《Regional Studies in Marine Science》：Phytoplankton index of biotic integrity reveals pre-bloom community degradation associated with
Phaeocystis globosa proliferation in the Pearl River Estuary
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•P-IBI揭示了珠江口在藻华暴发前已出现的群落退化现象。•2024年浮游植物群落以单独的P. globosa细胞为主。•2024年低完整度区域与高丰度的P. globosa重叠。引言河口是动态的陆海过渡带，具有高产率、复杂水动力和显著生态梯度等特征（Hosseini等，20
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P-IBI揭示了珠江口在藻华暴发前已出现的群落退化现象。
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2024年浮游植物群落以单独的P. globosa细胞为主。
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2024年低完整度区域与高丰度的P. globosa重叠。
引言
河口是动态的陆海过渡带，具有高产率、复杂水动力和显著生态梯度等特征（Hosseini等，2024；Iglesias等，2021；Zhang等，2026a）。珠江口（PRE）是中国南部最重要的河口生态系统之一，受河流径流、潮汐交换、海岸开发及人类高强度活动的影响（Li等，2024）。持续的营养盐输入，加上河口半封闭的地貌特征，有利于营养盐滞留，可能增加浮游植物群落转变和有害藻华发生的可能性（Li等，2023；Xu等，2023）。
浮游植物是海洋生态系统中的初级生产者，对营养盐供应变化（Steidle和Vennell，2024）、水体混合（Takasu等，2023）、盐度（Li等，2017）、光照条件（Chen等，2026）以及生物互作（Colley和Nilsson，2016；Mikhailov等，2019）有快速响应，因此被广泛用于河口和沿海水域环境变化的指示物。然而，基于物理化学水质变量或单一浮游植物指标的传统评估方法只能捕捉到生态响应的一部分。例如，总丰度和叶绿素a含量的升高，可能既反映在高生产力且群落平衡的状态下，也可能反映在某种易形成藻华类群快速增殖的状态下。因此，相似的生物量水平可能代表截然不同的群落状态。当优势度增强时，群落均匀度、分类学广度以及对扰动敏感的成分可能会下降，而总丰度仍保持较高水平，这使得单一指标难以检测早期群落重组现象。
多指标生物评估方法能够提供更综合的生态系统状况视角。生物完整性指数（IBI）结合了反映群落结构、生态功能和对扰动响应的生物属性（Karr，1981）。将其应用于浮游植物后，P-IBI可纳入物种丰富度、多样性、优势度、分类组成、有害或耐受类群以及对扰动敏感的成分，从而将群落变化与生态健康状况联系起来，而不是仅仅依赖生物量或丰度（Ge等，2023；Mutethya等，2024；Qin等，2023；Wu等，2012；Zhu等，2023）。在河口和沿海水域中，P-IBI的表现受到当地水文条件、盐度结构、季节动态和主要胁迫因子的强烈影响（Johnson和Buchanan，2014；Lacouture等，2006；Ren等，2017）。因此，有效的指数需要进行区域性标定，包括指标选择和参照条件的确定，尤其在如珠江口这类自然梯度和人为压力在短距离上相互作用的系统中尤为如此（Johnson和Buchanan，2014；Lacouture等，2006）。
半封闭河口的空间异质性和水动力变异性远高于大多数淡水系统，环境梯度往往在短距离上被压缩（Jiang等，2015；Xia等，2024）。因此，在易暴发藻华的水域中，P-IBI框架应能够区分普通的空间或季节变化与由藻华形成类群引起的群落简化现象。这一问题对珠江口尤其重要，因为硅藻通常在该地浮游植物群落中占主导地位，但群落组成沿河流-河口-海岸梯度显著变化（Huang等，2004；Su等，2025）。
长期记录显示，2005年至2024年间广东省沿岸共发生47次Phaeocystis globosa藻华，其中15次发生在珠江口（Zhang等，2026b）。除2006年和2009年两次超过100 km2的大型事件外，近年来发生的藻华通常规模较小、空间分散且持续时间相对较长（Zhang等，2026b）。P. globosa在单细胞和凝胶状群体之间交替出现，群体形成是藻华发展过程中的关键转变（Smith和Trimborn，2024；Thevarajan等，2025；Wang等，2025）。以往研究主要聚焦于已发育成熟的群体性藻华、其生态效应及环境关联因素，而对形成群体前广泛出现单细胞增殖阶段的生态状况则缺乏充分刻画。
2024年11月至2025年1月，珠江口沿深圳、珠海、东莞和广州沿岸发生了一系列空间分散的P. globosa群体性藻华（Du等，2026）。单次事件持续时间从数天到超过一个月不等，覆盖面积一般小于10 km2（Zhang等，2026b）。尽管其分布不连续，但累积的藻华影响了沿海养殖水域，并对沿海设施构成运营隐患，包括冷却水取水口。该事件序列为评估可见群体形成前数月的生态状况提供了重要背景。
2024年8月的调查是在随后的群体性藻华期前约3–4个月开展的。当时，P. globosa单细胞已经广泛分布，但未出现大型群体。浮游植物平均丰度和叶绿素a含量均高于2023年8月，凸显了基于丰度或生物量评估的局限性：升高的数值无法区分群落结构平衡与越来越被某种藻华形成种所主导的情况。与此同时，均匀度的下降和群落组成的简化，为评估P-IBI是否能够检测单一指标难以揭示的生态退化提供了合适的基础。本研究利用2023年和2024年配对的夏季调查数据，考察了浮游植物群落结构的年际变化，构建了适用于珠江口生态健康评估的P-IBI框架，并评估P-IBI模式与P. globosa单细胞广泛增殖和环境梯度之间的对应关系。本研究旨在判断多指标群落评估能否在大规模群体形成之前识别出易暴发藻华的生态状态，同时避免将双次调查数据集解释为操作性预测模型。
章节摘要
调查时段和采样站位
浮游植物与环境调查于2023年8月和2024年8月在珠江口（113°34′E–114°02′E，21°94′N–22°66′N）开展（图1）。共设置24个采样站位，分布于河口北部至东部和外海区域，覆盖了研究区主要的盐度、营养盐和水动力梯度。
样品采集和环境测量
在各站位现场使用YSI专业型多参数水质仪（Professional Plus 6600，YSI）测量温度（T）、盐度（Sal）、pH和溶解氧（DO），
浮游植物群落结构
两次调查共鉴定出184种浮游植物，隶属六个门，包括硅藻门、甲藻门、蓝藻门、绿藻门、金藻门和壶菌门。2023年8月调查记录到5个门的126种（图3a），2024年8月调查记录到5个门的121种（图3b）。两年中硅藻的物种丰富度均最高，所含物种远多于甲藻或其他类群，表明硅藻仍是
P-IBI在易暴发藻华河口中的适用性
本研究开发的P-IBI成功捕捉到了与P. globosa单细胞广泛增殖相关的浮游植物群落显著重组现象，验证了其在珠江口生态健康评估中的应用价值。该指数综合了物种丰富度、优势度、主要分类类群、有害或毒性类群及敏感成分，即使在总浮游植物丰度上升的情况下，仍能识别出群落完整度的降低。这一对比表明
结论
本研究利用2023年和2024年夏季调查数据，为珠江口构建了浮游植物生物完整性指数。该指数揭示了与2023年硅藻优势转变为2024年8月P. globosa单细胞广泛优势相关的群落完整度显著下降。当时，大型凝胶状群体在样品中并不突出，而约3–4个月后，即2024年11月起，发生了大规模的P. globosa群体性藻华
CRediT作者贡献声明
Pei Meixin：形式分析。Zhang Shufei：概念设计。Dai Ming：形式分析。Wu Fengxia：形式分析。Wu Renren：形式分析、数据整理。Wu Xiaoqing：数据整理。Luo Xiaoonan：形式分析。Liu Lin：形式分析、数据整理。Huang Honghui：监督指导。Liu Huaxue：概念设计。
利益冲突声明
作者声明不存在可能被认为影响本文所报告工作的已知竞争性经济利益或个人关系。
致谢
本研究获得国家重点研发计划（2024YFD2401400）、广西科技计划（FN2600640408）以及中央级公益性科研机构基本科研业务费专项资金、中国水产科学研究院南海水产研究所（2025RC05，2024JS02）的资助。
Pei Meixin｜Zhang Shufei｜Dai Ming｜Wu Fengxia｜Wu Renren｜Wu Xiaoqing｜Luo Xiaoonan｜Liu Lin｜Huang Honghui｜Liu Huaxue
