进行测量，每个细胞应该单独计算，不能用线性参数的平均值来计算单个细胞体积，这样可以防止细胞生物量出现较大的误差。细胞体积计算按孙军等12，每个细胞单独计算，得出平均体积，将体积折算为球体的个体等效直径。因为采样过程中采用海洋调查规范中的浮游植物网，因此微微型浮游植物个体由于个体过小，在采样的过程中不能采到，所以在显微镜下观测到的均为粒级分级为2m的浮游植物。4.3 浮游植物细胞体积和表面积的计算确定不同种类浮游植物细胞的相似几何形状，然后测量每种细胞的线性参数，少数种类的线性参数则参考分类学专著。不同种类浮游植物细胞大小、形态差异很大，所以选择何种几何形状去拟合细胞体积是非常重要的，它决定了什么线性参数需测量，用什么公式计算体积。用一些合适的规则几何形状如圆球、圆柱、椭圆柱、圆台等组合起来去拟合细胞体积，一方面可减少计算的复杂程度，另一方面可最大限度地防止由于拟合体积和真实体积之间的误差带来的生物量误差。在计算体积时，应随机选取至少100个细胞进行测量，每个细胞体积应单独计算，然后得出平均体积。不能用线性参数的平均值来计算单个细胞体积，这样可防止细胞生物量出现较大误差。虽然，用拟合形状来计算的每种浮游植物细胞体积有可能与每种浮游植物细胞真实个体不能完全符合，会出现或大或小的结果，但是由于每个样品中含有不同种的浮游植物，这样可以一定程度上减少总体误差。总之，减少误差的关键在于相似形状的选取正确、线性参数准确、计算公式的合理。以下为各种几何形状拟合细胞体积的体积和表面积计算公式（表1）：表1 浮游植物的拟合公式形状图形体积公式表面积公式正长方体圆球正圆柱体正圆台正圆锥椭球椭圆柱四面体长方体柱体圆柱球冠抛物体5 结果与讨论5.1 群落结构经检验测定本次试验中长江口采样站位的浮游植物种类有3门18属30种。其中硅藻门15属25种，占86.21%；甲藻门1属2种，占6.9%；蓝藻门2属2种，占6.9%。（表2）表2 2006、2007长江口浮游植物的种类组成种类Species06.806.1207.507.10硅藻门BACILLARIOPHYTA日本星杆藻Asterionella japonica+中华盒形藻Biddulphia sinensis+活动盒形藻Biddulphia mobiliensis+星脐圆筛藻Coscinodiscus asteromphalus+琼氏圆筛藻Coscinodiscus jonesianus+虹彩圆筛藻Coscinodiscus oculus-iridis+辐射圆筛藻Coscinodiscus radiatus+巨圆筛藻Coscinodiscus gigas+中心圆筛藻Coscinodiscus centralis+柔弱几内亚藻Cuinardia flaccida+太阳双尾藻Ditylum sol+布氏双尾藻Ditylum brightwellii+丹麦细柱藻Leptocylindrus danicus+具槽直链藻Melosira sulcata+舟形藻Navicula +长菱形藻Nitzschia longissima+洛氏菱形藻Nitzsehia lorenziana+美丽漂流藻Planktoniella formosa+太阳漂流藻Planktoniella sol+曲舟藻Pleurosigma +中肋骨条藻Skeletonema costatum+针杆藻Synedra +佛氏海毛藻Thalassiothrix frauenfeldii+菱形海线藻Thalassionema nitzschioides+蜂窝三角藻Triceratium favus+甲藻门DINOPHYTA纺锤角藻Ceratium fususvar+三角角藻Ceratium furca+蓝藻门CYANOPHYTA念珠藻Melosira moniliformis+螺旋藻Spirulina+5.2 长江口采样站位浮游植物优势种经过对长江口浮游植物样品的研究，我们分析测定出30种浮游植物。按照海洋生态中优势度公式，取优势度Y0.0215的浮游植物种类为优势种。优势度计算公式： Y = ni/Nfi上式中，ni 为第i种的丰度，fi 是该种在各站位中出现的频率，N为浮游动物总丰度。经过计算，从而确定了长江口采样站位浮游植物优势种，共有3门9属13种。其中硅藻门6属9种，占69.23%；甲藻门1属2种，占15.38%；蓝藻门2属2种，占15.38%。（表3）表3 优势种示意图种类species06.806.1207.507.10硅藻门Bacillariophyta星脐圆筛藻Coscinodiscus asteromphalus+琼氏圆筛藻Coscinodiscus jonesianus+虹彩圆筛藻Coscinodiscus oculus-iridis+辐射圆筛藻Coscinodiscus radiatus+布氏双尾藻Ditylum brightwellii+丹麦细柱藻Leptocylindrus danicus+中肋骨条藻Skeletonema costatum+针杆藻Synedra spp+菱形海线藻Thalassionema nitzschioides+甲藻门DINOPHYTA纺锤角藻Ceratium fususvar+三角角藻Ceratium furca+蓝藻门CYANOPHYTA念珠藻Melosira moniliformis+螺旋藻Spirulina+总计1061165.3 粒径分析5.3.1 长江口浮游植物优势种的粒径分布用显微测微计法，通过对2006年8月、12月，2007年5月、10月主要浮游植物种类线性参数的测定，并用拟合浮游植物细胞相似体积法对每个细胞进行计算，得出平均体积，再将体积折算为球体的个体等效直径得出该浮游植物种类的粒径平均值如下：表4 2006年8月份长江口主要浮游植物种类的平均粒径种类最大粒径（m）最小粒径（m）粒径平均值（m）星脐圆筛藻 Coscinodiscus asteromphalus172.1968.84130.71琼氏圆筛藻 Coscinodiscus jonesianus159.1393.24124.25虹彩圆筛藻 Coscinodiscus oculus-iridis163.45105.82145.83辐射圆筛藻 Coscinodiscus radiates147.85108.7129.33布氏双尾藻 Ditylum brightwellii37.2413.5924.53丹麦细柱藻 Leptocylindrus danicus29.2610.921.37中肋骨条藻 Skeletonema costatum13.878.2310.60菱形海线藻 Thalassionema nitzschioides7.0914.369.87三角角藻 Ceratium furca97.4150.6268.37念珠藻 Melosira moniliformis13.659.2911.22表5 2006年12月份长江口主要浮游植物种类的平均粒径种类最大粒径（m）最小粒径（m）粒径平均值（m）星脐圆筛藻 Coscinodiscus asteromphalus197.91112.4141.18琼氏圆筛藻 Coscinodiscus jonesianus132.4681.12123.02虹彩圆筛藻 Coscinodiscus oculus-iridis160.49100.09158.79丹麦细柱藻 Leptocylindrus danicus70.911.7518.44念珠藻 Melosira moniliformis9.695.587.14螺旋藻 Spirulina28.2321.2524.88表6 2007年5月份长江口主要浮游植物种类的平均粒径 种类最大粒径（m）最小粒径(m）粒径平均值（m）星脐圆筛藻 Coscinodiscus asteromphalus192.0770.28139.88琼氏圆筛藻 Coscinodiscus jonesianus161.7569.41123.05虹彩圆筛藻 Coscinodiscus oculus-iridis187.08118.88147.48辐射圆筛藻 Coscinodiscus radiates 158.1368.95124.30布氏双尾藻 Ditylum brightwellii43.2115.3928.63中肋骨条藻 Skeletonema costatum24.3810.8916.89针杆藻 Synedra spp74.8228.9443.85菱形海线藻 Thalassionema nitzschioides26.1720.5923.14纺锤角藻Ceratium fususvar74.2841.3853.62三角角藻 Ceratium furca110.3859.6479.79念珠藻 Melosira moniliformis28.719.6424.18表7 2007年10月份长江口主要浮游植物种类的平均粒径种类最大粒径(m)最小粒径(m)粒径平均值（m）星脐圆筛藻 Coscinodiscus asteromphalus160.1559.39121.48琼氏圆筛藻 Coscinodiscus jonesianus157.5482.36104.31虹彩圆筛藻 Coscinodiscus oculus-iridis173.2992.45134.68丹麦细柱藻 Leptocylindrus danicus41.2511.523.83中肋骨条藻 Skeletonema costatum23.649.817.52针杆藻 Synedra spp54.5730.1144.45图2 2006年8月长江口主要浮游植物种类平均粒径说明：取图纵坐标值以10为底的对数级数表示。（1、星脐圆筛藻Coscinodiscus asteromphalus；2、琼氏圆筛藻Coscinodiscus jonesianus；3、虹彩圆筛藻Coscinodiscus oculus-iridis；4、辐射圆筛藻Coscinodiscus radiatus； 5、布氏双尾藻 Ditylum brightwellii；6、丹麦细柱藻 Leptocylindrus danicus；7、中肋骨条藻 Skeletonema costatum；8、菱形海线藻 Thalassionema nitzschioides；9、三角角藻 Ceratium furca；10、念珠藻 Melosira moniliformis）图3 2006年8月长江口采样站位不同浮游植物细胞粒径平均值图4 2006年12月长江口主要浮游植物种类平均粒径说明：取图纵坐标值以10为底的对数级数表示。（1、星脐圆筛藻 Coscinodiscus asteromphalus；2、琼氏圆筛藻 Coscinodiscus jonesianus；3、虹彩圆筛藻 Coscinodiscus oculus-iridis；4、丹麦细柱藻 Leptocylindrus danicus；5、念珠藻 Melosira moniliformis；6、螺旋藻 Spirulina）图5 2006年12月长江口采样站位不同浮游植物细胞粒径平均值图6 2007年5月长江口主要浮游植物种类平均粒径说明：取图纵坐标值以10为底的对数级数表示。（1、星脐圆筛藻Coscinodiscus asteromphalus；2、琼氏圆筛藻Coscinodiscus jonesianus；3、虹彩圆筛藻Coscinodiscus oculus-iridis；4、辐射圆筛藻Coscinodiscus radiatus； 5、布氏双尾藻 Ditylum brightwellii；6、中肋骨条藻 Skeletonema costatum；7、针杆藻 Synedra spp；8、菱形海线藻 Thalassionema nitzschioides；9、纺锤角藻Ceratium fususvar；10、三角角藻 Ceratium furca；11、念珠藻 Melosira moniliformis）图7 2007年5月长江口采样站位不同浮游植物细胞粒径平均值图8 2007年10月长江口主要浮游植物种类平均粒径说明：取图纵坐标值以10为底的对数级数表示。（1、星脐圆筛藻 Coscinodiscus asteromphalus；2、琼氏圆筛藻 Coscinodiscus jonesianus；3、虹彩圆筛藻 Coscinodiscus oculus-iridis；4、丹麦细柱藻 Leptocylindrus danicus；5、中肋骨条藻 Skeletonema costatum；6、针杆藻 Synedra spp）图9 2007年10月长江口采样站位不同浮游植物细胞粒径平均值由图29可以看出，浮游植物细胞的大小差异比较大，形状又多种多样，仅以浮游植物细胞数量来表示其生物量是有很大缺陷的。浮游植物细胞在代谢以及生态行为方面与细胞的体积有着更密切的关系，因此采用浮游植物个体等效直径为标准确定浮游植物的粒径更为准确。根据显微测微计法测量个体等效直径，得长江口采样点上主要浮游植物的粒径：5月份中，星脐圆筛藻为139.88m, 琼氏圆筛藻为123.05m，虹彩圆筛藻为147.48m，辐射圆筛藻为124.3m，布氏双尾藻为28.63m，中肋骨条藻为16.89m，针杆藻为43.85m，菱形海线藻为23.14m，纺锤角藻为53.62m，三角角藻为79.79m，念珠藻为24.18m；8月份中，星脐圆筛藻为130.71m，琼氏圆筛藻为124.25m，虹彩圆筛藻为145.83m，辐射圆筛藻为129.33m，布氏双尾藻为24.53m，丹麦细柱藻为21.37m，中肋骨条藻为10.60m，菱形海线藻为9.87m，三角角藻为68.37m，念珠藻为11.22m；10月份中，星脐圆筛藻为121.48m，琼氏圆筛藻为104.31m，虹彩圆筛藻为134.68m，丹麦细柱藻为23.83m，中肋骨条藻为17.52m，针杆藻为44.45m；12月份中，星脐圆筛藻为141.18m，琼氏圆筛藻为123.02m，虹彩圆筛藻为158.79m，丹麦细柱藻为18.44m，念珠藻为7.14m；螺旋藻为24.88m。5.3.2 长江口潮汐特征长江口属于三角洲型中等强度潮汐河口，动力条件复杂。据大通站水文资料统计，多年平均径流总量达9250 亿m3，输沙总量为4186 亿t13。长江口外的潮汐属正规半日潮，一个涨落潮周期为12小时24分钟，潮波进入长江口以后，由于水深变浅，加上受到河床特点的影响逐步发生变形而成为非正规半日潮。一般夏季夜潮大于日潮，冬季日潮大于夜潮，潮位差从入海口向长江内逐渐减小，涨潮历时相应缩短，落潮历时相应延长。口门附近多年平均潮差为2.66m，最大潮差为4.62m，潮差由口门向里在南支递减，在北支递增。潮流在长江口内为往复流，一般落潮流速大于涨潮流速，出口门逐渐向旋转流过渡，沿顺时针方向。长江口存在盐水入侵的现象，北支盐水入侵远于南支9。选用潮位站对应潮汐表2006年8月2日-3日，2006年12月24日-25日，2007年5月1日-2日，2007年10月11日-12日，四个潮汐周期的逐时潮位（表8）。表8 采样时间对应的四个潮汐周期潮高(cm)时间（h）2006年2007年8.28.312.2412.255.15.210.1110.1201972663693901243317321340228533025526933103031952014313253143143529619410096626214573697222104796181847716113791041536826727410989835133336711137193357416417122182953273961329136727134614337410399207273153513781552071633731911214617301254811001825519567711921014510071201721052031652114880300296221439136337523172177386406图10 2006.8.2-2006.8.3一个潮汐周期内采样站潮高（cm）图11 2006.12.24-2006.12.25一个潮汐周期内采样站潮高（cm）图12 2007.5.1-2007.5.2一个潮汐周期内采样站潮高（cm）图13 2007.10.11-2007.10.12一个潮汐周期内采样站潮高（cm）5.3.3长江口浮游植物粒径变动和潮汐状况的关系 表9 2006.8.22006.8.3一个潮汐周期采样站主要浮游植物粒径种类9:0011:0014:0017:0020:0023:002:005:008:00星脐圆筛藻127.12124.42150.74132.33123.87119.59124.76141.35132.19琼氏圆筛藻115.62120.09140.56117.56111.22128.19130.32140.09114.62虹彩圆筛藻142.93147.91161.16144.47143.19142.09139.7149.87141.15辐射圆筛藻120.02120.27142.82131.43121.13125.64133.45139.83129.34布氏双尾藻20.0126.6730.7228.5223.2219.4722.3425.3724.47丹麦细柱藻20.6218.3124.5823.7321.2518.7119.7125.2920.09中肋骨条藻9.2512.0113.7811.2910.248.989.319.6310.88菱形海线藻7.5310.3612.9313.928.337.249.2510.378.86三角角藻53.7865.0979.6384.9560.8466.3969.2775.0160.39念珠藻9.4511.0913.2612.9710.8110.0611.4212.019.87表10 2006.12.24-2006.12.25一个潮汐周期采样站主要浮游植物粒径种类14:0017:0020:0023:002:005:008:0011:0014:00星脐圆筛藻159.98133.21121.99133.7148.41148.89127.75143.24153.43琼氏圆筛藻128.43122.61112.35124.49124.24125.78115.82124.25129.2虹彩圆筛藻164.17158.78145.21159.44164.78163.23148.24157.59167.68丹麦细柱藻23.2518.4914.9318.4322.7515.2915.7615.6421.41念珠藻9.287.545.696.087.627.045.916.38.79螺旋藻28.1326.2422.0323.6725.6524.4721.5824.8327.35表11 2007.5.12007.5.2一个潮汐周期采样站主要浮游植物粒径种类10:0013:0016:0019:0022:001:004:007:0010:00星脐圆筛藻161.25138.66133.66121.61133.01137.68143.64131.06158.33琼氏圆筛藻133.45124.11119.68110.76125.9127.3115.93113.97136.36虹彩圆筛藻162.67149.04148.02133.07141.93164.75132.77139.02156.09辐射圆筛藻141.13124.9120.82114.94109.73139.03121.48113.72132.95布氏双尾藻40.2932.6125.7319.4231.9426.5222.2916.7842.07中肋骨条藻24.7519.6415.6114.2316.3714.9213.1911.0522.24针杆藻60.3352.3637.6130.9135.1940.0631.4642.8663.86菱形海线藻25.4924.9321.0421.9923.5222.7921.7820.6926.07纺锤角藻67.8154.3543.8346.4657.2550.5848.9243.1170.23三角角藻100.2483.5765.763.8285.0778.5170.4563.23107.52念珠藻28.4926.4623.6520.5325.3923.5621.9320.0227.59表12 2007.10.11-2007.10.12一个潮汐周期采样站主要浮游植物粒径种类11:0014:0017:0020:0023:002:005:008:0011:00星脐圆筛藻147.92119.92100.67111.84132.22115.19105.66115.15144.72琼氏圆筛藻125.61104.1791.3294.91100.45106.8295.6191.98127.96虹彩圆筛藻166.34159.93120.84104.52143.48136.37117.48110.83152.35丹麦细柱藻28.219.4316.3428.8128.8923.4619.0520.3130.01中肋骨条藻20.417.716.5415.0816.3117.7115.7816.8321.34针杆藻51.9841.2337.9440.8553.0446.2137.1740.6351.042006年8月2007年5月2006年12月 2007年10月说明：图2006年8月（a、2006年8月2日9时到次日8时采样站潮高；b、星脐圆筛藻Coscinodiscus asteromphalus；c、琼氏圆筛藻Coscinodiscus jonesianus；d、虹彩圆筛藻Coscinodiscus oculus-iridis；e、辐射圆筛藻Coscinodiscus radiatus； f、布氏双尾藻 Ditylum brightwellii；g、丹麦细柱藻 Leptocylindrus danicus；h、中肋骨条藻 Skeletonema costatum；i、菱形海线藻 Thalassionema nitzschioides；j、三角角藻 Ceratium furca；k、念珠藻 Melosira moniliformis）图2007年5月（a、2007年5月1日10时到次日10时采样站潮高；b、星脐圆筛藻Coscinodiscus asteromphalus；c、琼氏圆筛藻Coscinodiscus jonesianus；d、虹彩圆筛藻Coscinodiscus oculus-iridis；e、辐射圆筛藻Coscinodiscus radiatus； f、布氏双尾藻 Ditylum brightwellii；g、中肋骨条藻 Skeletonema costatum；h、针杆藻 Synedra spp；i、菱形海线藻 Thalassionema nitzschioides；j、纺锤角藻Ceratium fususvar；k、三角角藻 Ceratium furca；l、念珠藻 Melosira moniliformis）图2006年12月（a、2006年12月24日14时到次日14时采样站潮高；b、星脐圆筛藻 Coscinodiscus asteromphalus；c、琼氏圆筛藻 Coscinodiscus jonesianus；d、虹彩圆筛藻 Coscinodiscus oculus-iridis；e、丹麦细柱藻 Leptocylindrus danicus；f、念珠藻 Melosira moniliformis；g、螺旋藻 Spirulina）图2007年10月（a、2007年10月11日11时到次日11时采样站潮高；b、星脐圆筛藻 Coscinodiscus asteromphalus；c、琼氏圆筛藻 Coscinodiscus jonesianus；d、虹彩圆筛藻 Coscinodiscus oculus-iridis；e、丹麦细柱藻 Leptocylindrus danicus；f、中肋骨条藻 Skeletonema costatum；g、针杆藻 Synedra spp）图14 潮汐周期内粒径的变动中浚（3107N，12154E）是潮汐表中有记录的离采样站最近的一个测站位，因此中浚的潮汐变化与采样站在时间上最为接近。图14结果显示，采样站所代表的长江口海区浮游植物粒径的波动特征为半日周期，这同该海区的潮汐周期是一样的。由于长江口外营养盐充足，光照充分，口外浮游植物平均粒径大于口内浮游植物平均粒径12。在潮流作用下，涨潮时，位于长江口外的浮游植物向口内扩展，使口内浮游植物平均粒径增大；落潮时，位于河口内侧的浮游植物向口外扩展，导致口内浮游植物平均粒径降低。在潮流的作用下，导致浮游植物涨落潮粒径分布的差异。图14可以看出2006年8月航次、2006年12月航次、2007年5月航次以及2007年10月航次中主要浮游植物粒径的波动周期都是半日周期，不同年份不同月份的表层水都表现出日波动的一致性也说明潮对这海区浮游植物的周日波动起到了关键作用。2006年8月航次中，潮水的涨落周期21：00到次日9：00，浮游植物粒径也有一个涨落峰，然而粒径的这次增长却没有8：00之后的涨潮时粒径的增长幅度大，可能因为这次涨潮是在夜间，浮游植物生长停滞，8:00之后最高潮在正午，浮游植物分裂旺盛，因此反映在粒径上就有了很大的不同这说明采样站浮游植物除了受到潮汐的强烈影响外，光照也起了相当重要的作用。 6 结论（1）本次试验测定的长江口浮游植物优势种有3门9属13种。其中硅藻门6属9种，甲藻门1属2种，蓝藻门2属2种。其中丹麦细柱藻、中肋骨条藻、菱形海线藻和念珠藻的细胞一般都以链状细胞群体的形式存在。（2）潮汐周期内粒径的变动。长江口由于受到潮汐的影响，浮游植物粒径的日变化同潮汐的涨落相对应，主要为半日周期。具体为：在涨潮时，浮游植物粒径增大；在落潮时，浮游植物粒径减小。谢辞论文得以完成，要感谢的人实在太多了，首先要感谢焦俊鹏老师，因为论文是在焦老师的悉心指导下完成的。在此，谨向焦老师表示崇高的敬意和衷心的感谢！谢谢焦老师在我撰写论文的过程中给予我的极大帮助。同时，论文的顺利完成，离不开其它各位老师、同学和朋友的关心和帮助。在整个的论文写作中，各位老师、同学和朋友积极地帮助我查资料，提供有利于论文写作的建议和意见，在他们的帮助下，论文得以不断的完善，最终帮助我完整的写完了整个论文。另外，要感谢在大学期间所有传授我知识的老师，是你们的悉心教导使我有了良好的专业课知识，这也是论文得以完成的基础。最后，感谢我的父母，我的家人。焉得谖草，言树之背，养育之恩，无以回报。你们始终如一的支持和关爱是我人生道路不断前进的前大动力。祝你们永远健康快乐，是我最大的心愿和牵挂。在此，祝所有关心我的人和我关心的人身体健康，工作顺利，心情愉快，幸福平安！参考文献1 Banse K,Rates of growth respiration and Photosythesis of unicellular algae as related to cell size. A Review. J Phycol.1976,12(2):1351402 Hein M,Riemann B. Nutrient limitation of phy