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渤海山东近岸海域大型底栖动物的群落结构及多样性分析

刘旭东 汪进生 孙立娥 崔文连 李曌

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渤海山东近岸海域大型底栖动物的群落结构及多样性分析

    作者简介: 刘旭东(1985-),男,河北衡水人,硕士,高级工程师,主要从事海洋生态学研究,E-mail:songxin19@163.com;
    通讯作者: 李 曌(1984-),男,硕士,高级工程师,主要从事海洋生态学研究,E-mail:lizhao@cnemc.cn
  • 基金项目: 自然资源部海洋生态环境科学与技术重点实验室开放基金项目(MEEST-2020-4)
  • 中图分类号: X17

Community structure and diversity of macrozoobenthos at Bohai Sea off Shandong

  • 摘要: 本文基于2017年8月和2018年8月渤海山东近岸海域大型底栖动物的调查数据,对大型底栖动物种类组成、密度、生物量、生物多样性指数及群落结构等进行了分析。结果表明,两个航次共采集到大型底栖动物104种,其中,主要种类组成为多毛类46种,甲壳类30种,软体动物15种,棘皮动物5种。调查海域底栖动物优势种类以个体偏小的种类彩虹明樱蛤(Moerella iribescens)、不倒翁虫(Sternaspis sculata)和寡鳃齿吻沙蚕(Nephtys oligobranchia)为主。2017年调查海域大型底栖动物平均密度为91个/m2,平均生物量为7.61 g/m2,生物多样性指数(H′)平均值为2.52;2018年大型底栖动物平均密度为263个/m2,平均生物量为19.98 g/m2H′平均值为2.67。渤海山东近岸海域大型底栖动物分布可分为两个区域:一部分位于滨州近岸、黄河口以北东营近岸、龙口港南部海域,此处底栖生物受人类活动影响,种类较少,生物分布具有局部随机性;另一部分为相对远岸的区域,生物种类丰富,多样性指数较高,形成以不倒翁虫−彩虹明樱蛤−寡鳃齿吻沙蚕为主的生物群落。丰度/生物量比较曲线(ABC)分析显示,调查海域多数站位大型底栖动物群落结构稳定,未受干扰,少数受到严重扰动的站位位于近岸区域。
  • 图 1  调查站位

    Figure 1.  Sketch map of sampling stations

    图 2  调查海域大型底栖动物种类组成

    Figure 2.  Species composition of macrozoobenthos in the survey area

    图 3  大型底栖动物密度分布

    Figure 3.  Abundance distribution of macrozoobenthos

    图 4  大型底栖动物Shannon多样性指数分布

    Figure 4.  Shannon index distribution of macrozoobenthos

    图 5  2017年调查海域大型底栖动物聚类分析结果

    Figure 5.  The cluster analysis of macrozoobenthosin 2017

    图 6  2018年调查海域大型底栖动物聚类分析结果

    Figure 6.  The cluster analysis of macrozoobenthos in 2018

    图 7  2017年调查海域大型底栖动物ABC曲线

    Figure 7.  The ABC curves of macrozoobenthos in 2017

    图 8  2018年调查海域大型底栖动物ABC曲线

    Figure 8.  The ABC curves of macrozoobenthos in 2018

    表 1  调查海域大型底栖动物生物多样性指数值

    Table 1.  Diversity indices of macrozoobenthos in the survey area

    年份站号种类数生物密度/个·m−2生物量/g·m−2均匀度(J丰富度(d多样性(H′)
    2017年 S01 4 16 8.47 0.96 1.09 1.92
    S02 9 47 6.74 0.82 2.08 2.6
    S03 8 59 16.18 0.86 1.71 2.58
    S04 13 181 7.58 0.85 2.31 3.15
    S05 17 213 3.05 0.89 2.99 3.65
    S06 19 147 25.50 0.87 3.61 3.69
    S07 15 100 11.19 0.94 3.04 3.69
    S08 4 44 9.16 0.83 0.79 1.66
    S09 2 41 0.08 0.39 0.27 0.39
    S10 7 63 2.43 0.8 1.45 2.26
    S11 14 178 2.92 0.7 2.51 2.68
    S12 16 134 1.18 0.86 3.06 3.43
    S13 16 94 16.36 0.93 3.3 3.74
    S14 7 50 2.26 0.84 1.53 2.35
    S15 1 3 1.10 0 0
    平均值 10 91 7.61 0.83 1.98 2.52
    2018年 S01 4 20 1.52 1 2 1
    S02 1 5 0.04 0 0
    S03 18 410 4.87 0.7 2.93 2.83
    S04 31 650 23.91 0.91 4.52 4.63
    S05 26 530 9.02 0.85 4.01 3.99
    S06 3 40 0.51 0.67 1.06 0.54
    S07 0 0 0
    S08 22 580 9.55 0.79 3.54 3.3
    S09 3 20 29.89 0.95 1.5 0.67
    S10 17 175 12.17 0.92 3.78 3.1
    S11 19 260 3.14 0.79 3.37 3.24
    S12 20 415 15.95 0.81 3.5 3.15
    S13 15 110 31.14 0.95 3.7 2.98
    S14 31 440 6.02 0.85 4.19 4.93
    S15 18 295 152.00 0.91 3.81 2.99
    平均值 15 263 19.98 0.85 2.99 2.67
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    表 2  调查海域大型底栖动物主要类群平均密度和生物量

    Table 2.  The Average abundance and biomass of main groups of macrozoobenthic groups at different investigations

    生物类群生物密度/个·m−2生物量/g·m−2
    2017年2018年2017年2018年
    环节动物 41 160 1.44 2.38
    软体动物 30 37 1.71 2.77
    节肢动物 15 59 0.98 2.62
    棘皮动物 3 3 2.43 10.89
    其他门类 2 5 1.05 1.31
    总计 91 263 7.61 19.98
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  • [1] 鲍晨光, 张志锋, 梁 斌, 等. 海水环境承载能力预警分区研究——以渤海为例[J]. 海洋环境科学, 2018, 37(4): 482-486. doi: 10.12111/j.cnki.mes20180402
    [2] 张晓丽, 姚瑞华, 徐 昉. 陆海统筹协调联动助力渤海海洋生态环境保护[J]. 环境保护, 2019, 47(7): 13-16.
    [3] 宋德彬, 高志强, 徐福祥, 等. 渤海生态系统健康评价及对策研究[J]. 海洋科学, 2017, 41(5): 17-26. doi: 10.11759/hykx20161213001
    [4] 中华人民共和国生态环境部. 2018中国生态环境状况公报[EB/OL]. 2019. (2019-05-29). http://www.mee.gov.cn/hjzl/sthjzk/zghjzkgb
    [5] 山东省生态环境厅. 2018年山东省海洋生态环境状况公报[EB/OL]. 2019. (2019-06-04). http://sthj.shandong.gov.cn/hysthjc/gzxx/201906/t20190604_2261990.html
    [6] 张均龙, 史本泽, 赵 峰, 等. 中国海洋底栖生物学发展回顾与展望[J]. 海洋科学集刊, 2016 (51): 194-204. doi: 10.12036/hykxjk20160725005
    [7] HEIP C H R, DUINEVELD G, FLACH E, et al. The role of the benthic biota in sedimentary metabolism and sediment-water exchange processes in the Goban Spur area (NE Atlantic)[J]. Deep Sea Research Part II:Topical Studies in Oceanography, 2001, 48(14/15): 3223-3243.
    [8] 李新正. 我国海洋大型底栖生物多样性研究及展望: 以黄海为例[J]. 生物多样性, 2011, 19(6): 676-684.
    [9] 刘旭东, 于建钊, 张晓红, 等. 胶州湾大型底栖动物的次级生产力[J]. 中国环境监测, 2018, 34(6): 47-61.
    [10] 张天文, 郭 文, 荆圆圆, 等. 东营河口浅海贝类生态国家级海洋特别保护区大型底栖动物的群落结构特征[J]. 海洋科学, 2021, 45(3): 1-13.
    [11] 吴 斌, 宋金明, 李学刚. 黄河口大型底栖动物群落结构特征及其与环境因子的耦合分析[J]. 海洋学报, 2014, 36(4): 62-72.
    [12] 刘晓收, 赵 瑞, 华 尔, 等. 莱州湾夏季大型底栖动物群落结构特征及其与历史资料的比较[J]. 海洋通报, 2014, 33(3): 283-292. doi: 10.11840/j.issn.1001-6392.2014.03.006
    [13] 袁 伟, 王 俊, 左 涛, 等. 莱州湾大型底栖动物群落结构及其动态变化特征[J]. 海洋学报, 2020, 42(6): 52-61.
    [14] 陈琳琳, 王全超, 李晓静, 等. 渤海南部海域大型底栖动物群落演变特征及原因探讨[J]. 中国科学:生命科学, 2016, 46(9): 1121-1134.
    [15] GB/T 12763–2007, 海洋调查规范[S].
    [16] 蔡立哲, 马 丽, 高 阳, 等. 海洋底栖动物多样性指数污染程度评价标准的分析[J]. 厦门大学学报:自然科学版, 2002, 41(5): 641-646.
    [17] LIU R Y, CUI Y H, XU F S, et al. Ecology of Macrobenthos of the East China Sea and adjacent waters[C]//Proceedings of International Symposium on Sedimentation on the Continental Shelf: with Special Reference to the East China Sea. Beijing: China Ocean Press, 1983: 879–903.
    [18] 周 红, 华 尔, 张志南. 秋季莱州湾及邻近海域大型底栖动物群落结构的研究[J]. 中国海洋大学学报, 2010, 40(8): 80-87.
    [19] 史书杰. 渤海大型底栖动物生态学研究[D]. 青岛: 中国海洋大学, 2014.
    [20] 李乃成. 渤海大型底栖动物功能群研究[D]. 青岛: 中国海洋大学, 2015.
    [21] 刘晓收, 范 颖, 史书杰, 等. 渤海大型底栖动物种类组成与群落结构研究[J]. 海洋学报, 2014, 36(12): 53-66.
    [22] 房恩军, 李 军, 马维林, 等. 渤海湾近岸海域大型底栖动物(Macrofauna)初步研究[J]. 现代渔业信息, 2006, 21(10): 11-15.
    [23] 刘旭东, 孙立娥, 张晓红, 等. 渤海海域夏季大型底栖动物群落特征[J]. 中国环境监测, 2019, 35(3): 120-127.
    [24] 冷 宇, 张继民, 刘 霜, 等. 黄河口及邻近海域海洋生物物种多样性[M]. 青岛: 中国海洋大学出版社, 2013.
    [25] 冷 宇, 刘一霆, 杜 明, 等. 黄河口海域2004-2009年春季大型底栖动物群落的时空变化[J]. 海洋学报, 2013, 35(6): 128-139.
    [26] 韩 洁, 张志南, 于子山. 渤海中、南部大型底栖动物的群落结构[J]. 生态学报, 2004, 24(3): 531-537. doi: 10.3321/j.issn:1000-0933.2004.03.020
    [27] 田胜艳, 于子山, 刘晓收, 等. 丰度/生物量比较曲线法监测大型底栖动物群落受污染扰动的研究[J]. 海洋通报, 2006, 25(1): 92-96. doi: 10.3969/j.issn.1001-6392.2006.01.013
  • [1] 涂志刚韩涛生陈晓慧吴瑞王道儒 . 海南陵水新村港与黎安港海草特别保护区大型底栖动物群落结构与多样性. 海洋环境科学, 2016, 35(1): 41-48. doi: 10.13634/j.cnki.mes.2016.01.007
    [2] 李轶平王小林郭栋刘修泽付杰董婧 . 辽东湾潮间带夏季大型底栖动物群落结构研究. 海洋环境科学, 2016, 35(2): 214-220. doi: 10.13634/j.cnki.mes.2016.02.010
    [3] 柳圭泽袁秀堂关春江宗虎民洛昊赵鹏飞张浩 . 青堆子湾大型底栖动物群落结构特征及影响因素的初步研究. 海洋环境科学, 2018, 37(6): 864-870, 878. doi: 10.12111/j.mes20180610
    [4] 柳圭泽顾炎斌叶金清于姬徐金颖张浩 . 蛤蜊岗夏季大型底栖动物群落结构初步研究. 海洋环境科学, 2020, 39(3): 419-425, 437. doi: 10.12111/j.mes20200315
    [5] 柳圭泽袁秀堂关春江洛昊顾炎斌 . 青堆子湾滩涂围垦对大型底栖动物的影响. 海洋环境科学, 2018, 37(5): 663-669. doi: 10.12111/j.cnki.mes20180506
    [6] 雷发灿李雨苑刘光兴庄昀筠陈洪举 . 春季黄海WP2型网采浮游动物的群落特征. 海洋环境科学, 2020, 39(4): 585-592, 599. doi: 10.12111/j.mes.20190066
    [7] 李国强叶伟鹏余怀勇杨圆媛杨洋叶晴李文君饶义勇陈昕韡蔡立哲 . 平潭岛中国鲎保护区沙质潮间带的大型底栖动物群落. 海洋环境科学, 2017, 36(2): 179-185. doi: 10.13634/j.cnki.mes.2017.02.004
    [8] 侯天琪王珊珊陈洪举庄昀筠刘光兴王宁 . 2013年夏季渤海和黄海浮游植物群落特征及比较分析. 海洋环境科学, 2021, 40(4): 591-600. doi: 10.12111/j.mes.20200069
    [9] 顾书瑞李琦孙涵李雨苑刘光兴陈洪举 . 强降雨对胶州湾浮游动物群落结构的影响. 海洋环境科学, 2016, 35(2): 190-195. doi: 10.13634/j.cnki.mes.2016.02.006
    [10] 王志忠张金路许国晶段登选孙同秋王玉清敬中华王冲 . 2012年滨州浅海大型底栖动物现状评价. 海洋环境科学, 2016, 35(4): 526-533. doi: 10.13634/j.cnki.mes.2016.04.008
    [11] 唐娅菲王金辉程宏郑碧琪马祖友 . 宁德东部海域大型底栖动物生态环境质量评价. 海洋环境科学, 2019, 38(2): 278-285, 302. doi: 10.12111/j.mes20190217
    [12] 夏文香刘丽张明远孟蒙蒙赵莹莹李金成 . 溢油后海洋沉积物中细菌群落的多样性. 海洋环境科学, 2020, 39(4): 652-656. doi: 10.12111/j.mes.20190009
    [13] 付韵涵苏洁关道明樊景凤 . 入海排污口污水微生物群落结构及其影响因素研究进展. 海洋环境科学, 2021, 40(2): 317-324. doi: 10.12111/j.mes.20200022
    [14] 宋洪军张朝晖刘萍张学雷王宗灵 . 莱州湾海洋浮游和底栖生物多样性分析. 海洋环境科学, 2015, 34(6): 844-851. doi: 10.13634/j.cnki.mes.2015.06.008
    [15] 王宁庄昀筠刘光兴陈洪举王宁贺雨涛李浩然 . 青岛近海浮游动物的群落特征研究. 海洋环境科学, 2021, 40(2): 190-199. doi: 10.12111/j.mes.20190287
    [16] 贺雨涛刘光兴房静陈洪举 . 2008年夏季南黄海浮游动物群落特征. 海洋环境科学, 2019, 38(4): 494-502. doi: 10.12111/j.mes20190402
    [17] 粟丽黄梓荣陈作志 . 广东沿岸不同海域浮游植物群落结构特征的比较分析. 海洋环境科学, 2017, 36(1): 61-65. doi: 10.13634/j.cnki.mes.2017.01.010
    [18] 黄风洪石洪华郑伟王媛媛霍元子李捷 . 夏季庙岛群岛南部海域浮游植物多样性分布及其影响因子. 海洋环境科学, 2015, 34(4): 530-535. doi: 10.13634/j.cnki.mes.2015.04.010
    [19] 王为民刘光兴陈洪举毛雪微衣晓燕 . 短期海洋酸化对黄海近岸浮游植物群落结构的影响. 海洋环境科学, 2016, 35(3): 392-397. doi: 10.13634/j.cnki.mes.2016.03.011
    [20] 王宁刘光兴刘晓彤王为民陈洪举 . 2010年夏末黄河口及其邻近水域浮游植物群落结构. 海洋环境科学, 2017, 36(1): 48-55. doi: 10.13634/j.cnki.mes.2017.01.008
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出版历程
  • 收稿日期:  2021-07-16
  • 录用日期:  2021-09-17
  • 刊出日期:  2021-12-20

渤海山东近岸海域大型底栖动物的群落结构及多样性分析

    作者简介:刘旭东(1985-),男,河北衡水人,硕士,高级工程师,主要从事海洋生态学研究,E-mail:songxin19@163.com
    通讯作者: 李 曌(1984-),男,硕士,高级工程师,主要从事海洋生态学研究,E-mail:lizhao@cnemc.cn
  • 1. 山东省青岛生态环境监测中心,山东青岛 266003
  • 2. 中国环境监测总站,北京 100012
基金项目: 自然资源部海洋生态环境科学与技术重点实验室开放基金项目(MEEST-2020-4)

摘要: 本文基于2017年8月和2018年8月渤海山东近岸海域大型底栖动物的调查数据,对大型底栖动物种类组成、密度、生物量、生物多样性指数及群落结构等进行了分析。结果表明,两个航次共采集到大型底栖动物104种,其中,主要种类组成为多毛类46种,甲壳类30种,软体动物15种,棘皮动物5种。调查海域底栖动物优势种类以个体偏小的种类彩虹明樱蛤(Moerella iribescens)、不倒翁虫(Sternaspis sculata)和寡鳃齿吻沙蚕(Nephtys oligobranchia)为主。2017年调查海域大型底栖动物平均密度为91个/m2,平均生物量为7.61 g/m2,生物多样性指数(H′)平均值为2.52;2018年大型底栖动物平均密度为263个/m2,平均生物量为19.98 g/m2H′平均值为2.67。渤海山东近岸海域大型底栖动物分布可分为两个区域:一部分位于滨州近岸、黄河口以北东营近岸、龙口港南部海域,此处底栖生物受人类活动影响,种类较少,生物分布具有局部随机性;另一部分为相对远岸的区域,生物种类丰富,多样性指数较高,形成以不倒翁虫−彩虹明樱蛤−寡鳃齿吻沙蚕为主的生物群落。丰度/生物量比较曲线(ABC)分析显示,调查海域多数站位大型底栖动物群落结构稳定,未受干扰,少数受到严重扰动的站位位于近岸区域。

English Abstract

  • 渤海是中国唯一的半封闭型内海,三面环陆,东面以渤海海峡与黄海相连,由辽东湾、渤海湾、莱州湾和中央海域组成。渤海海洋生态系统整体上具有明显的地区性和封闭性特征,对沿岸原始生境条件的高度依赖性使其生态系统较为脆弱,极易受到陆域排污及开发建设行为的影响[1-2]。近年来,由于受到人类活动(陆源输入、围填海工程等)和气候变化影响,渤海海洋生态环境和资源发生了重大变化,渤海生态系统整体处于亚健康的状态[3]。2018年11月,生态环境部等部门联合印发《渤海综合治理攻坚战行动计划》,2019年2月,山东省出台《山东省打好渤海区域环境综合治理攻坚战作战方案》,积极推进渤海陆源污染治理、海域污染治理、生态保护修复、环境风险防范等工作,实施陆、岸、海生态环境综合整治。本文所述的渤海山东近岸海域主要包括山东滨州近岸(渤海湾南部)海域、东营黄河口邻近海域、莱州湾以及蓬莱近岸海域。《2018中国生态环境状况公报》《2018年山东省海洋生态环境状况公报》显示[4-5],渤海山东近岸海域水质较差,劣四类海水主要分布于莱州湾、渤海湾南部及黄河口海域,即本文所研究区域的近岸站位部分。

    大型底栖动物是海洋生态环境中一个重要的生态类群,由于大型底栖动物多数生活在泥水界面交界处,取食浮游生物、底栖藻类和有机碎屑等,本身又被经济水产动物(如鱼类)所摄食,在整个底栖生态系统中的物质循环和能量流动过程中起着承上启下的作用[6-7]。同时,大型底栖动物移动能力弱,活动范围有限,不易受短时或者随机性的一些短暂环境变化影响,更能准确反映所处环境的长期、宏观变化[8-9]。对于渤海山东近岸海域底栖生物的研究,大多集中在黄河口与莱州湾海域[10-14],尚未完全覆盖渤海山东近岸海域,本研究以2017年8月和2018年8月渤海山东近岸海域大型底栖动物详细调查资料为基础,阐述了调查区域内大型底栖动物的群落结构及分布特征现状,为进一步深入做好污染防治攻坚战实施成效评估提供基础资料,为该区域内的科学治理和可持续发展提供理论依据。

    • 研究区域为渤海山东近岸海域,共设15个站位(图1)。调查时间分别为2017年8月和2018年8月,共计两个航次。本研究使用0.1 m2静力式采泥器,每个站位取样两次。使用网目孔径0.5 mm网筛分选大型底栖动物,分选后将生物标本和残渣全部转移至样品瓶,用5%福尔马林固定。样品的处理、保存、计数等详细处理步骤均按照《海洋调查规范》(GB 12763-2007)[15]执行。

      图  1  调查站位

      Figure 1.  Sketch map of sampling stations

    • 分别采用描述生物群落结构的三个参数:物种多样性指数(H′)、种类均匀度指数(J)和种类丰富度指数(d),对大型底栖动物群落结构进行分析[16]

      (1)Shannon-Wiener多样性指数:

      (2)Pielou均匀度指数:

      (3)Margalef丰富度指数:

      式中:S为总物种数;Pi为第i种的个体数占总个体数的比例;N是全部物种的个体数。

      物种优势度计算公式为:

      式中:ni为第i种的个体数;fi为该种在各站位出现的频率;此文中当物种优势度Y>0.02时,认为该种是调查海域的优势种。

      采用PRIMER 7软件根据物种丰度(个/m2)平方根转换计算Bray-Curtis相似性系数矩阵,采用等级聚类分析(CLUSTER)进行群落结构分析,图例中按重要性仅显示排序靠前的15个物种。

      采用丰度/生物量比较曲线(ABC)来分析群落的受干扰情况,用W统计量作为ABC曲线法的一个统计量[8],其公式为:

      式中:BiAi为ABC曲线中种类序号对应的生物量和数量的累计百分比;S为出现的种类数。

      年际间生物数据的比较采用方差分析(ANOVA),若方差不齐则采用校正t检验。

      站位及平面分布图由ArcGis 10软件绘制,ABC曲线的计算及制图由python语言编写。

    • 2017年调查海域采集到大型底栖动物67种,2018年采集到76种,两个航次调查海域共计采集到大型底栖动物104种,主要类群为环节动物门的多毛类、节肢动物门的甲壳类和软体动物,出现的种类数分别为46种、30种和15种,分别占底栖动物总种类组成的44.2%、28.8%和14.4%;此外,棘皮动物出现5种,刺胞动物和脊索动物的鱼类各3种,扁形动物和纽形动物各1种(图2)。

      图  2  调查海域大型底栖动物种类组成

      Figure 2.  Species composition of macrozoobenthos in the survey area

      综合两个航次的调查结果,调查海域底栖动物优势种类为彩虹明樱蛤(Moerella iribescens)、不倒翁虫(Sternaspis sculata)和寡鳃齿吻沙蚕(Nephtys oligobranchia),优势度分别为0.07、0.05和0.02,调查海域优势种类以“小型化”生物为主。2017年,调查海域优势种类为彩虹明樱蛤(Y=0.15)和不倒翁虫(Y=0.04);2018年,优势种类为不倒翁虫(Y=0.06)、寡鳃齿吻沙蚕(Y=0.04)、彩虹明樱蛤(Y=0.04)、花冈钩毛虫(Sigambra hanaokai)(Y=0.03)、寡节甘吻沙蚕(Glycinde gurjanovae)(Y=0.02)和河蜾蠃蜚(Corophium acherusicum)(Y=0.02)。刘瑞玉等[17]基于20世纪50年代到70年代的调查资料,将渤海大体划分为4种底栖动物群落类型,优势种均为个体较大的棘皮动物、甲壳类、双壳类等。近年来的研究发现[18-23],进入21 世纪,渤海海域的底栖动物群落结构逐渐发生了改变,并呈现“小型化”的发展趋势,即体型较大的棘皮动物和双壳类软体动物种类减少,小型的多毛类及甲壳类、软体类中个体偏小的类群比例增加。本次调查中的优势种类与近年来的研究结果一致,均为个体偏小的生物类群。

    • 调查海域各站位大型底栖动物种类数、密度、生物多样性指数结果见表1

      年份站号种类数生物密度/个·m−2生物量/g·m−2均匀度(J丰富度(d多样性(H′)
      2017年 S01 4 16 8.47 0.96 1.09 1.92
      S02 9 47 6.74 0.82 2.08 2.6
      S03 8 59 16.18 0.86 1.71 2.58
      S04 13 181 7.58 0.85 2.31 3.15
      S05 17 213 3.05 0.89 2.99 3.65
      S06 19 147 25.50 0.87 3.61 3.69
      S07 15 100 11.19 0.94 3.04 3.69
      S08 4 44 9.16 0.83 0.79 1.66
      S09 2 41 0.08 0.39 0.27 0.39
      S10 7 63 2.43 0.8 1.45 2.26
      S11 14 178 2.92 0.7 2.51 2.68
      S12 16 134 1.18 0.86 3.06 3.43
      S13 16 94 16.36 0.93 3.3 3.74
      S14 7 50 2.26 0.84 1.53 2.35
      S15 1 3 1.10 0 0
      平均值 10 91 7.61 0.83 1.98 2.52
      2018年 S01 4 20 1.52 1 2 1
      S02 1 5 0.04 0 0
      S03 18 410 4.87 0.7 2.93 2.83
      S04 31 650 23.91 0.91 4.52 4.63
      S05 26 530 9.02 0.85 4.01 3.99
      S06 3 40 0.51 0.67 1.06 0.54
      S07 0 0 0
      S08 22 580 9.55 0.79 3.54 3.3
      S09 3 20 29.89 0.95 1.5 0.67
      S10 17 175 12.17 0.92 3.78 3.1
      S11 19 260 3.14 0.79 3.37 3.24
      S12 20 415 15.95 0.81 3.5 3.15
      S13 15 110 31.14 0.95 3.7 2.98
      S14 31 440 6.02 0.85 4.19 4.93
      S15 18 295 152.00 0.91 3.81 2.99
      平均值 15 263 19.98 0.85 2.99 2.67

      表 1  调查海域大型底栖动物生物多样性指数值

      Table 1.  Diversity indices of macrozoobenthos in the survey area

      2017年,调查海域各站位出现的底栖动物种类数为1~19种,平均为10种;生物密度为3.1~212.5 个/m2,平均密度为91个/m2,平均生物量为7.61 g/m2;多样性指数(H′)为0~3.74,平均值为2.52,S15站位因只获取1种生物,多样性指数为0;均匀度指数(J)为0.39~0.96,平均值为0.83;丰富度指数(d)为0 ~3.61,平均值为1.98。生物密度及多样性指数呈现近岸低、远岸高的特点(图3图4)。

      图  3  大型底栖动物密度分布

      Figure 3.  Abundance distribution of macrozoobenthos

      图  4  大型底栖动物Shannon多样性指数分布

      Figure 4.  Shannon index distribution of macrozoobenthos

      2018年各站位出现的底栖动物种类数为0~31种,平均出现15种;底栖动物密度为0~650个/m2,平均生物密度为263个/m2,平均生物量为19.98 g/m2;底栖动物多样性指数(H′)为0~4.93,平均值为2.67,S07站位未获生物;站位均匀度指数为0.67~1.00,平均值为0.79;丰富度指数(d)为0~4.52,平均值为2.79。生物密度及多样性指数在滨州及黄河口以北、长岛海域附近较低,在远岸较高(图3图4)。

      总体来看,滨州近岸、黄河口以北东营近岸、龙口港南部海域底栖生物种类较少,生物多样性指数较低,离岸较远的渤海中南部海域大型底栖动物群落结构较为稳定,每个站位出现的底栖动物种类数在10种以上,密度较高,生物多样性指数(H′)多大于3,底栖动物群落结构较好。2017年与2018年调查海域大型底栖生物的生物密度差异显著(t=−2.80,P=0.013),生物量差异不显著(F1,28=1.536,P=0.226),生物多样性指数(H′)差异不显著(F1,28=0.985,P=0.329)。

      造成2018年较2017年调查生物密度有所增加的原因有两点:(1)优势种的变化,如优势种不倒翁虫在2018年S05站位大量出现,密度达到80个/m2,而2017年为16个/m2;寡鳃齿吻沙蚕在2018年S12站位的密度为40个/m2,而2017年为3个/m2,优势种类密度的增加导致了相应门类的密度变化,表2列出了2017年和2018年不同门类在调查区域的平均密度,从表2可以看出,环节动物门多毛类与节肢动物门甲壳类密度增加,而软体动物、棘皮动物及其他门类的密度较为稳定。生物量的变化主要由棘皮动物心形海胆数量的变化引起,多毛类和甲壳类虽然密度增加较多,但均为生物量不占优势的小个体生物,因此生物量并未明显增加。冷宇[24-25]等对黄河口及莱州湾海域底栖生物较大尺度的研究认为,生物密度的年际间变化较大,大多是由于部分站位出现高密度的优势种类导致,其现象与底栖生物的繁殖习性有关。(2)位于长岛海域附近的S07站位和S08站位(均为扇贝养殖区域)及龙口港附近的S15站位(处于航道和扇贝养殖区之间)受人为活动的影响,生物分布具有局部随机性,两年调查结果差异较大,监测结果不稳定(图3图4)。

      生物类群生物密度/个·m−2生物量/g·m−2
      2017年2018年2017年2018年
      环节动物 41 160 1.44 2.38
      软体动物 30 37 1.71 2.77
      节肢动物 15 59 0.98 2.62
      棘皮动物 3 3 2.43 10.89
      其他门类 2 5 1.05 1.31
      总计 91 263 7.61 19.98

      表 2  调查海域大型底栖动物主要类群平均密度和生物量

      Table 2.  The Average abundance and biomass of main groups of macrozoobenthic groups at different investigations

    • 调查海域两个航次的底栖动物群落聚类分析结果见图5图6。2017年,调查海域的底栖动物可划分出两个主要群落,群落Ⅰ包含6个站位(S04—S07、S11和S12),主要位于渤海中南部的远岸区域,为彩虹明樱蛤−不倒翁虫−背蚓虫群落;群落Ⅱ包含4个站位(S01—S03、S10),主要位于滨州与东营以北近岸海域,为彩虹明樱蛤−扁玉螺(Neverita didyma)−棘刺锚参(Protankyra bidentata)群落。2018年除去滨州与东营以北近岸海域、黄河口、龙口港附近海域等站位,其余10个相对远岸站位可划为一个群落,为不倒翁虫−寡鳃齿吻沙蚕−寡节甘吻沙蚕−彩虹明樱蛤为主的群落。

      图  5  2017年调查海域大型底栖动物聚类分析结果

      Figure 5.  The cluster analysis of macrozoobenthosin 2017

      图  6  2018年调查海域大型底栖动物聚类分析结果

      Figure 6.  The cluster analysis of macrozoobenthos in 2018

      综合2017年和2018年的调查结果可以看出,渤海山东近岸海域底栖动物分布可大致分为两个区域:一部分位于滨州近岸(浅海贝类养殖区)、黄河口以北东营近岸(浅海贝类养殖区)、龙口港南部海域(处于航道和扇贝养殖区内),此处底栖生物受人类活动影响,底栖生物种类较少,大致形成彩虹明樱蛤−扁玉螺−棘刺锚参的生物群落;另一部分为相对远岸的区域,生物种类丰富,形成以不倒翁虫−彩虹明樱蛤−寡鳃齿吻沙蚕为主的生物群落。

      底栖动物群落直接受到各种理化环境因素的影响,包括温度、盐度、水动力状况、沉积物类型和粒径、营养含量和比例等。对于大型底栖动物而言,水层环境和沉积环境条件的变化都可能直接或潜在地影响生物群落结构的空间和时间分布格局[14, 18, 26]。《2018年山东省海洋生态环境状况公报》显示[5],黄河口和莱州湾典型生态系统氮磷比失衡现象和海域富营养化现象依然存在,沿岸人为活动及河口的陆源营养盐输入,导致水层环境和沉积环境条件一直处于变化中,底栖生物的群落结构情况应继续保持关注。

    • 对于物理性、生物性以及污染扰动引起的大型底栖动物群落变化,丰度/生物量比较曲线(ABC曲线)都能灵敏地做出反应[27],调查海域大型底栖动物ABC曲线见图7图8。2017年的龙口港南部海域S15站位(处于航道和扇贝养殖区内)仅获1种生物,黄河口海域S09站位(黄河入海口附近)丰度曲线在生物量曲线之上,W为负值,显示两个站位的底栖动物群落受到严重扰动;S10站位生物量曲线与丰度曲线出现交叉,W值较低,表明该站位受到中等污染程度的扰动;其余站位生物量曲线位于丰度曲线之上,底栖动物未受扰动。2018年长岛附近海域S07站位(扇贝养殖区内)未获生物,黄河口以北海域S02站位(浅海贝类养殖区内)仅获1种生物,这两个站位受到严重扰动;S06站位和S08站位生物量曲线与丰度曲线出现交叉,W值较低,表明这两个站位受到中等程度扰动;其余站位未受扰动。通过ABC曲线分析,调查海域多数站位的生物量曲线位于丰度曲线之上,且生物量曲线优势较为明显,底栖动物未受扰动,受到严重扰动的站位均为近岸区域。

      图  7  2017年调查海域大型底栖动物ABC曲线

      Figure 7.  The ABC curves of macrozoobenthos in 2017

      图  8  2018年调查海域大型底栖动物ABC曲线

      Figure 8.  The ABC curves of macrozoobenthos in 2018

    • (1)渤海山东近岸海域共记录大型底栖动物104种,优势类群为多毛类(46种)、甲壳类(30种)和软体动物(15种)。调查海域底栖动物优势种类为彩虹明樱蛤、不倒翁虫和寡鳃齿吻沙蚕,均为个体较小的生物,优势种的数量变动对大型底栖动物的密度有较大影响。

      (2)渤海山东近岸海域底栖动物的分布可大致分为两个区域:一部分位于滨州近岸、黄河口以北东营近岸、龙口港南部海域,受人类活动影响(养殖区、航道),底栖生物种类较少,形成彩虹明樱蛤−扁玉螺−棘刺锚参为主的生物群落;另一部分为相对远岸的区域,生物种类丰富,形成以不倒翁虫−彩虹明樱蛤−寡鳃齿吻沙蚕为主的生物群落,生物多样性较高,群落结构稳定。

参考文献 (27)

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