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萊州灣夏季大型底棲動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)特征及其與歷史資料的比較

2014-08-14 01:21劉曉收趙瑞華爾路璐張志南
海洋通報(bào) 2014年3期
關(guān)鍵詞:萊州灣底質(zhì)站位

劉曉收,趙瑞,華爾,路璐,張志南

(中國(guó)海洋大學(xué) 海洋生命學(xué)院,山東 青島 266003)

萊州灣位于渤海南部,山東半島北部,海岸線長(zhǎng)90多km,面積4 600多km2,不僅是山東省重要漁鹽生產(chǎn)基地,亦有豐富的石油和天然氣蘊(yùn)藏。萊州灣受到黃河、小清河和山東半島沿岸十幾條入海河流的影響,是渤海漁業(yè)生物資源的重要產(chǎn)卵場(chǎng)和棲息地。近幾十年來(lái),隨著沿岸經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展和涉海人類活動(dòng)(捕撈、養(yǎng)殖、石油和天然氣開采等)的增加以及黃河徑流量的急劇減少所帶來(lái)的水層和沉積環(huán)境的改變,包括萊州灣在內(nèi)的渤海生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能正經(jīng)歷著快速變化和退化的趨勢(shì)(金顯仕等,1998)。

底棲生物作為一類活動(dòng)能力相對(duì)較弱的海洋生物類群,在受到人類活動(dòng)的直接影響后,其生物種類及群落組成都將發(fā)生變化(韓慶喜等,2011)。渤海由于其重要的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和重污染的環(huán)境特征而一直倍受關(guān)注,建國(guó)以來(lái)已進(jìn)行了多次包括大型底棲動(dòng)物調(diào)查在內(nèi)的綜合性生物生態(tài)調(diào)查(孫道元等,1991)。這些研究主要側(cè)重在黃河口水下三角洲及其鄰近海域、渤海中南部和渤海灣,鮮見針對(duì)萊州灣大型底棲動(dòng)物的研究(周紅等,2010)。水質(zhì)環(huán)境和生物多樣性綜合評(píng)價(jià)結(jié)果表明,萊州灣2002年5月和8月處于良好水平。值得指出的是,生物多樣性綜合評(píng)價(jià)僅采用了浮游植物生物多樣性、浮游動(dòng)物生物多樣性和葉綠素a,沒(méi)有涉及底棲生物,而底棲生物在海洋生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)估中起重要作用。因此,評(píng)價(jià)結(jié)果存在一定的局限性(馬紹賽等,2006)。

本文通過(guò)研究萊州灣9個(gè)典型站位大型底棲動(dòng)物的豐度、生物量和種類組成,分析大型底棲動(dòng)物在萊州灣的群落結(jié)構(gòu)及生物多樣性,并探討其與環(huán)境因子的相互關(guān)系,同時(shí)與歷史資料進(jìn)行對(duì)比,以期了解萊州灣生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀和年際變化,為保護(hù)其生態(tài)資源實(shí)現(xiàn)可持續(xù)利用及生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 研究海域和現(xiàn)場(chǎng)取樣

于2009年6月1-5日在渤海萊州灣海域9個(gè)站位進(jìn)行了大型底棲動(dòng)物的定量取樣,站位分布見圖1和表1。采用0.1m2的箱式采泥器,在取樣站位采集未受擾動(dòng)的沉積物樣品,每個(gè)站位取3個(gè)平行樣,現(xiàn)場(chǎng)使用0.5mm孔徑的網(wǎng)篩分選大型底棲動(dòng)物,將生物標(biāo)本及殘?jiān)哭D(zhuǎn)移至樣品瓶,并用5%福爾馬林固定。同時(shí)在采樣點(diǎn)取一定量的表層沉積物,用于沉積物粒度、葉綠素等環(huán)境因子的分析。以上用于測(cè)定非生物環(huán)境因子的樣品立即放入-20℃低溫冰柜,冷凍保存。水層環(huán)境因子包括水深、表溫、表鹽、底溫、底鹽等,現(xiàn)場(chǎng)使用YSI600XLM-M水質(zhì)分析儀測(cè)得。水體透明度使用透明度盤測(cè)定。

圖1 萊州灣大型底棲動(dòng)物取樣站位圖

1.2 室內(nèi)分析

1.2.1 沉積物環(huán)境因子的分析

沉積物環(huán)境因子包括粒度、有機(jī)質(zhì)和葉綠素含量。沉積物粒度使用激光粒度分析儀測(cè)定。有機(jī)質(zhì)含量參照海洋監(jiān)測(cè)規(guī)范使用重鉻酸鉀-硫酸亞鐵還原法測(cè)定。葉綠素含量參照海洋調(diào)查規(guī)范和劉暉等使用熒光分光光度法測(cè)定(國(guó)家海洋局,1991;劉暉等,1998)。

1.2.2 生物樣品分析

用1‰的虎紅溶液對(duì)篩選所得的大型底棲動(dòng)物標(biāo)本和殘?jiān)M(jìn)行染色,靜置24 h之后,用普通解剖鏡進(jìn)行分選鑒定并記數(shù),其中殘?bào)w不計(jì)入豐度的統(tǒng)計(jì);分類記數(shù)后的標(biāo)本用濾紙吸干固定液,用感量為0.000 1 g的電子天平稱重,鑒定、稱重等均按 《海洋調(diào)查規(guī)范》 (GB/T 12763.6—2007)進(jìn)行。

1.3 數(shù)據(jù)處理

對(duì)群落及環(huán)境數(shù)據(jù)的分析采用PRIMER 6.0軟件包中包含的一系列多元統(tǒng)計(jì)程序進(jìn)行。群落結(jié)構(gòu)分析基于種豐度矩陣,經(jīng)雙平方根轉(zhuǎn)換、Bray-Curtis相似性計(jì)算進(jìn)行組平均連接的等級(jí)聚合聚類(CLUSTER)和非度量多維標(biāo)度排序(MDS),以此實(shí)現(xiàn)對(duì)群落的劃分(周紅等,2003)。

用PRIMER軟件得到的單變量有:群落種數(shù)(S)、豐富度(D)、香農(nóng)-威納指數(shù)(Shannon-Wiener)(H′)和均勻性指數(shù) (J)。群落結(jié)構(gòu)與環(huán)境變量的關(guān)系采用BIOENV分析,找出單一環(huán)境變量與群落結(jié)構(gòu)的相關(guān)關(guān)系及與群落結(jié)構(gòu)形成最佳匹配(最大相關(guān))的環(huán)境變量組合。采用ABC曲線,即豐度生物量比較曲線,分析大型底棲動(dòng)物群落受污染或其它因素?cái)_動(dòng)的狀況(Warwick etal,1986)。

2 結(jié)果與討論

2.1 環(huán)境因子

2.1.1 水層環(huán)境因子

各站位水層環(huán)境因子見表1。本次調(diào)查的9個(gè)站位都位于水深較淺(3~16.8m)的海域,其中L7站最淺,離岸最近,水深只有3 m,L2站16.8 m,離岸最遠(yuǎn);透明度變化范圍為1~4.8m,L6站最小為1 m,L7站透明度也較小,而離岸最遠(yuǎn)的L2站透明度最大。表溫為19.02℃~23.64℃,各站位差距不大,但底溫為15.81℃~23.04℃,各站位有較明顯變化,其變化趨勢(shì)與表溫有所不同;表鹽27.63~30.84,L7站最低;底鹽28.18~31.5,變化趨勢(shì)較表鹽也有所不同。

2.1.2 沉積物的粒度特征和沉積物類型

沉積物是通過(guò)物理的、化學(xué)的和生物沉積作用過(guò)程所形成的海底沉積物的總稱。沉積環(huán)境是底棲動(dòng)物的棲息地,直接影響著底棲動(dòng)物生物量的大小和群落的組成與分布。而沉積物粒度組成、分選狀況都是影響底棲動(dòng)物的重要環(huán)境因子。本研究利用中值粒徑(Mdφ)、分選系數(shù)σi和四分位偏態(tài)Ski比較說(shuō)明各站位沉積物粒度狀況。

由表2中值粒徑的變化來(lái)看,L4站明顯高于其他站位,而L4站的底質(zhì)類型為砂,也與其他站位明顯不同,另外,L2、L5、L7站的底質(zhì)類型分別為砂質(zhì)粉砂、粉砂質(zhì)砂,其中值粒徑值相近,略大于剩余幾個(gè)底質(zhì)類型為粘土質(zhì)粉砂的站位。由于底質(zhì)類型的確定是由沉積物中粒級(jí)含量超過(guò)20%的粒級(jí)命名的,且含量多的在后,少的在前??梢娬惩临|(zhì)、砂質(zhì)含量越高,中值粒徑越小,即中值粒徑的值與粘土和粉砂(Y+T)的含量呈負(fù)相關(guān)。

表1 萊州灣各取樣站位的水層環(huán)境因子

表2 萊州灣各取樣站位沉積物粒度特征和類型

2.1.3 萊州灣沉積物中有機(jī)質(zhì)含量

有機(jī)質(zhì)含量各站位差距明顯(圖2),其中L9站最高。與沉積物底質(zhì)類型比較發(fā)現(xiàn),有機(jī)質(zhì)含量較高的站位如L1、L3、L6、L8、L9號(hào)站底質(zhì)類型都為粘土質(zhì)粉砂,最低的L4站底質(zhì)類型為砂質(zhì),可見底質(zhì)顆粒越細(xì),有機(jī)質(zhì)含量越高。

圖2 萊州灣取樣站位沉積物中有機(jī)質(zhì)含量

2.1.4 萊州灣沉積物葉綠素a及脫鎂葉綠酸a含量

沉積物中葉綠素的含量關(guān)系到底棲動(dòng)物的食物來(lái)源和底質(zhì)環(huán)境的質(zhì)量,脫鎂葉綠酸a(Pha)的含量預(yù)示著底質(zhì)中死亡植物的量。

圖3 萊州灣取樣站位沉積物葉綠素a(Chla)及脫鎂葉綠酸a(Pha)含量

萊州灣沉積物中葉綠素a含量為0.04~2.55μg/g,脫鎂葉綠酸a含量為0.14~6.74μg/g,各站位差異較顯著(圖3)。Chla含量整體較低,Pha含量相對(duì)較高,二者變化趨勢(shì)基本相同,Chla含量 L1>L2>L8>L5>L3>L9>L7>L6>L4,而 Pha 含量 L1>L2>L8>L5>L3>L9>L6>L7>L4。分析影響沉積物中葉綠素a和脫鎂葉綠酸a含量高低的因素得知,其含量除了受海水中營(yíng)養(yǎng)鹽高低影響外,海水的透明度和沉積物環(huán)境的穩(wěn)定性也是重要的因素。L4站有機(jī)質(zhì)含量最低,其葉綠素a和脫鎂葉綠酸a含量也是最低。L6、L7站海水透明度較低,因而這些站點(diǎn)沉積物中葉綠素a和脫鎂葉綠酸a含量普遍較低。由于各站位均位于近海,受河流徑流、養(yǎng)殖區(qū)等多方面因素綜合影響,其變化趨勢(shì)較為復(fù)雜。

2.2 大型底棲動(dòng)物

2.2.1 類群組成

圖4 萊州灣大型底棲動(dòng)物各類群豐度、生物量及種類比例圖

經(jīng)鑒定,本研究共采集到大型底棲動(dòng)物96種,包括節(jié)肢動(dòng)物甲殼類、軟體動(dòng)物、環(huán)節(jié)動(dòng)物、棘皮動(dòng)物、螠蟲等,各類群平均豐度、生物量及其所占比例見圖4。從豐度來(lái)看,大型底棲動(dòng)物總平均豐度為1 902.21 ind./m2,優(yōu)勢(shì)類群為軟體動(dòng)物,其平均豐度1 241.85 ind./m2,占總平均豐度的65%;其次為節(jié)肢動(dòng)物430.74 ind./m2,占總平均豐度的23%;環(huán)節(jié)動(dòng)物203.33 ind./m2,占總平均豐度的11%;其他種類26.28 ind./m2,占1%。從生物量看,總平均生物量為8.30 g/m2,雖優(yōu)勢(shì)類群仍是軟體動(dòng)物(2.95 g/m2,占36%)及節(jié)肢動(dòng)物甲殼類(2.08 g/m2,占25%),但紐蟲(0.77 g/m2,占9%)和棘皮類(0.95 g/m2,占11%)比重明顯增加,主要由于紐蟲和棘皮動(dòng)物個(gè)體比較大。從物種數(shù)來(lái)看,節(jié)肢動(dòng)物(40種,占42%)和軟體動(dòng)物(32種,占33%)種數(shù)較多。另外,在L4站的3個(gè)平行樣中均發(fā)現(xiàn)了白氏文昌魚的存在,平均豐度16.67 ind./m2,平均生物量0.08 g/m2。

2.2.2 生物量和豐度的水平分布

萊州灣9個(gè)站位大型底棲動(dòng)物平均豐度以L9站 (5 163.33±3 516.96 ind./m)2最大,L3站(4 406.67±1 700.36 ind./m)2次之,L8站 (266.67±45.09 ind./m)2最少(圖5)。有機(jī)質(zhì)含量較低的幾個(gè)站位如L2、L4、L7站平均豐度也較低,有機(jī)質(zhì)含量較高的L1、L3、L6、L9站中大型底棲動(dòng)物平均豐度也較高,說(shuō)明沉積物中有機(jī)質(zhì)含量與底棲動(dòng)物豐度密切相關(guān),而L8站平均豐度可能受多方面因素的影響。此外,優(yōu)勢(shì)種方面,L1、L2、L3、L8、L9站雙殼類占絕對(duì)優(yōu)勢(shì),如微形小海螂、紫殼阿文蛤、江戶明櫻蛤等;L4站,多毛類的奇異稚齒蟲、寡鰓齒吻沙蠶、小頭蟲占優(yōu)勢(shì);L6站甲殼類三葉針尾漣蟲、纖細(xì)長(zhǎng)漣蟲、絨毛近方蟹占優(yōu)勢(shì);L7站甲殼類二齒半尖額漣蟲和小頭彈鉤蝦占優(yōu)勢(shì)。

圖5 萊州灣取樣站位大型底棲動(dòng)物平均豐度

平均生物量與平均豐度相比出現(xiàn)了變化(圖6),首先L3站18.31±20.76 g/m2為最大,其中貢獻(xiàn)最大的為異足倒顎蟹(34%)、紐蟲(21%)等體形較大的物種;另外變化較大的是豐度平均值只有 300±36.07ind./m2的 L4站,生物量平均值(16.52±0.89 g/m2)卻僅次于L3站,主要也是由于其某些樣品體型較大的緣故,如異足索沙蠶(占34%),紫蛤(占28%)等。L5站中對(duì)平均生物量貢獻(xiàn)最大的物種是棘刺錨參(59%),L6站(14.05±7.43 g/m2)中紅帶織紋螺(25%)、橄欖胡桃蛤(17%)、仿盲蟹(11%)貢獻(xiàn)最大。

圖6 萊州灣取樣站位大型底棲動(dòng)物平均生物量

2.3 群落結(jié)構(gòu)分析

對(duì)各站位的大型底棲動(dòng)物種類豐度進(jìn)行平方根轉(zhuǎn)化,做出Bray-Curtis相似性矩陣,以此進(jìn)行CLUSTER聚類和MDS標(biāo)序(圖7)。在萊州灣所研究海域,大型底棲動(dòng)物在30%的相似性水平上大致可劃分出3個(gè)組。

圖7 萊州灣大型底棲動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)CLUSTER聚類和MDS標(biāo)序圖

組1:為L(zhǎng)2站和L8站,2個(gè)站相似性約45%。二者豐度較其他站位小,優(yōu)勢(shì)種為微形小海螂、紫殼阿文蛤等小型雙殼動(dòng)物,此群落生活在離海岸較遠(yuǎn)的海域,水深13~16.8m,底溫15.81℃~16.87℃,底鹽30.86~30.33,底質(zhì)類型為砂質(zhì)粉砂和粘土質(zhì)粉砂。

組2:L1、L3、L5、L9、L6站,5個(gè)站相似性約40%。這幾個(gè)站位物種豐度較大,優(yōu)勢(shì)種有微形小海螂、紫殼阿文蛤、江戶明櫻蛤等雙殼類和三葉針尾漣蟲、纖細(xì)長(zhǎng)漣蟲、絨毛近方蟹等甲殼類,此群落生活在灣內(nèi),水深10~15.5m,底溫16.65℃~21.42℃,底鹽28.5~31.5,底質(zhì)類型主要有粘土質(zhì)粉砂和砂質(zhì)粉砂。

組3:L4、L7號(hào)站,相似性約30%。豐度小,優(yōu)勢(shì)種有寡鰓齒吻沙蠶、奇異稚齒蟲等多毛類和二齒半尖額漣蟲、小頭彈鉤蝦等甲殼類,該群落生活在近岸海域,水深3~13m,底溫19.5℃~23.04℃,底鹽28.18~31.32,底質(zhì)類型主要是砂和粉砂質(zhì)砂。

2.4 群落結(jié)構(gòu)的多樣性分析

2.4.1 種類組成

本次研究共采集到大型底棲動(dòng)物96種,從豐富度指數(shù)來(lái)看,L1>L5>L6>L3>L9>L4>L8>L2>L7,L1站豐富度最高,為5.7;L7最低,為2.6。

2.4.2 多樣性指數(shù)的平面分布

多樣性指數(shù)(基于豐度數(shù)據(jù))如圖8所示。

9個(gè)站位的香農(nóng)-威納指數(shù)大小順序?yàn)長(zhǎng)5>L6>L4>L1>L8>L7>L2>L3>L9,L9站的香農(nóng)-威納指數(shù)最小,多樣性相對(duì)較低,主要由于L9站采集到了大量的紫殼阿文蛤,平均豐度為3 893 ind./m2,占本站位總平均豐度的75%。L5站雖豐富度指數(shù)次于L1站,但其均勻度指數(shù)較高,其優(yōu)勢(shì)種江戶明櫻蛤、三葉針尾漣蟲、小莢蟶、口蝦蛄分別占21%、12%、9%、7%,沒(méi)有占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)的物種,故其多樣性指數(shù)為最高。此外,研究海域香農(nóng)-威納指數(shù)為1.143~2.923,平均值為2.1,蔡立哲等結(jié)合群落結(jié)構(gòu)的變化以及有機(jī)質(zhì)等參數(shù)的分析(蔡立哲等,2002),將多樣性指數(shù)污染評(píng)價(jià)范圍分為5級(jí),即無(wú)底棲動(dòng)物為嚴(yán)重污染;H′值小于1,重度污染;H′值在1~2之間,中度污染;H′值在2~3之間,輕度污染;H′值大于3,清潔(蔡立哲等,2002)。據(jù)此,L2、L3、L7、L8、L9 站 H′值都在1~2之間,屬于中度污染;其他站位H′值都在2~3之間,屬輕度污染。

圖8 萊州灣取樣站位大型底棲動(dòng)物多樣性指數(shù)

2.5 ABC曲線的分析

由圖9可知,L1、L2、L3、L7、L9站位的豐度k-優(yōu)勢(shì)度曲線與生物量k-優(yōu)勢(shì)度曲線出現(xiàn)交叉,說(shuō)明其所在海域環(huán)境受到中等程度的擾動(dòng);L4、L6站豐度k-優(yōu)勢(shì)度曲線和生物量k-優(yōu)勢(shì)度曲線未重合,但生物量曲線起點(diǎn)不高,即優(yōu)勢(shì)不是很明顯,且與豐度曲線距離較近,顯示出一種大型底棲生物群落傾向于受到中等程度的污染的狀況;L5、L8站生物量k-優(yōu)勢(shì)度曲線始終位于豐度k-優(yōu)勢(shì)度曲線之上,且優(yōu)勢(shì)度明顯,表明大型底棲動(dòng)物群落尚未受到干擾。而按照之前H′值判斷污染的方法中,L2、L3、L7、L8、L9站屬于中度污染;其他站位H′值都屬輕度,所以判斷某海域是否污染需要綜合判斷各方面的因素。

圖9 萊州灣各取樣站位的ABC曲線(▲:豐度k-優(yōu)勢(shì)度曲線,●:生物量k-優(yōu)勢(shì)度曲線)

2.6 環(huán)境因子與豐度生物量的關(guān)系

對(duì)各站的豐度和生物量數(shù)據(jù)進(jìn)行平均處理,經(jīng)平方根轉(zhuǎn)化,作出Bray-Curtis相似性矩陣,與對(duì)應(yīng)的環(huán)境參數(shù)進(jìn)行BIOENV分析,找出與豐度和生物量最為匹配的環(huán)境因子(表3、4)。

表3分析表明,與萊州灣大型底棲動(dòng)物豐度最匹配的環(huán)境因子組合為水深(m)、底溫℃、中值粒徑mm、有機(jī)質(zhì)(%)、葉綠素含量(μg/g)5個(gè)因素,其相關(guān)系數(shù)最大,為0.766。除水層環(huán)境因子外,大型底棲動(dòng)物豐度主要受沉積物類型及沉積物有機(jī)質(zhì)和葉綠素含量的綜合影響,豐度較高的L9、L3、L6站,都是位于粘土-粉砂含量較高的、有機(jī)質(zhì)含量較高的海域。L4站則位于粘土-粉砂含量很低的砂質(zhì)底質(zhì)中,其有機(jī)質(zhì)和葉綠素a含量都比較低,故其豐度也比較小。

表3 豐度與環(huán)境因子匹配關(guān)系

表4 生物量與環(huán)境因子匹配關(guān)系

表4分析表明與萊州灣大型底棲動(dòng)物生物量最匹配的環(huán)境因子組合為水深(m)、偏態(tài)Ski、中值粒徑mm,相關(guān)系數(shù)為0.539。可見大型底棲動(dòng)物的生物量與底質(zhì)類型有密切聯(lián)系,同樣的水深情況下,中值粒徑越小,偏態(tài)系數(shù)越低,則生物量越小,如L4站和L8站,同樣位于13m深處,L8中值粒徑(0.01mm)與偏態(tài)系數(shù)(0.09)都比較小,L4站雖偏態(tài)系數(shù)(0)較小,但中值粒徑(0.339)較大,故L8站生物量較低。

2.7 與歷史數(shù)據(jù)的對(duì)比

通過(guò)與20世紀(jì)80年代中美黃河口聯(lián)合調(diào)查及90年代渤海生態(tài)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)與生物資源可持續(xù)利用國(guó)家自然基金重大項(xiàng)目及2006年秋季渤海萊州灣大型底棲動(dòng)物取樣調(diào)查所獲得數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比發(fā)現(xiàn)(表5)。研究海域沉積物有機(jī)質(zhì)含量在90年代明顯高于80年代、2006年和本研究的數(shù)據(jù);沉積物粒度方面,本研究的中值粒徑值低于歷史數(shù)據(jù),說(shuō)明沉積物粉砂粘土含量升高,雖然萊州灣屬于遠(yuǎn)離黃河口的低沉積速率區(qū)(張志南等,1990a),但長(zhǎng)期以來(lái)仍有大量泥沙沉積。大型底棲動(dòng)物的豐度與80年代、90年代及2006年相比均有所上升,而生物量和種數(shù)減少,生物多樣性下降,說(shuō)明近年來(lái)人類活動(dòng)的加劇致使某些物種在該海域消失,而某些機(jī)會(huì)種(特別是小型多毛類)得以大量繁衍(周紅等,2010)。

除了豐度與生物多樣性以外,萊州灣大型底棲動(dòng)物的群落結(jié)構(gòu)也發(fā)生了明顯變化,這種變化主要體現(xiàn)在優(yōu)勢(shì)種的小型化趨勢(shì),即小個(gè)體的多毛類、雙殼類和甲殼類取代大個(gè)體的棘皮動(dòng)物和軟體動(dòng)物(周紅等,2010)。1980年代萊州灣的生物量很高,穴居型的雙殼類和棘皮動(dòng)物在數(shù)量和生物量上均占明顯優(yōu)勢(shì)(張志南等,1990b),形成一個(gè)以凸殼肌蛤-心形海膽為優(yōu)勢(shì)種的群落(孫道元等,1989;孫道元等,1991)。到1990年代在萊州灣豐度和生物量很高的心形海膽(Echinocarium cordatum)和凸殼肌蛤 (Musculista senhousia),被較小的紫殼阿文蛤(Alveniusojianus)和銀白齒緣殼蛞蝓 (Yokoyamaia argentata)取代 (韓潔等,2001),而20世紀(jì)以后,除了紫殼阿文蛤繼續(xù)占優(yōu)勢(shì)地位外,更小的種類小亮櫻蛤、微型小海螂等相繼成為優(yōu)勢(shì)種。1990年代以后,對(duì)生物量貢獻(xiàn)很大的大型種類已在萊州灣失去優(yōu)勢(shì),可以解釋灣內(nèi)生物量的下降(表5);而周紅等(2010)對(duì)萊州灣2006年的研究與本研究類似,都是體型較小的多毛類、雙殼類和甲殼動(dòng)物占優(yōu)勢(shì)。

表5 萊州灣大型底棲動(dòng)物及環(huán)境因子歷史數(shù)據(jù)對(duì)比

3 結(jié)論

(1)豐度和生物量

本次調(diào)查共鑒定出大型底棲動(dòng)物96種,類群包括軟體動(dòng)物、節(jié)肢動(dòng)物甲殼類、環(huán)節(jié)動(dòng)物、棘皮動(dòng)物、脊索動(dòng)物、扁形動(dòng)物、帚形動(dòng)物、螠蟲動(dòng)物共8類,大型底棲動(dòng)物平均豐度為1 902.21 ind./m2,平均生物量為8.30 g/m2。其中軟體動(dòng)物在豐度上占絕對(duì)優(yōu)勢(shì),占65%,主要是采集到了大量的紫殼阿文蛤的緣故,而生物量方面,軟體動(dòng)物所占比例仍居第一位,但比例下降到了36%,體形較大的棘皮動(dòng)物和紐蟲所占比例分別上升到了12%和9%。L9站豐度(5163.33 ind./m2)最大,L3站(4 406.67 ind./m2)次之,L8站(266.67 ind./m2)最少。生物量方面L3站18.31 g/m2居首,L4站(16.52 g/m2)次之,L7站最小。

(2)群落結(jié)構(gòu)

CLUSTER聚類和MDS標(biāo)序圖顯示,依據(jù)豐度所研究海域共也劃分為3個(gè)組,一個(gè)是離海岸較遠(yuǎn)水深較深的的L2和L8站,其相似性達(dá)到了45%;另一個(gè)是L1、L3、L5、L9、L6站,相似度為40%,比較而言此群落平均豐度較大;最后一個(gè)是水深最淺的L4、L7站,相似度約30%。

(3)與環(huán)境因子的關(guān)系

本文所研究海域底質(zhì)類型包括粘土質(zhì)粉砂、粉砂質(zhì)砂、砂質(zhì)粉砂、砂4種,沉積物中(T+Y)含量與中值粒徑呈負(fù)相關(guān),而與有機(jī)質(zhì)含量成正相關(guān),即顆粒粒級(jí)越細(xì),沉積物中有機(jī)質(zhì)含量越高,也越有利于底棲生物生存。葉綠素a與脫鎂葉綠酸a也是影響大型底棲生物生態(tài)結(jié)構(gòu)的重要因素,其含量除了受海水中營(yíng)養(yǎng)鹽高低影響外,也受海水的透明度和沉積物環(huán)境的穩(wěn)定性的影響。經(jīng)BIOENV分析,與大型底棲動(dòng)物豐度匹配最佳的環(huán)境因子組合是水深、底溫、中值粒徑、有機(jī)質(zhì)和葉綠素含量,與生物量匹配最佳的環(huán)境因子組合是水深、偏態(tài)、中值粒徑。

(4)生物多樣性

通過(guò)多樣性指數(shù)中的單個(gè)變量分析和ABC曲線分析,L5站受到的擾動(dòng)最小,H′值最大,即生物多樣性最高;豐度最大的L9由于污染等原因,紫殼阿文蛤過(guò)于集中,多樣性最低。此外本海域L1、L2、L3、L7、L9站所處位置受到中等程度的污染;L4、L6站有受到中度污染的趨勢(shì);L5、L8站擾動(dòng)較小,環(huán)境還沒(méi)有受到很明顯的污染。另外,在L4站發(fā)現(xiàn)白氏文昌魚的存在。萊州灣東部海區(qū)文昌魚的出現(xiàn),說(shuō)明在相似的海況底質(zhì)條件下,輔以適當(dāng)保護(hù)措施,其群體在我國(guó)近海得到生存繁衍是可能的(高天翔等,2000)。

(5)與歷史數(shù)據(jù)的對(duì)比

近二十年來(lái),萊州灣海域大型底棲動(dòng)物的豐度有所增加,但生物量和物種數(shù)目有所減少,生物多樣性下降。造成該變化的主要原因是優(yōu)勢(shì)種的小型化趨勢(shì),即小型多毛類、雙殼類和甲殼類取代大個(gè)體的棘皮動(dòng)物和軟體動(dòng)物。

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