Environmental quality assessment of macrozoobenthos in Binzhou shallow sea waters
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摘要:
2012年春季、夏季和秋季分别对滨州浅海大型底栖动物进行了18个站位3个航次的外业调查研究，结果表明：已鉴定出大型底栖动物81种，其中软体动物27种、多毛类20种、甲壳动物18种、棘皮动物1种和其他类5种；春季（78种）最高，夏季（47种）次之，秋季（39种）最低；软体动物、多毛类和甲壳动物是构成该海域底栖动物的主要类群。大型底栖动物多样性指数为0.17～3.69，平均值为1.73±0.22；丰富度指数为0.59～3.05，平均值为1.75±0.24；均匀度指数为0.04～1.00，平均值为0.46±0.10；优势度指数为1.03～10.76，平均值为3.29±0.91。多样性指数、均匀度指数和优势度指数均为夏季最高，秋季次之，春季最低；而丰富度指数则为春季最高，夏季次之，秋季最低。栖息密度和生物量平均值均相对较高，分别为3836.83 ind./m2和48.65 g/m2；均以春季最高，秋季次之，夏季较低；不同季节均以软体动物占绝对优势，为最高，其次为甲壳动物和多毛类，其他类和棘皮动物相对较低。滨州浅海环境质量总体以轻度污染为主，与我国主要河口水域相比，属于环境质量较好的区域。
Abstract:According to the results of macrozoobenthos in binzhou shallow sea waters, with 3times survey 18 stancebeing made in 2012 spring, summer and autumn, a total of 81 macrozoobenthos species were recorded, including 27 species Mollusc, 20 species annelid polychaete, 18 species Crustacea, 1 species Echinoderm and 5 species others.It was highest in spring (78 species), then in summer (47 species), and lowest in the autumn (39 species).Mollusc, annelid polychaete and Crustacea were the main groups in this marine benthic animals.The macrozoobenthos diversity index was 0.17~3.69, with a mean of 1.73±0.22;Richness index was 0.59~3.05, with a mean of 1.75±0.24; Evenness index was 0.04~1.00, with a mean of 0.46±0.10; Dominance index was 1.03~10.76, with a mean of 3.29±0.91; Diversity index, evenness index and dominance index were the highest in summer, then in autumn, and lowest in thespring, while the richness index washighest in spring, then in summer, and lowest in the autumn.The average of inhabit density and biomass were relatively high, which was 3836.83 ind./m2 and 48.65 g/m2, respectively.Both of them were highest inspring, then in autumn, and lowest in the summer.Molluscs was in dominant in different season, and was the highest, followed by crustaceans and polychaetes, other classes and echinoderms was relatively low.The environmental quality of binzhou shallow sea waters was slightly polluted and it was better than most of estuarine waters in our country, belonging to the good regional environmental quality.
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Keywords:
- Binzhou shallow sea waters /
- macrozoobenthos /
- environmental quality
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滨州市地处渤海湾南岸，为黄河三角洲腹地，拥有海岸线240 km，发展海洋经济已成为滨州市国民经济中重要的组成部分。特别是在《山东半岛蓝色经济区发展规划》、《黄河三角洲高效生态经济区发展规划》和山东“海上粮仓”建设实施以来，滨州市的海洋经济得到进一步发展。但目前对滨州海域的研究报道较少[1-2]，对其大型底栖动物多样性研究及环境质量现状评价尚未见报道。本文以2012年春季、夏季、秋季对该海域大型底栖动物现状调查结果为依据，分析大型底栖动物的生物多样性、群落结构，探讨其环境质量现状与变化趋势，旨在为深入了解该海域的生态系统健康现状、底栖动物资源可持续发展、利用与保护提供数据支持。
1 材料与方法
1.1 研究区域与调查站位
分别于2012年春季(6月)、夏季(9月)和秋季(11月)对山东省滨州浅海大型底栖动物现状进行了3航次调查研究。研究区域位于渤海湾南岸的大口河与马颊河入海口之间，共布设18个调查站位，调查站位详见图 1。
1.2 取样方法
底栖动物定量采样，采用型号为QNC6-1的挖泥斗，每次调查每个站位均采集4次，采样面积为0.1 m2，将采得的底泥放入孔径为0.5 mm的不锈钢筛子中，用水冲洗，同时捡出筛上的底栖动物，按类别分开装瓶，固定后，写好相应的标签，保存，带回实验室进行种类鉴定、个体计数、生物量称量等。底栖动物样品的处理、保存、计数、称重等均按《海洋调查规范》[3]进行。
1.3 相对重要性指数
采用Pinkas等(1971)[4]的相对重要性指数(Index of Relative Importance ，IRI)确定种类在群落中的重要性，计算公式为：
式中：N为某种类的数量百分比；W为某种类的重量百分比；F为某种类的出现频率。将IRI值≥1000的种类定义为优势种，100≤IRI＜1000的种类定义为重要种，10≤IRI＜100的种类定义为常见种，IRI＜10的种类定义为少见种。将IRI值≥100的种类(包括优势种和重要种)视为群落的主要种类。
1.4 生物多样性指数
采用Margalef物种丰富度指数(d)[5]、Shannon-Wiener多样性指数(H′)、Sinpson优势度指数(D)[6]和Pielou均匀度指数(J′)[7]等4项指数进行底栖动物群落种类组成的多样性分析。相应的环境质量评价标准见表 1。
Tab. 1 Environmental quality assessment standards of richness index, diversity index, dominance index and evenness index指数 标准 清洁 轻污染 中污染 严重污染 H′ > 3 3~2 2~1 < 1 d > 3 3~2 2~1 < 1 D > 6 6~3 3~2 < 2 J′ > 0.5 0.5~0.3 0.3~0 - 1.5 大型底栖动物污染指数(MPI)
计算公式如下[8]：
式中：MPI为大型底栖动物污染指数；Ai为密度累积百分优势度；Bi为生物量累积百分优势度，即密度优势度大小顺序是第i个种，其密度累积百分优势度为Ai，生物量优势度大小顺序是第i个种，其生物量累积百分优势度为Bi；S为采集到的物种数。当Σ(Ai-Bi)为正值时，k=1；当Σ(Ai-Bi)为负值时，k=-1。值得注意的是，由于密度和生物量是分别排序的，因此Ai与Bi并不一定是指同一物种的密度和生物量。
根据蔡立哲[8]的研究结果，MPI污染程度界定为：当MPI>4时，为严重污染；MPI=4~0，为中度污染；MPI=-6~0时，为轻度污染；MPI < -6时，为清洁。为了便于比较和统计，对各调查站位MPI的计算结果按照上述标准分类，并赋值：严重污染，赋值为1；中度污染，赋值为2；轻度污染，赋值为3；清洁，赋值为4。
2 结果与讨论
2.1 种类组成
共采集到大型底栖动物81种。其中多毛类20种，占24.69%；软体动物27种，占33.33%；甲壳动物18种，占22.22%；棘皮动物1种，占1.23%；其他类5种，占6.17%。软体动物、多毛类和甲壳动物是构成该海域底栖动物的主要类群，表明滨州浅海大型底栖动物群落多样性，以软体动物、多毛类和甲壳动物为主，其次是其他类和棘皮动物。
与其他海域相比较，滨州浅海大型底栖动物种类数量低于渤海湾306种[9]、青岛近海89种[10]、南黄海192种[11]，而高于黄河口64种[12]、长江口50种[13]和珠江口34种[14]等我国主要河口水域。这可能与滨州浅海的生态环境受大口河与马颊河径流量影响的程度远低于黄河口、长江口和珠江口有关。
2.2 种类时空分布特征
由图 2可以看出，多毛类、软体动物和甲壳动物的种类均以春季(78种)最高，夏季(47种)次之，秋季(39种)最低，从而导致底栖动物的种类随季节的推移而逐渐减少，即春季﹥夏季﹥秋季，与胶州湾[15]和深圳湾[16]的研究结果类似。这可能与不同季节的水温、盐度和河流径流的影响有关。滨州浅海处于北温带地区，季节变化明显；春季和夏季水温较高，分别为22.33±0.53℃和23.88±0.28℃，秋季较低，为5.67±0.26℃，过低的水温是导致秋季种类显著降低的主要原因之一；春季和秋季盐度较高，分别为30.64±0.24 g/L和25.57±2.69 g/L，而夏季则较低，为13.40±3.15 g/L。本研究区域位于大口河与马颊河入海口之间，夏季河流带入的淡水及污染物显著高于春季，使盐度明显降低，甚至造成局部污染，这是导致夏季种类低于春季的重要原因之一。
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图 2 不同季节大型底栖动物各群落种类数量Fig. 2 The community species number of macrozoobenthos in different season2.3 优势种
由表 2可知，焦河篮蛤、四角蛤蜊和日本镜蛤为滨州浅海最主要的底栖动物种类。春季和秋季优势种均为焦河篮蛤，其数量和生物量分别占总量的86.91%和79.31%、79.26%和91.72%，其出现率均为100%。夏季优势种依次为焦河篮蛤、四角蛤蜊和日本镜蛤3种，其数量和生物量分别占总量的69.83%和18.57%、11.81%和10.01%、0.12%和33.07%。可见，焦河篮蛤在不同季节均为第一优势种，其相对重要性指数在底栖动物群落中均占绝对优势。
表 2 不同季节底栖动物主要种类组成Tab. 2 The main species of benthic animals in different seasons季节 种类 N/(%) W/(%) F/(%) IRI 春季 焦河篮蛤Potamocorbula ustulata (Reeve, 1844) 86.91 79.31 100.00 16621.76 豆形拳蟹Philyra pisum (De Haan, 1841) 0.03 10.43 27.27 285.33 无尾涟虫(Leueon sp.) 3.50 0.04 72.73 257.86 四角蛤蜊Mactra (Mactra) veneriformis (Reeve, 1854) 2.21 0.30 63.64 160.14 文蛤Meretrix meretrix (Linnaeus, 1758) 0.06 3.44 36.36 127.30 寡节甘吻沙蚕Glycinde gurjanovae (Uschakov et Wu, 1962) 0.88 0.16 100.00 103.33 小头虫Capitella capitata (Fabricius, 1780) 1.05 0.08 90.91 102.74 夏季 焦河篮蛤Potamocorbula ustulata (Reeve, 1844) 69.83 18.57 90.00 7955.33 四角蛤蜊Mactra (Mactra) veneriformis (Reeve, 1854) 11.81 10.01 70.00 1527.60 日本镜蛤 Dosinia japonica (Reeve, 1850) 0.12 33.07 40.00 1327.60 寡节甘吻沙蚕Glycinde gurjanovae (Uschakov et Wu, 1962) 3.71 0.29 100.00 399.88 江户明樱蛤Moerella jedoensis (Lischke, 1872) 0.96 4.56 60.00 331.01 中国毛虾Acetes chinensis(Hansen, 1919) 1.17 4.30 50.00 273.52 纵肋饰孔螺Decorifer matusimana (Nomura, 1940) 2.81 0.41 70.00 225.17 彩虹明樱蛤Moerella iridescens (Benson, 1842) 0.18 7.20 30.00 221.43 脆壳理蛤Theora fragilis (A.Adams, 1855) 2.03 0.56 60.00 155.61 豆形拳蟹Philyra pisum DE Haan 0.12 4.73 30.00 145.55 亚洲异针涟虫Dimorphostylis asiatica (Zimmer, 1920) 2.18 0.23 60.00 145.00 小亮樱蛤Nitidotellina minuta (Lischke, 1872) 0.57 1.15 70.00 120.34 秋季 焦河篮蛤Potamocorbula ustulata (Reeve, 1844) 79.26 91.72 100.00 17098.83 亚洲异针涟虫Dimorphostylis asiatica (Zimmer, 1920) 6.69 0.09 81.82 555.18 寡节甘吻沙蚕Glycinde gurjanovae (Uschakov et Wu, 1962) 4.20 0.41 100.00 460.63 四角蛤蜊Mactra (Mactra) veneriformis (Reeve, 1854) 2.77 2.29 45.45 230.15 滨州浅海底栖动物的主要种类有15种，其中软体动物9种、甲壳动物4种、多毛类2种。主要种类以夏季(12种)最多，占总数量的95.48%、总生物量的85.09%；春季(7种)次之，占总数量的94.64%、总生物量的93.77%；秋季(4种)最少，占总数量的92.93%、总生物量的94.52%。可见这些主要种类基本上代表了目前滨州浅海底栖动物的主体。部分主要种类随季节变化呈现出一定差异。无尾涟虫、文蛤和小头虫均为春季的主要种类，而在夏季和秋季就不属于主要种类。
2.4 生物多样性
由表 3可以看出，滨州浅海大型底栖动物多样性指数变化范围为0.17~3.69，平均值为1.73±0.22，最低值出现在春季BZ8站位，最高值出现在夏季BZ12站位；均匀度指数为0.04~1.00，平均值为0.46±0.10，最低值为春季BZ8站位，最高值为夏季BZ9站位；丰富度指数为0.59~3.05，平均值为1.75±0.24，最低值为秋季BZ14站位，最高值为夏季BZ15站位；优势度指数为1.03~10.76，平均值为3.29±0.91，最低值为春季BZ8站位，最高值为夏季BZ12站位。可见春季BZ8站位的生物多样性最差。
表 3 大型底栖动物生物多样性指数、MPI及其环境质量评价Tab. 3 The diversity index, MPI of macrozoobenthos and environmental quality assessment of Binzhou shallow waters站位 时间 物种数 H' d J′ D MPI 赋值 BZ1 春季 20 3.44 A 2.95B 0.80 A 7.16A -38.17A 4 BZ2 春季 16 1.16 C 1.79 C 0.29C 1.39C 4.21D 1 夏季 17 1.44 C 1.68 C 0.35 B 2.00 B 1.48C 2 秋季 12 1.20 C 1.09C 0.33B 1.66D -0.75 B 3 BZ3 春季 22 1.46 C 2.11 B 0.33B 1.62 D 5.04 D 1 夏季 20 2.66 B 2.27 B 0.62 A 3.76B -4.97B 3 秋季 18 2.59B 2.11 B 0.62A 4.48 B 2.18C 2 BZ4 春季 24 0.27 D 2.03 B 0.06 C 1.05D 1.71C 2 夏季 19 1.10 C 1.87 C 0.26C 1.39D 0.29C 2 秋季 11 0.54 D 1.03 C 0.15 C 1.16D 7.80D 1 BZ5 春季 14 0.84 D 1.54 C 0.22C 1.30 D 4.00C 2 夏季 16 1.60 C 1.62C 0.40B 2.09 C 1.39 C 2 秋季 13 1.05 C 1.35 C 0.28C 1.41D 0.53 C 2 BZ6 春季 15 2.55B 1.96 C 0.65A 3.35B -14.48 A 4 BZ7 春季 22 3.04 A 2.36 B 0.68A 5.08 B -4.42 B 3 BZ8 春季 19 0.17 D 1.41C 0.04C 1.03D 0.005 C 2 秋季 8 1.36C 1.12 C 0.45 B 1.65D -0.90B 3 BZ9 春季 12 1.05C 1.22 C 0.29C 1.43D -3.06 B 3 夏季 2 1.00 C 1.00 C 1.00 A 2.00 C -0.26 B 3 秋季 9 1.62 C 0.90D 0.51A 2.39 C -6.82A 4 BZ10 春季 18 1.84 C 1.92 C 0.44 B 2.13 C -10.52A 4 BZ11 春季 19 0.87 D 1.78C 0.20C 1.29 D -1.52 B 3 BZ12 夏季 18 3.69 A 2.73B 0.89 A 10.76 A -30.26A 4 秋季 16 3.43 A 2.63 B 0.86 A 8.29A -26.64 A 4 BZ13 夏季 15 3.47 A 2.61B 0.89 A 8.99 A -25.33A 4 秋季 12 2.23 B 1.79 C 0.62 A 3.09 B 6.93 D 1 BZ14 夏季 7 0.35 D 0.74 D 0.12 C 1.09D 3.36 C 2 秋季 7 0.72 D 0.59 D 0.26C 1.32 D -1.52B 3 BZ15 夏季 22 3.61 A 3.05 A 0.81A 9.20A -22.45A 4 BZ16 夏季 9 0.68 D 0.93D 0.21C 1.21D -1.23 B 3 BZ17 秋季 16 3.46 A 2.50B 0.87A 8.43A -23.64 A 4 BZ18 秋季 14 0.55 D 1.13 C 0.14C 1.17 D -1.04 B 3 注：表中数据后A、B、C、D分别代表该站位的环境质量为清洁、轻污染、中污染和严重污染 滨州浅海大型底栖动物平均多样性指数高于黄河口1.45±0.02[12]，低于渤海湾1.82[9]；均匀度指数均低于黄河口0.77±0.02[12]和渤海湾0.72[9]；而丰富度指数则均高于黄河口0.90±0.02[12]和渤海湾0.89[9]。表明滨州浅海大型底栖动物均匀度指数相对较低，而丰富度指数则相对较高。
春季多样性指数为0.17~3.44，平均值1.52±1.09，最低值出现在BZ8站位，最高值出现在BZ1站位；均匀度指数为0.04~0.80，平均值0.36±0.25，最低值为BZ8站位，最高值为BZ1站位；丰富度指数为1.22~2.95之间，平均值1.92±0.47，最低值为BZ9站位，最高值为BZ1站位；优势度指数为1.03~7.16，平均值2.44±0.99，最低值为BZ8站位，最高值为BZ1站位。可见春季生物多样性以BZ1站位最好，BZ8和BZ9站位相对较差。
夏季多样性指数为0.35~3.69，平均值1.96±1.28，最低值为BZ14站位，最高值为BZ12站位；均匀度指数为0.12~1.00，平均值0.55±0.32，最低值为BZ14站位，最高值为BZ9站位；丰富度指数为0.74~3.05之间，平均值1.85±0.81，最低值为BZ14站位，最高值为BZ15站位；优势度指数为1.09~10.76，平均值4.25±3.83，最低值为BZ14站位，最高值为BZ12站位。可见夏季生物多样性以BZ14站位最差，BZ12、BZ9和BZ15站位相对较好。
秋季多样性指数为0.54~3.46，平均值1.70±1.08，最低值为BZ4站位，最高值为BZ17站位。均匀度指数为0.14~0.87，平均值0.46±0.26，最低值为BZ18站位，最高值为BZ17站位。丰富度指数为0.59~2.63之间，平均值1.48±0.68，最低值为BZ14站位，最高值为BZ12站位；优势度指数为1.16~8.43，平均值为3.19±2.75，最低值为BZ4站位，最高值为BZ17站位。表明秋季BZ17和BZ12站位的生物多样性较好，而BZ4、BZ18和BZ14站位相对较差。
由表 3可知，多样性指数、均匀度指数和优势度指数均为夏季最高，秋季次之，春季最低；而丰富度指数则为春季最高，夏季次之，秋季最低，其变化规律与底栖动物的种类季节变化相同。
2.5 栖息密度
平均栖息密度为3836.83 ind./m2。其中春季为(435~35250) ind./m2，均值为6384.09 ind./m2，最高值出现在BZ8站位，最低值在BZ1站位；夏季为(10~3900) ind./m2，均值为1680.5 ind./m2，最高值在BZ4站位，最低值在BZ9站位；秋季为(260~5920) ind./m2，均值为3445.91 ind./m2，最高值在BZ18站位，最低值在BZ12站位。可见底栖动物栖息密度以春季最高，秋季次之，夏季较低。这与多样性指数、均匀度指数和优势度指数均为夏季最高、秋季次之、春季最低的结果存在明显差异。这主要是因为夏季优势种数量较多，春季和秋季优势种数量较少，使春季和秋季的多样性指数、均匀度指数和优势度指数均较夏季降低。春季栖息密度最高值的BZ8站位，由于焦河篮蛤的栖息密度达34650 ind./m2(占98.30%)，成为该站位特定的种得到发展，致使其多样性指数、均匀度指数和优势度指数均最低，从而导致春季BZ8站位的生物多样性最差；随着捕捞渔船的生产作业，使得夏季焦河篮蛤的栖息密度(为1167.50 ind./m2)相对降低，从而减少了对其它生物生长的抑制；焦河篮蛤的繁殖季节为4月中旬至5月中旬和9月中旬至10月中旬[17]，因此秋季又有大量新生焦河篮蛤开始生长，其平均栖息密度上升至2729.55 ind./m2，使其生物多样性较夏季降低。
滨州浅海大型底栖动物的平均栖息密度相对较高，明显高于渤海湾3378.14 ind./m2 [9]、珠江口759 ind./m2 [14]，长江口150 ind./m2 [13]和黄河口(76.43±10.71) ind./m2 [12]。这可能是与研究区域、研究时间、研究方法和调查次数等的差异有关。
由图 3可以看出，群落栖息密度组成中，各季节栖息密度均以软体动物最高，为3405.02 ind./m2，占88.75%；其次为甲壳动物和多毛类，分别为226.56 ind./m2和196.95 ind./m2，占5.90%和5.13%；其他类和棘皮动物相对较低，分别为7.53 ind./m2和0.77 ind./m2，占0.20和0.02%。表明软体动物的栖息密度在底栖动物中占绝对优势。软体动物、甲壳动物和其他类的栖息密度变化均为春季﹥秋季﹥夏季，而多毛类则为秋季﹥春季﹥夏季，棘皮动物为春季﹥夏季﹥秋季。
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图 3 不同季节大型底栖动物各群落的栖息密度Fig. 3 The habitat density of different kinds of macrozoobenthos in different seasons2.6 生物量
平均生物量为48.65 g/m2。其中春季为1.50~201.66 g/m2，均值为49.82 g/m2，最高值是BZ8站位，最低值是BZ5站位；夏季为0.01~54.28 g/m2，均值为11.34 g/m2，最高值是BZ4站位，最低值是BZ9站位；秋季为0.61~532.90 g/m2，均值为84.79 g/m2，最高值是BZ18站位，最低值为BZ8站位。可见底栖动物生物量以春季最高，秋季次之，夏季较低；其季节变化规律与栖息密度一致。
滨州浅海大型底栖动物平均生物量明显低于渤海湾169.13 g/m2 [9]，而高于长江口17.57 g/m2 [13]、黄河口(9.44±2.04) g/m2 [12]和珠江口5.03 g/m2[14]等河口水域。
不同季节大型底栖动物群落的生物量见图 4。在底栖动物生物量组成中，各季节生物量均以软体动物最高，为44.85 g/m2，占92.20%；其次为甲壳动物和多毛类，分别为2.90 g/m2和0.65 g/m2，占5.95%和1.34%；其他类和棘皮动物相对较低，分别0.20 g/m2为和0.04 g/m2，占0.42%和0.09%。表明软体动物的生物量在底栖动物中占绝对优势；各群落生物量的季节变化规律总体与栖息密度相同。软体动物、多毛类和其他类的生物量均为秋季﹥春季﹥夏季，而甲壳动物和棘皮动物则为春季﹥秋季﹥夏季，可见各群落的生物量均以夏季为最低。
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图 4 不同季节大型底栖动物群落生物量Fig. 4 The biomass of different kinds of macrozoobenthos in different seasons2.7 环境质量评价
由表 3可以看出，不同采样季节大型底栖动物种类数量间存在一定差异。其中春季BZ4站位最多，为24种；其次是春季BZ3、春季BZ7和夏季BZ15站位均为22种，春季BZ1和夏季BZ3站位均为20种；夏季BZ9站位最少，仅为2种。
28.13%的Shannon-Wiener多样性指数H′ < 1，属严重污染；37.50%介于1~2，属中污染；12.50%介于2~3，属轻污染；21%>3，属清洁。表明滨州浅海环境质量以中污染为主。
12.5%的Margalef物种丰富度指数d < 1，属严重污染；53.13%介于1~2，属中污染；31.25%介于2~3，属轻污染；3.13%>3，属清洁。表明其环境质量以中污染为主。
40.63%的Pielou均匀度指数J′>0.5，属清洁；18.75%介于0.5~0.3，属轻污染；40.63%介于0.3~0，属中污染。表明其环境质量以清洁和中污染为主。
46.88%的Sinpson优势度指数D < 2，属严重污染；15.63%介于3~2，属中污染；18.75%介于6~3，属轻污染；18.75%>6，属清洁。表明其环境质量以严重污染为主。
12.5%的大型底栖动物污染指数MPI>4，属严重污染；28.13%介于4~0，属中污染；31.25%介于-6~0，属轻污染；28.13%的MPI < -6，属清洁。表明其环境质量总体以轻污染为主。
可见，利用不同生物多样性指数和大型底栖动物污染指数对滨州浅海环境质量的评价结果存在一定差异。应用Sinpson优势度指数虽然能定量地反映群落结构，但不能反映个体生态学信息及各类生物的生理特性，也不能反映由于水质营养盐类的变化可能引起的群落的改变等等[18]。Margalef物种丰富度指数只考虑了种类数和个体数，未考虑各种生物的配合情况，容易掩盖不同群落的种类和个数的差异，并易受样品大小的影响[19]。Shannon-Wiener多样性指数是种类和数量分布的一个函数，可以数量化；但由于在某些污染区域使用的局限性，不能很好地反映优势种类的更替，也不能反映出密度的变化[20]，因此对水质受污染类型判断会出现较高偏差[21]。而大型底栖动物污染指数MPI则是建立在将ABC(abundance biomass comparison)法数字化的基础上，考虑了密度、生物量和种类数等参数，具有反应灵敏、评价结果更符合实际的优点[8]。因此本研究选用MPI评价结果，当前滨州浅海环境质量总体以轻度污染为主。与黄河口[12]环境质量基本一致，但明显好于中度污染的厦门西部港水域[22]和中度污染至严重污染的珠江口海域[23]，表明滨州浅海与我国主要河口水域相比，属于环境质量较好的区域。
2.8 环境质量时空变化
由表 3可知，秋季MPI赋值之和(30)高于春季和夏季(均为29)，表明滨州浅海秋季环境质量稍好于春季和夏季。
3 结论
(1) 滨州浅海大型底栖动物种类为81种，其中优势种4种、重要种11种；焦河篮蛤在不同季节均为第一优势种。大型底栖动物平均多样性指数为1.73±0.22，均匀度指数平均值为0.46±0.10；丰富度指数平均值为1.75±0.24；优势度指数平均值为3.29±0.91。多样性指数、均匀度指数和优势度指数均为夏季最高，秋季次之，春季最低；而丰富度指数则为春季最高，夏季次之，秋季最低。
(2) 滨州浅海大型底栖动物栖息密度为(10~35250) ind./m2，均值3836.83 ind./m2；生物量为(0.01~532.90) g/m2，均值48.65 g/m2。春季栖息密度和生物量均最高，秋季次之，夏季较低。软体动物的栖息密度和生物量均在底栖动物中占绝对优势。
(3) 本研究表明，当前滨州浅海环境质量总体以轻度污染为主，与我国主要河口水域相比，属于环境质量较好的区域。
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图 2 不同季节大型底栖动物各群落种类数量
Fig. 2. The community species number of macrozoobenthos in different season
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图 3 不同季节大型底栖动物各群落的栖息密度
Fig. 3. The habitat density of different kinds of macrozoobenthos in different seasons
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图 4 不同季节大型底栖动物群落生物量
Fig. 4. The biomass of different kinds of macrozoobenthos in different seasons
表 1 多样性指数、物种丰富度指数、优势度指数和均匀度指数的环境质量评价标准[5-7]
Tab. 1 Environmental quality assessment standards of richness index, diversity index, dominance index and evenness index
指数 标准 清洁 轻污染 中污染 严重污染 H′ > 3 3~2 2~1 < 1 d > 3 3~2 2~1 < 1 D > 6 6~3 3~2 < 2 J′ > 0.5 0.5~0.3 0.3~0 - 
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表 2 不同季节底栖动物主要种类组成
Tab. 2 The main species of benthic animals in different seasons
季节 种类 N/(%) W/(%) F/(%) IRI 春季 焦河篮蛤Potamocorbula ustulata (Reeve, 1844) 86.91 79.31 100.00 16621.76 豆形拳蟹Philyra pisum (De Haan, 1841) 0.03 10.43 27.27 285.33 无尾涟虫(Leueon sp.) 3.50 0.04 72.73 257.86 四角蛤蜊Mactra (Mactra) veneriformis (Reeve, 1854) 2.21 0.30 63.64 160.14 文蛤Meretrix meretrix (Linnaeus, 1758) 0.06 3.44 36.36 127.30 寡节甘吻沙蚕Glycinde gurjanovae (Uschakov et Wu, 1962) 0.88 0.16 100.00 103.33 小头虫Capitella capitata (Fabricius, 1780) 1.05 0.08 90.91 102.74 夏季 焦河篮蛤Potamocorbula ustulata (Reeve, 1844) 69.83 18.57 90.00 7955.33 四角蛤蜊Mactra (Mactra) veneriformis (Reeve, 1854) 11.81 10.01 70.00 1527.60 日本镜蛤 Dosinia japonica (Reeve, 1850) 0.12 33.07 40.00 1327.60 寡节甘吻沙蚕Glycinde gurjanovae (Uschakov et Wu, 1962) 3.71 0.29 100.00 399.88 江户明樱蛤Moerella jedoensis (Lischke, 1872) 0.96 4.56 60.00 331.01 中国毛虾Acetes chinensis(Hansen, 1919) 1.17 4.30 50.00 273.52 纵肋饰孔螺Decorifer matusimana (Nomura, 1940) 2.81 0.41 70.00 225.17 彩虹明樱蛤Moerella iridescens (Benson, 1842) 0.18 7.20 30.00 221.43 脆壳理蛤Theora fragilis (A.Adams, 1855) 2.03 0.56 60.00 155.61 豆形拳蟹Philyra pisum DE Haan 0.12 4.73 30.00 145.55 亚洲异针涟虫Dimorphostylis asiatica (Zimmer, 1920) 2.18 0.23 60.00 145.00 小亮樱蛤Nitidotellina minuta (Lischke, 1872) 0.57 1.15 70.00 120.34 秋季 焦河篮蛤Potamocorbula ustulata (Reeve, 1844) 79.26 91.72 100.00 17098.83 亚洲异针涟虫Dimorphostylis asiatica (Zimmer, 1920) 6.69 0.09 81.82 555.18 寡节甘吻沙蚕Glycinde gurjanovae (Uschakov et Wu, 1962) 4.20 0.41 100.00 460.63 四角蛤蜊Mactra (Mactra) veneriformis (Reeve, 1854) 2.77 2.29 45.45 230.15
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表 3 大型底栖动物生物多样性指数、MPI及其环境质量评价
Tab. 3 The diversity index, MPI of macrozoobenthos and environmental quality assessment of Binzhou shallow waters
站位 时间 物种数 H' d J′ D MPI 赋值 BZ1 春季 20 3.44 A 2.95B 0.80 A 7.16A -38.17A 4 BZ2 春季 16 1.16 C 1.79 C 0.29C 1.39C 4.21D 1 夏季 17 1.44 C 1.68 C 0.35 B 2.00 B 1.48C 2 秋季 12 1.20 C 1.09C 0.33B 1.66D -0.75 B 3 BZ3 春季 22 1.46 C 2.11 B 0.33B 1.62 D 5.04 D 1 夏季 20 2.66 B 2.27 B 0.62 A 3.76B -4.97B 3 秋季 18 2.59B 2.11 B 0.62A 4.48 B 2.18C 2 BZ4 春季 24 0.27 D 2.03 B 0.06 C 1.05D 1.71C 2 夏季 19 1.10 C 1.87 C 0.26C 1.39D 0.29C 2 秋季 11 0.54 D 1.03 C 0.15 C 1.16D 7.80D 1 BZ5 春季 14 0.84 D 1.54 C 0.22C 1.30 D 4.00C 2 夏季 16 1.60 C 1.62C 0.40B 2.09 C 1.39 C 2 秋季 13 1.05 C 1.35 C 0.28C 1.41D 0.53 C 2 BZ6 春季 15 2.55B 1.96 C 0.65A 3.35B -14.48 A 4 BZ7 春季 22 3.04 A 2.36 B 0.68A 5.08 B -4.42 B 3 BZ8 春季 19 0.17 D 1.41C 0.04C 1.03D 0.005 C 2 秋季 8 1.36C 1.12 C 0.45 B 1.65D -0.90B 3 BZ9 春季 12 1.05C 1.22 C 0.29C 1.43D -3.06 B 3 夏季 2 1.00 C 1.00 C 1.00 A 2.00 C -0.26 B 3 秋季 9 1.62 C 0.90D 0.51A 2.39 C -6.82A 4 BZ10 春季 18 1.84 C 1.92 C 0.44 B 2.13 C -10.52A 4 BZ11 春季 19 0.87 D 1.78C 0.20C 1.29 D -1.52 B 3 BZ12 夏季 18 3.69 A 2.73B 0.89 A 10.76 A -30.26A 4 秋季 16 3.43 A 2.63 B 0.86 A 8.29A -26.64 A 4 BZ13 夏季 15 3.47 A 2.61B 0.89 A 8.99 A -25.33A 4 秋季 12 2.23 B 1.79 C 0.62 A 3.09 B 6.93 D 1 BZ14 夏季 7 0.35 D 0.74 D 0.12 C 1.09D 3.36 C 2 秋季 7 0.72 D 0.59 D 0.26C 1.32 D -1.52B 3 BZ15 夏季 22 3.61 A 3.05 A 0.81A 9.20A -22.45A 4 BZ16 夏季 9 0.68 D 0.93D 0.21C 1.21D -1.23 B 3 BZ17 秋季 16 3.46 A 2.50B 0.87A 8.43A -23.64 A 4 BZ18 秋季 14 0.55 D 1.13 C 0.14C 1.17 D -1.04 B 3 注：表中数据后A、B、C、D分别代表该站位的环境质量为清洁、轻污染、中污染和严重污染
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