青島太平灣砂質(zhì)潮間帶小型底棲生物群落結(jié)構(gòu)與多樣性的研究.pdf

1、2004年10月到2005年10月對青島太平灣進(jìn)行了連續(xù)13個月的小型底棲生物的調(diào)查采樣，對小型底棲生物棲息的沉積環(huán)境、小型底棲生物的豐度和生物量、自由生活海洋線蟲群落結(jié)構(gòu)、多樣性和分類學(xué)進(jìn)行了研究。同時，建立了不同季節(jié)的青島砂質(zhì)潮間帶的底棲群落粒徑譜，對砂質(zhì)潮間帶粒徑譜季節(jié)變化規(guī)律進(jìn)行了研究，并采用連續(xù)積分模型利用粒徑譜數(shù)據(jù)計算了調(diào)查區(qū)域的底棲群落生產(chǎn)力和耗氧量。 結(jié)果表明，研究區(qū)域的沉積物的主要成分為中砂和細(xì)砂，粉砂和粘土含

2、量極少，屬于砂質(zhì)潮間帶。沉積物各特征參數(shù)之間具有顯著的相關(guān)關(guān)系。在沉積物中，葉綠素a(Chl-a)的平均含量分別為0.396 mg·kg<'-1>沉積物，冬季較低，而在夏季和秋季較高。脫鎂葉綠酸(Pha-a)全年都維持較低水平，平均含量分別為0.045mg·kg<'-1>沉積物。有機(jī)碳含量年平均值為0.304％，在春季含量較高，在4月份達(dá)到最高值0.460％，秋季和冬季則含量低，在11月和12月分別達(dá)到全年最低值0.133％和次低值0.

3、190％。Pearson相關(guān)分析結(jié)果表明，葉綠素a與溫度顯著正相關(guān)(p<0.05)，證明初級生產(chǎn)力受到溫度和太陽輻射強(qiáng)度的制約。重金屬Cr、Cu、Zn、As、Cd和Pb的年平均含量分別為2.568μg/g、1.240 μg/g、13.158μg/g、3.748 μg/g、0.045μg/g和3.156μg/g。各種重金屬含量季節(jié)變化有所不同，含量均未超標(biāo)，表明青島太平灣潮間帶區(qū)域未受重金屬污染。 共鑒定出自由生活海洋線蟲、底棲橈

4、足類、多毛類、雙殼類、介形類、端足類、漣蟲類、腹毛類、寡毛類、海螨類、渦蟲類和其它類等12個小型底棲動物類群，小型底棲動物的平均豐度為(1025.40±168.84)ind.10cm<'-2>，其中海洋線蟲占絕對優(yōu)勢，其平均豐度為(914.24±208.65)ind.10cm<'-2>，占小型動物總豐度的89.16％；其次是多毛類，占3.91％。小型底棲動物的平均生物量和生產(chǎn)量分別是(1195.87±476.53)μg dwt 10cm

5、<'-2>和(10762.80±4288.77)μg dwt 10cm<'-2>a<'-1>。小型底棲動物的垂直分布上，小型底棲動物分布于沉積物0-4、4-8cm和8-12cm的數(shù)量比例分別為51.5％、25.9％和10.0％。多數(shù)小型底棲生物分布在0-4cm表層。小型底棲生物的垂直分布存在季節(jié)變化，夏季表層數(shù)量較少，也可能與人為擾動有關(guān)；秋季多集中在表層，在冬季隨溫度降低向下遷移。 太平灣共鑒定出自由生活海洋線蟲77屬，23科

6、，4目。優(yōu)勢屬是 Microlaimus,Bathylaimus,Neochromadora,Enoploiaimus,MetadesmoiaimUS，Th eristus,Metoncholaimus，Axonolaimus，Ascolaimus.Paracanthonchus,Chromad orita.Promonhystera。Rhynchonema,Nannoiaimus。Onchoiaimus,Spiliphera,. Pa

7、racyathoiaimus.Tricoma,Camacolaimus.Paramonhystera.Chromadorita.Elz alia.Oxyonchus,Acantholaimus,Doliolaimus,Daptonema,.Prochromadorella.H alalaimus等。研究區(qū)域13個月份的平均豐富度指數(shù)、均勻度指數(shù)、多樣性指數(shù)和優(yōu)勢度指數(shù)分別為3.92、0.63、1.91和0.72。線蟲群落的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)，按屬

8、數(shù)目統(tǒng)計，刮食者(2A)最占優(yōu)勢，有29屬，占總屬數(shù)的37％；選擇性沉積食性者(1A)最少，只有8屬，占11％；捕食食性者(2B)和非選擇性沉積食性者(1B)分別有12屬和28屬，分別占16％和36％。按所有個體數(shù)量統(tǒng)計，刮食者占37.2％，非選擇性沉積食性者占37.1％，選擇性沉積食性者占11.3％，捕食者占13.4％。從統(tǒng)計結(jié)果看，刮食者(2A)在個體數(shù)量和屬數(shù)上最占優(yōu)勢，由此推斷藻類和有機(jī)碎屑是食物的主要來源。在線蟲群落中幼齡個體

9、占到線蟲總數(shù)的21.51％，雌雄比例平均為1：1.128，與類似生境研究結(jié)果相一致。根據(jù)CLUSTER等級聚類樹枝圖和MDS標(biāo)序圖，可以將調(diào)查區(qū)域劃分為2組類型的線蟲群落(或者說是站位組群)，分別是A：春夏季群落B：秋冬季群落。One-Way.ANOSIM檢驗證實了各組群之間線蟲群落結(jié)構(gòu)差異顯著，線蟲群落的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)與多樣性分析也表明了以上群落劃分是合理的。線蟲群落結(jié)構(gòu)與環(huán)境因子的BIOENV分析表明，在A組群，控制線蟲群落結(jié)構(gòu)的主要環(huán)境

10、因子是：鹽度、pH、中值粒徑(Mdφ)以及重金屬Cd、Pb。而在B組群解釋線蟲群落結(jié)構(gòu)特征的最佳環(huán)境因子組合是：pH、有機(jī)碳含量和重金屬Cr、Cu、Pb。底棲生物群落粒徑譜結(jié)構(gòu)有明顯的季節(jié)變化。在1月和4月粒徑譜為具有2個生物量谷的三峰模式，但7月和10月份的粒徑譜卻僅具有1個強(qiáng)度較大的生物量谷，粒徑譜分布模式為雙峰模式。粒徑譜生物量谷的強(qiáng)弱與溶氧條件有著密切聯(lián)系，表明與其他粒級處的生物相比，生物量谷處的生物對溶氧條件更為敏感。青島砂質(zhì)

11、潮間帶4個季節(jié)的正態(tài)化粒徑譜適合直線回歸模型，平均回歸系數(shù)分別為0.873，平均截距分別為14.48，平均斜率分別為-0.854。正態(tài)化粒徑譜直線回歸參數(shù)表現(xiàn)出與沉積物間隙水溶氧含量有直接或間接的聯(lián)系。通過正態(tài)化粒徑譜直線回歸標(biāo)準(zhǔn)化殘差分析，發(fā)現(xiàn)底棲動物粒徑譜存在兩個不同性質(zhì)的生物量谷，谷底對應(yīng)的粒級分別為0～1和5～6。提出底棲動物粒徑譜生物量谷可能是群落對低氧條件的適應(yīng)現(xiàn)象。大型和小型底棲動物通過不同的選擇對低氧環(huán)境有著不同的適應(yīng)方

12、式，而粒級在兩者之間的生物對低氧的適應(yīng)能力最差。粒徑譜生物量谷可以用生物對低氧條件的適應(yīng)對策分化來解釋，為粒徑譜不連續(xù)性提供了新的理論依據(jù)。 利用青島砂質(zhì)潮間帶底棲動物粒徑譜數(shù)據(jù)，運用連續(xù)模型計算出青島砂質(zhì)潮間帶底棲動物群落的季節(jié)平均次級生產(chǎn)力為2.541 g dwt·m<'-2>?！<'-1>，耗氧量為0.120mmol·m<'-2>·h<'-1>，小型和大型底棲動物次級生產(chǎn)力占總次級生產(chǎn)力的百分比分別為38.6％和61.4