胶州湾西部海域大型底栖动物多样性的研究
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胶州湾小型底栖动物丰度、生物量及环境因子的研究祝琳;陈晨;杨湘君;崔雯瑶;邵聪聪;滕安康;于子山【期刊名称】《中国海洋大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2024(54)4【摘要】为了进一步对胶州湾小型底栖动物有全面地了解,本研究于2018年春季(5月)对胶州湾15个站位进行了小型底栖动物调查取样,研究了小型底栖动物的类群组成、丰度和生物量,同时对这三个参数同沉积环境因子的关系进行了探讨。
主要结果如下:研究海域共分选出16个小型底栖动物类群,无论从丰度还是生物量,都以线虫为最优势类群;小型底栖动物的平均丰度为(89.689±43.007) ind.·cm^(-2),平均生物量为(104.652±42.706)μg·cm^(-2),其分布都呈现出胶州湾北部高、南部低的特点;小型底栖动物分布在沉积物表层(0~2 cm)、中层(2~5 cm)和底层(5~8 cm)的比例依次减小,丰度占总丰度的比例分别为47.73%、32.24%和20.03%;Pearson相关性结果显示,小型底栖动物的总丰度、线虫以及桡足类的丰度均同Chl a含量呈显著正相关。
综合线虫同桡足类丰度之比以及其他相关研究资料,以指示研究海域沉积环境整体优良。
【总页数】9页(P69-77)【作者】祝琳;陈晨;杨湘君;崔雯瑶;邵聪聪;滕安康;于子山【作者单位】中国海洋大学海洋生命学院;山东省海洋科学研究院;中国科学院昆明动物研究所【正文语种】中文【中图分类】Q958.8【相关文献】1.胶州湾北部软底大型底栖动物丰度和生物量的研究2.胶州湾大型底栖动物的丰度、生物量和生产量研究3.胶州湾西北部潮间带冬季大型底栖动物丰度和生物量4.2006年冬季胶州湾及邻近山东半岛南岸海域小型底栖动物丰度和生物量5.胶州湾典型站位小型底栖生物丰度和生物量的季节变化研究因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
中国自然湿地底栖动物生态学研究进展3胡知渊 鲍毅新33 程宏毅 张龙龙 葛宝明(浙江师范大学生态研究所,浙江金华321004)摘 要 底栖动物是湿地生态系统中的一个重要组成部分,在能量流动和物质循环中起着承上启下的作用。
其群落结构能反映出底质条件、水质状况、水温等非生物因子以及植被、物种间的影响、捕食压力等生物因子的情况。
本文概括了底栖动物的概念、生活型和功能群的划分,探讨了底栖动物群落生态学研究的特点及目前中国底栖动物的研究重点和主要研究成果,重点讨论了底栖动物群落分布的时空差异、底栖动物与环境因子之间的关系以及底栖动物的生物指示作用,并展望了底栖动物研究的未来发展趋势。
关键词 底栖动物;湿地;分布;环境因子中图分类号 Q958 文献标识码 A 文章编号 1000-4890(2009)05-0959-10Research progress on ecology of na tura l wetl and zooben thos i n Ch i n a.HU Zhi 2yuan,BAO Yi 2xin,CHE NG Hong 2yi,Z HANG Long 2l ong,GE Bao 2m ing (Institute of Ecology,Zhejiang N or m al U niversity,J inhua 321004,Zhejiang,China ).Ch inese Jou rna l of Ecology ,2009,28(5):959-968.Abstract:Z oobenthos is an i m portant part in wetland ecosyste m ,and p lays a connecti on link in energy fl ow and matter cycling .Its co mmunity structure can reflect the abi otic fact ors (e .g .,bott om sedi m ent conditi on,water quality,and water te mperature )and bi otic fact ors (e .g .,veg 2etati on,interacti ons bet w een s pecies,and p redati on p ressure ).This paper intr oduced the con 2cep t,life f or m s,and functi onal gr oup s of z oobenthos,and discussed the features of the study on the ecol ogy of z oobenthos as well as the related key research areas and i m portant achieve ments in China,with the f ocus on the s pati ote mporal difference in the distributi on of z oobenthos communi 2ty,relati onshi p s bet w een z oobenthos and envir on mental fact ors,and indicative significance of z oobenthos as bi o 2indicat or in water health .The future research directi ons on the ecol ogy of z oob 2enthos in China were p r os pected .Key words:z oobenthos;wetlands;disturbance;envir onmental fact or .3浙江省自然科学基金重大项目(ZE0204)和浙江省新苗人才计划资助项目(2007R40G2030152)。
山东典型海湾大资源调查与生态恢复的基础研究一、概括本文以山东典型海湾为研究对象,针对其大资源调查与生态恢复的基础问题展开深入研究。
在资源调查方面,论文详细阐述了山东典型海湾的地理环境、社会经济、生态环境等特点,为后续研究提供了基础数据支持;在生态恢复方面,论文探讨了传统的海水养殖、农业种植等产业对海湾生态环境的影响,并提出了基于生态系统的生态恢复策略。
本研究的目的是通过对山东典型海湾的大资源调查与生态恢复的基础研究,揭示海湾生态系统的健康状态和演变机制,为政府制定合理的资源管理政策和生态环境保护措施提供科学依据,促进海洋经济的可持续发展。
针对这一问题,论文采用了多学科交叉的研究方法,包括海洋学、生态学、环境科学等领域的理论和方法。
通过实地调查、实验室分析、数值模拟等多种手段,全面揭示了海湾大资源的分布特征、动态变化和生态功能,为生态恢复策略的实施提供了有力支撑。
论文还关注了人类活动对海湾生态系统的影响,提出了基于生态系统的生态修复和生态补偿等措施,以实现人与自然的和谐共生。
1. 背景介绍随着工业化、城市化的快速推进,全球海洋生态环境遭受了前所未有的压力。
我国拥有长达300万平方公里的海域,其中滩涂、珊瑚礁和海湾等典型海湾生态系统在维护生物多样性、调节气候、保障渔业资源等方面发挥着至关重要的作用。
由于过度开发、环境污染和气候变化等因素的影响,这些海湾生态系统的健康状况日益恶化,严重威胁到了沿海地区的生态安全和社会经济的可持续发展。
在这样的背景下,开展山东典型海湾大资源调查与生态恢复的基础研究显得尤为重要。
通过揭示海湾生态系统的结构与功能,评估其生态价值与服务功能,可以为保护与修复受损海湾生态系统提供科学依据和技术支持。
这也有助于推动海洋资源的科学合理利用,促进海洋产业的健康发展,实现经济发展与生态环境保护的良性循环。
本文旨在通过对山东典型海湾的大资源调查与生态恢复的基础研究,系统剖析海湾生态系统的组成与特点,评估其生态价值与服务功能,探讨受损海湾生态系统的恢复路径与关键技术,为我国海洋生态环境保护和可持续发展提供理论支持与实践指导。
海洋底栖生物的分布与多样性研究海洋是地球上最大、最复杂的生态系统之一,拥有广阔的空间和多样的生物资源。
底栖生物是指在海洋底部,如海床、岩石、沉积物等地区繁衍生息的生物。
对底栖生物的分布和多样性进行研究,可以帮助我们更好地了解海洋生态系统的结构和功能,进而促进海洋资源的合理利用和保护。
一、底栖生物的分布底栖生物的分布受到多种环境因素的影响。
例如,水深、水温、盐度、光照等因素都会对底栖生物的分布产生重要影响。
一般来说,不同种类的底栖生物对环境的适应能力各不相同。
有些种类的底栖生物更适应高温、高盐度或者低光照环境,而有些种类则更适应低温、低盐度或者高光照环境。
因此,底栖生物的分布具有明显的垂直和水平分异特征。
在垂直分布方面,底栖生物可以分为浅水区、中层水区和深水区三个主要分布区域。
浅水区通常指水深小于200米的海域,这里光照充足,海水温度相对较高,是很多海洋植物和动物的主要栖息地。
中层水区通常指200-1000米之间的海域,这里光照相对较弱、温度相对较低,是一些特定种类的底栖生物如海绵、多毛类动物等的聚集区。
深水区则指水深超过1000米的海域,这里光照极其微弱,温度和压力等环境条件极端,只有一些特殊适应深海环境的生物能够在此生存繁衍。
在水平分布方面,底栖生物的分布与海洋地理特征息息相关。
不同洋流的运动、海底地形的细微变化等都会对底栖生物的分布产生重要影响。
例如,洋流可以为底栖生物提供养分和氧气,并将它们带到不同的地区。
海底地形上的山脊、裂谷、海沟等也会为底栖生物的繁殖和迁徙创造特定的环境条件。
二、底栖生物的多样性海洋底栖生物具有极高的物种多样性,包括浮游生物、底栖藻类、底栖动物等。
这些生物各具特点,相互之间形成了复杂的生态关系。
对底栖生物的多样性进行研究可以帮助我们更好地了解海洋生态系统的稳定性和可持续性。
物种多样性是指生态系统中不同物种的种类和数量。
研究表明,海洋底栖生物的物种多样性随着水深增加和距离岸线的远离而逐渐降低。
第38卷第15期2018年8月生态学报ACTAECOLOGICASINICAVol.38,No.15Aug.,2018基金项目:国家重点基础研究发展计划(973计划)(2015CB452905);海洋公益性行业科研专项经费项目(201505008);国家重点研发计划 典型脆弱生态修复与保护研究 重点专项(2017YFC0506105)收稿日期:2017⁃08⁃12;㊀㊀网络出版日期:2018⁃04⁃19∗通讯作者Correspondingauthor.E⁃mail:yuweiwei@tio.org.cnDOI:10.5846/stxb201708121452朱晓芬,陈彬,俞炜炜,林俊辉,黄雅琴,廖建基.厦门湾大型底栖动物分类学多样性指数及分类充分性.生态学报,2018,38(15):5554⁃5565.ZhuXF,ChenB,YuWW,LinJH,HuangYQ,LiaoJJ.DiscussionontaxonomicdiversityindicesandtaxonomicsufficiencyformacrobenthosinXiamenBay.ActaEcologicaSinica,2018,38(15):5554⁃5565.厦门湾大型底栖动物分类学多样性指数及分类充分性朱晓芬,陈㊀彬,俞炜炜∗,林俊辉,黄雅琴,廖建基国家海洋局第三海洋研究所,厦门㊀361000摘要:以厦门湾为研究区域,收集2014 2015年大型底栖动物的调查数据,计算了大型底栖动物的分类学多样性指数,分析了分类学多样性指数与传统生物多样性指数的相关性和依从性,并从多个角度探讨大型底栖动物的分类充分性㊂结果表明,厦门湾大型底栖动物分类多样性指数(Δ)介于6.04 83.71之间,平均值为68.26,站位分布不均匀;分类差异性指数(Δ∗)介于74.27 99.54之间,平均值为84.23;平均分类差异指数(Δ+)㊁分类差异变异指数(Λ+)的理论平均值分别为86.82㊁345.0,个别站位落在95%置信区间外,表明局部区域环境受到了一定程度扰动㊂Δ㊁Δ∗与Margalef指数㊁Pielou均匀度指数㊁Shannon⁃Wiener指数㊁Simpson指数呈显著相关,而Δ+㊁Λ+与传统多样性指数间无显著相关;分类学多样性指数可作为传统生物多样性指数的补充㊂种级㊁属级和科级的同一多样性指数间呈显著线性相关,拟合度较高(多数R2﹥0.9);根据三个分类水平站位的nMDS二维排序图㊁2⁃STAGE的相似性和聚类图,种级㊁属级和科级的群落结构一致性强,属级较种级丢失的信息约8%㊁科级为20%,因此在条件有限的情况下,大型底栖动物的监测与评价可根据实际的条件和需求适当将生物鉴定放宽至属水平㊂关键词:生物多样性;分类学多样性指数;分类充分性;大型底栖动物;厦门湾DiscussionontaxonomicdiversityindicesandtaxonomicsufficiencyformacrobenthosinXiamenBayZHUXiaofen,CHENBin,YUWeiwei∗,LINJunhui,HUANGYaqin,LIAOJianjiThirdInstituteofOceanography,StateOceanicAdministration,Xiamen361000,ChinaAbstract:BasedonsurveydataonthemacrobenthoscommunityinXiamenBayduring2014 2015,thetaxonomicdiversityindicesformacrobenthoswerecalculatedandtheircorrelationswithtraditionaldiversityindiceswereexamined.Thetaxonomicsufficiencywasalsodiscussedinseveralways.Theresultsshowedthatthetaxonomicdiversityindex(Δ)rangedfrom6.04to83.71,withanaverageof68.26,anditwasnotevenlydistributedamongstations.Taxonomicdistinctness(Δ∗)wasintherangeof74.27 99.54,withanaverageof84.23.Thetheoreticalaveragesofaveragetaxonomicdistinctness(Δ+)andvariationintaxonomicdistinctness(Λ+)were86.82and345.0,respectively,andtheresultsfromsomestationswerebeyondthe95%probabilityfunnels,indicatingthattheenvironmentwastosomeextenddisturbed.BothΔandΔ∗significantlycorrelatedwithMargalefrichnessindex,Pielouᶄsevennessindex,Shannon⁃Wienerdiversityindex,andSimpsondiversityindex,whileΔ+andΛ+hadnosignificantlycorrelationwiththesetraditionaldiversityindices.Theresultssuggestedthattaxonomicdiversityindicescouldbesupplementarydiversityindicesadditionaltothosetraditionalindices.Significantlylinearcorrelationswereobservedforthediversityindexbetweenanytwolevelsamongthespecies,genus,andfamilylevels,withhighGoodnessofFit(generallyR2>0.9).Additionally,theresultsofthenMDSand2⁃STAGEanalysesindicatedthattherewasagreatconsistencyincommunitystructureunderthespecies,genus,andfamilylevels;however,comparedwiththespecieslevel,certaininformationwasmissedatthegenuslevel(8%)andfamilylevel(20%).Therefore,wesuggestthatmacrobenthoscanbeidentifiedtothegenuslevelratherthanthespecieslevelforthemonitoringandassessingmacrobenthosincasethatidentificationtospecieslevelisunrealizable.KeyWords:biodiversity;taxonomicdiversityindex;taxonomicsufficiency;macrobenthos;XiamenBay‘生物多样性公约“将生物多样性定义为 所有来源的生物体的变异性,包括陆域㊁海洋和其他生态系统和生态复合体,包括种内多样性㊁种间多样性和生态系统多样性[1] ㊂生物多样性的定义十分广泛,不仅包括物种的多样性,还涵盖分类的㊁遗传的㊁历史的和系统发育的多样性[2]㊂目前,生物多样性计算和评价通常采用物种数㊁Margalef丰富度指数㊁Shannon⁃Wiener多样性指数㊁Pielou均匀度指数等传统的多样性指数[3⁃5]㊂然而,它们只是综合了一个群落内物种相对数量的信息量,将群落中每个物种视为等同,而未考虑物种间的差异及其亲缘关系[6]㊂同时,传统的多样性指数容易受到不同的样方大小㊁采样方法㊁生境类型或复杂程度的影响[7⁃8]㊂基于此,1995年,Warwick和Clarke[9]提出分类学多样性指数的测量方法,不仅考虑了丰度分布,还将物种间的分类学亲缘关系考虑在内㊂分类学多样性指数用来度量和解释群落中种类间形态关系的差异,它根据种类间分类关系的路径长度量化群落的分类多样性和差异性[10⁃11],主要有分类多样性指数Δ㊁分类差异指数Δ∗㊁平均分类差异指数Δ+和分类差异变异指数Λ+㊂目前,尽管国际上分类学多样性指数在海洋大型底栖动物[12⁃13]㊁自由生活线虫[14]及鱼类[15⁃16]等生物群落得到一定应用,但是我国关于分类学多样性的研究主要集中于鱼类,而关于大型底栖动物的分类学多样性的研究非常有限,如曲方圆等[17]分析了黄海大型底栖生物的分类多样性;刘晓收等[18]研究了渤海大型底栖动物分类学多样性及其与环境因子的关系;胡成业等[13]对比了浙江6个列岛潮间带大型底栖动物的分类学多样性㊂分类学多样性指数为现有的生物多样性方法补充一些有价值的信息[19],然而当前已有的这些研究多数仅计算了分类学多样性指数中的平均分类差异指数Δ+和分类差异变异指数Λ+两个指数,并且默认了该指数的适用性,并没有分析其与传统多样性指数的关系和差异,并缺乏对其适用性的深入探讨㊂本文以厦门湾为研究区域,收集2014 2015年大型底栖动物的调查数据,计算厦门湾大型底栖动物的分类学多样性指数,分析了分类学多样性指数与传统生物多样性指数的相关性和依从性,探讨大型底栖动物的分类充分性,期望能为海湾生态环境的监测和评价提供新的思路和方法㊂1㊀研究方法1.1㊀研究区域与数据来源研究区域厦门湾位于福建省南部㊁台湾海峡西南,为半封闭型海湾,包括九龙江口㊁西海域㊁东部海域㊁南部海域㊁同安湾㊁大嶝海域等㊂本研究收集了2014年5月和2015年5月航次的调查数据,共有32个调查站位(图1),其中位于同安湾和大嶝海域的S17㊁S19 S21㊁S23㊁S25 S32等13个站位数据来源于2014年5月航次;位于同安湾的S18㊁以及西海域㊁九龙江口和南部海域的19个站位数据来源于2015年5月航次㊂由于研究区域主体位于厦门珍稀濒危物种国家级自然保护区,2014 2015年在西海域㊁九龙江口和南部海域等区域均未实施大型海洋工程,而且底栖生物群落结构又是相对稳定的,故在随后的研究中将上述邻近两年相同月份的所有底栖生物调查数据一并进行统计分析㊂大型底栖动物的调查采用0.05m2的抓斗式采泥器,每站连续采样5次(合计采样面积为0.25m2),所采泥样放入底栖生物漩涡分选器或套筛中冲洗,并用网目为0.5mm的过筛器分选生物标本㊂生物样品置样品瓶中用5%福尔马林溶液固定保存后带回实验室㊂所有样品均鉴定到种㊂1.2㊀数据处理与分析大型底栖动物物种名录通过WoRMS网站(http://marinespecies.org)查询和校对而构建㊂分类学多样性555515期㊀㊀㊀朱晓芬㊀等:厦门湾大型底栖动物分类学多样性指数及分类充分性㊀图1㊀研究区域及大型底栖动物调查站位Fig.1㊀Studyarealocationandstationdistribution指数选取分类多样性指数(Taxonomicdiversity,Δ)㊁分类差异指数(Taxonomicdistinctness,Δ∗)㊁平均分类差异指数(Averagetaxonomicdistinctness,Δ+)和分类差异变异指数(Variationintaxonomicdistinctness,Λ+)[20],各指数的含义和公式见表1㊂同时,选取物种数S㊁Shannon⁃Wiener多样性指数(Hᶄ)㊁Simpson多样性指数(D)㊁Margalef丰富度指数(d)㊁Pielou均匀度指数(J)等传统多样性指数㊂采用多元统计软件PRIMER6.0计算物种水平的所有多样性指数,其中分类学多样性指数利用软件包中的TAXDTEST计算,各分类等级多样性权重值见表2㊂然后,利用SPSS17.0软件中的PearsonCorrelationAnalysis计算传统多样性指数与分类学多样性指数的相关系数,定量分析两者之间的相关性㊂表1㊀分类学多样性指数的含义及计算公式Table1㊀ThemeaningandformulasofTaxonomicdistinctnessindices分类学多样性指数Taxonomicdistinctnessindices含义Meaning公式Formula分类多样性指数(Δ)Taxonomicdiversity任意两个物种间在系统发育分类树状图中平均的路径长度Δ=ððijωi<jXiXjðði<jXiXj+ðiXi(Xi-1)/2分类差异指数(Δ∗)Taxonomicdistinctness与Δ相似,只是在计算个体间平均路径长度时,忽略相同物种个体之间路径的长度Δ∗=ððijωi<jXiXjðði<jXiXj平均分类差异指数(Δ+)Averagetaxonomicdistinctness物种名录中任意一对物种之间的平均分类距离路径长度,不考虑物种丰度Δ+=ðði<jωijS(S-1)/2分类差异变异指数(Λ+)Variationintaxonomicdistinctness与Δ+偏离程度的理论平均值,表示每对路径长度的变异性,反映种类组成亲缘关系分布的均匀程度Λ+=ððij(ωi<j-Δ+)2S(S-1)/2㊀㊀Xi为第i个种类数量;ωij为第i个和j个种类在分类树中的路径长度;S为群落中出现的种类数6555㊀生㊀态㊀学㊀报㊀㊀㊀38卷㊀表2㊀各分类等级多样性权重值为探讨大型底栖动物的分类充分性,在物种水平的基础上,分别将分类提高至属级和科级水平,统计不同分类水平的大型底栖动物丰度,利用PRIMER6.0软件,采用与物种水平相同的方法计算属级㊁科级的所有多样性指数㊂首先,利用SPSS17.0软件计算种级㊁属级和科级三个不同分类水平的同一多样性指数间的Pearson相关系数,并通过一元线性回归检验各指数间的关系,以分析不同分类水平的同一多样性指数之间的关系㊂然后,利用PRIMER6.0软件,创建不同分类水平的 站位⁃底栖生物丰度 矩阵,对各站位数据进行开四次方根转换,分别计算各分类水平站位间的Bray⁃Curtis相似性系数,然后采用基于秩大小的非度量多维度标度(nMDS)方法分别绘制种级㊁属级㊁科级水平各站位的二维排序图,以对比分析不同分类水平所反映的底栖生物群落结构的一致性;应用2⁃STAGE(Second⁃Stage)方法计算不同分类水平矩阵之间的相似度,绘制聚类树,以分析不同分类水平群落之间的相似性㊂2㊀结果2.1㊀厦门湾分类多样性厦门湾共采集到大型底栖动物247种,隶属于11门15纲41目110科196属,其中环节动物129种,占总数的52.23%;节肢动物56种,占总数的22.67%;软体动物34种,占总数的13.77%;棘皮动物10种,占总数的4.05%;刺胞动物和纽形动物各5种,各占总数的2.02%;其他动物8种,占总数的3.24%㊂厦门湾大型底栖动物分类多样性指数(Δ)介于6.04 83.71之间,个别站位出现低值,站位差异较大,平均值为68.26;低值主要分布在大嶝海域的S27站(6.04)㊁S30站(28.95)及九龙江口的S5站(32.68),其余各站均高于50;高值主要分布在同安湾口的S21站(83.71)㊁东部海域的S24站(83.43)和西海域的S16站(81.54)㊂分类差异性指数(Δ∗)介于74.27 99.54之间,各站的差异相对较小,平均值为84.23;低值主要分布在东部海域的S25站(75.26)㊁大嶝海域的S30站(75.39)和东部海域的S23站(76.11);高值主要分布在大嶝海域的S27站(99.54)㊁九龙江口的S5站(98.10)和同安湾的S17站(93.64)㊂根据物种名录,计算得到厦门湾大型底栖动物平均分类差异指数(Δ+)和分类差异变异指数(Λ+)的理论平均值及95%置信漏斗曲线(图2),厦门湾平均分类差异指数(Δ+)介于76.01 89.12之间,理论平均值为86.82,S8㊁S10㊁S18㊁S27站位显著低于95%置信区间的下边界,低于95%置信区间通常意味着环境受到了扰动;分类差异变异指数Λ+介于276.42 498.46之间,理论平均值为345.0,S1㊁S18㊁S23㊁S25等多个站位高于95%置信区间上边界,这些站位分类差异变异指数略高,物种间的亲缘关系均匀程度较差㊂2.2㊀分类学多样性指数与传统多样性指数的相关性通过计算大型底栖动物的传统多样性指数与分类学多样性指数的相关系数可知(表3),分类学多样性指数中的分类多样性指数Δ与Margalef丰富度指数㊁均匀度㊁Shannon⁃Wiener指数㊁Simpson指数之间均呈显著的正相关,相关系数分别为0.47(P<0.01)㊁0.96(P<0.01)㊁0.89(P<0.01)和0.97(P<0.01);分类差异指数Δ∗与物种数㊁Margalef丰富度指数㊁均匀度㊁Shannon⁃Wiener指数㊁Simpson指数之间呈显著负相关,相关系数分别为-0.50(P<0.01)㊁-0.54(P<0.01)㊁-0.44(P<0.05)㊁-0.52(P<0.01)和-0.50(P<0.01),同时各指数间呈显著线性相关,拟合度较高㊂平均分类差异指数(Δ+)和分类差异变异指数(Λ+)与其他多样性指数间无显著相关性㊂7555㊀15期㊀㊀㊀朱晓芬㊀等:厦门湾大型底栖动物分类学多样性指数及分类充分性㊀图2㊀平均分类差异指数Δ+和分类差异变异指数Λ+的95%置信区间漏斗图Fig.2㊀95%probabilityfunnelsofaveragetaxonomicdistinctnessandvariationintaxonomicdistinctnessS1 S32为32个调查站位2.3㊀不同分类水平的同一生物多样性指数间的相关性根据不同分类水平传统的多样性指数的相关系数计算结果(表4),不同分类水平的同一多样性指数之间(如物种数与属数㊁科数)表现出非常强的相关性,相关系数均大于0.95(P<0.01)(表4),并且呈线性相关,拟合度高(R2﹥0.9)(图3);与此同时,同一多样性指数的种级与属级的相关系数(0.99ɤR2ɤ1.00,P<0.01)要明显高于种级与科级(0.96ɤR2ɤ1.00,P<0.01)㊂类似地,不同分类水平的同一分类学多样性指数之间(如Δ(种)和Δ(属))也表现出非常强的相关性,相关系数大于0.70(P<0.01)(表4),且呈线性相关,拟合度高8555㊀生㊀态㊀学㊀报㊀㊀㊀38卷㊀(多数R2﹥0.8)(图4);同一分类学多样性指数的种级与属级相关系数也明显高于种级与科级,如分类差异变异指数Λ+(种)与Λ+(属)的相关系数为0.90(P<0.01),而Λ+(种)与Λ+(科)的相关系数为0.70(P<0.01)㊂表3㊀生物多样性指数间的Pearsonᶄs相关系数(种级)Table3㊀PearsonᶄsCorrelationcoefficientsbetweendifferentbiodiversityindicators(specieslevel)生物多样性指数BiodiversityindicatorsSdJHᶄDΔΔ∗Δ+Λ+S1d0.97∗∗1J0.270.46∗∗1Hᶄ0.63∗∗0.78∗∗0.91∗∗1D0.40∗0.56∗∗0.98∗∗0.94∗∗1Δ0.300.47∗∗0.96∗∗0.89∗∗0.97∗∗1Δ∗-0.50∗∗-0.54∗∗-0.44∗-0.52∗∗-0.50∗∗-0.301Δ+0.050.080.140.140.170.250.051Λ+-0.06-0.09-0.16-0.18-0.18-0.27-0.19-0.66∗∗1㊀㊀∗∗:P<0.01水平上显著相关;∗:P<0.5水平上显著相关;S:物种数,Numberofspecies;d:Margalef丰富度指数,Margalefrichnessindex;J:Pielou均匀度指数,Pielouᶄsevennessindex;Hᶄ:Shannon⁃Wiener多样性指数,Shannon⁃Wienerdiversityindex;D:Simpson多样性指数,Simpsondiversityindex表4㊀各级分类水平间同一多样性指数的Pearsonᶄs相关系数多样性指数Biodiversityindicators种 属Species⁃genus种 科Species⁃family属 科Genus⁃family多样性指数Biodiversityindicators种 属Species⁃genus种 科Species⁃family属 科Genus⁃familyS1.00∗∗0.97∗∗0.97∗∗Δ1.00∗∗0.99∗∗1.00∗∗d0.99∗∗0.96∗∗0.97∗∗Δ∗1.00∗∗0.99∗∗0.99∗∗J1.00∗∗1.00∗∗1.00∗∗Δ+0.97∗∗0.85∗∗0.88∗∗Hᶄ1.00∗∗0.99∗∗0.99∗∗Λ+0.90∗∗0.70∗∗0.80∗∗D1.00∗∗1.00∗∗1.00∗∗㊀㊀∗∗:P<0.01水平上显著相关;∗:P<0.5水平上显著相关9555㊀15期㊀㊀㊀朱晓芬㊀等:厦门湾大型底栖动物分类学多样性指数及分类充分性㊀图3㊀同一传统生物多样性指数在不同分类等级间的关系Fig.3㊀RelationshipbetweenthesametraditionalindicatorsofbiodiversityatdifferenttaxonomiclevelsHᶄ:Shannon⁃Wiener多样性指数,Shannon⁃Wienerdiversityindex;d:Margalef丰富度指数,Margalefrichnessindex;J:Pielou均匀度指数,Pielouᶄsevennessindex;D:Simpson多样性指数,Simpsondiversityindex2.4㊀种㊁属㊁科分类水平群落结构根据32个站位不同分类水平的nMDS二维排序图(图5)可知,将鉴定水平从物种提高至属级时,除个别站位(如S4㊁S27),各站位之间的相对距离和位置变化非常小;将鉴定水平提高至科级时,各站位之间的相对距离和位置无明显的变化,但较物种至属级变化更为明显,如站位S5㊁S18㊁S24和S28㊂此外,拟合系数(stress)分别为0.23和0.24,介于0.10 0.25之间[21],拟合系数较低,表明数据结果可靠㊂nMDS结果表明,种级㊁属级和科级的群落结构一致性强,同时种级与属级的一致性较种级与科级更强㊂根据2⁃STAGE(Second⁃Stage)方法得到不同分类水平底栖动物的聚类树状图(图6)可知,3种不同分类水平处理下底栖动物群落之间的相似性都较高(﹥80%),其中种与属的相似系数达92.35%,种与科的相似系数为80.17%㊂通过比较也可以看出,种与属的相似性较高,与种级相比,属级水平丢失的信息小于8%,而科级约20%,这与nMDS排序图结论相吻合㊂0655㊀生㊀态㊀学㊀报㊀㊀㊀38卷㊀图4㊀同一分类学多样性指数在不同分类等级上的关系Fig.4㊀RelationshipbetweenthesameTaxonomicdistinctnessindexatdifferenttaxonomiclevelsΔ:分类多样性指数,Taxonomicdiversity;Δ∗:分类差异指数,Taxonomicdistinctness;Δ+:平均分类差异指数,Averagetaxonomicdistinctness;Λ+:分类差异变异指数,Variationintaxonomicdistinctness165515期㊀㊀㊀朱晓芬㊀等:厦门湾大型底栖动物分类学多样性指数及分类充分性㊀图5㊀不同分类水平的nMDS二维排序图Fig.5㊀Non⁃metricmultidimensionalscalingordinationsatdifferenttaxonomiclevels图6㊀不同分类水平的聚类树状图㊀Fig.6㊀Dendrogrambasedonmacrobenthosabundanceatdifferenttaxonomiclevelsa种级水平;b属级水平;c科级水平3㊀讨论3.1㊀厦门湾大型底栖动物的分类学多样性㊀㊀厦门湾大型底栖动物分类多样性指数(Δ)介于6.04 83.71之间,均值为68.26,站位分布不均匀,最低值位于大嶝海域的S27站,仅有6.04㊂分类差异性指数(Δ∗)介于74.27 99.54之间,均值为84.23,站位分布相对均匀,在S5站㊁S17站和S27站出现较高值㊂对比两指数可知,S5站和S27站出现Δ低而Δ∗高的现象,这可能与样品中物种丰度不均匀有关,例如,S27站的菲律宾蛤仔(Ruditapesphilippinarum)丰度非常高,达4550个/m2,占总丰度的97%㊂根据平均分类差异指数(Δ+)的95%置信区间漏斗图,厦门湾大型底栖动物Δ+理论平均值为86.82,大部分站位Δ+分布在95%置信区间内,S8㊁S10㊁S18和S27等个别站位落在置信区间外,表明厦门湾局部区域环境受到了一定程度的干扰㊂根据分类差异变异指数(Λ+)的95%置信区间漏斗图,厦门湾大型底栖动物Λ+的理论平均值为345.0;S1㊁S18㊁S23㊁S25站位的Λ+值高于95%置信区间上边界,表明这些站位物种间的亲缘关系均匀程度较差㊂将这两个指数的计算结果相结合,S18站位的Δ+低于95%置信区间且Λ+高于95%置信区间,这表明该站位的环境受到了干扰㊂究其原因,S18位于同安湾,离岸很近,因此受到陆源污染及人类活动影响较大㊂3.2㊀分类学多样性指数与传统多样性指数从计算公式上看,分类多样性指数(Δ)和分类差异性指数(Δ∗)是基于概率论且与优势度相关的指数,是2655㊀生㊀态㊀学㊀报㊀㊀㊀38卷㊀Simpson指数的自然延伸,在Simpson指数的基础上,增加了不同种类在分类学差异方面的信息,既考虑了群落中种类的数量(丰度或生物量)和均匀程度,又将物种的分类地位考虑在内[22],因此与传统的多样性指数间存在显著相关性㊂与Δ相似,Δ∗是对Δ简化后的指数,即在Δ的基础上忽略相同物种个体的分类路径长度[23]㊂这两个指数是综合性较强的指数,混合了分类关系㊁丰度及其分布均匀性信息,因此,分类亲缘关系㊁丰度及其分布的均匀性都可能影响这两指数的高低㊂本研究中,厦门湾S5站和S27站出现Δ低值,这可能很大程度上与物种丰度分布的均匀性相关,S27站的菲律宾蛤仔(Ruditapesphilippinarum)丰度特别高,达4550个/m2,占总丰度的97%;类似地,S5站的光滑河兰蛤(Potamocorbulalaevis)丰度出现高值,达765个/m2,占总丰度的81%㊂若将S5站和S27站中的丰度出现极值的物种剔除的话,S5站的Δ值由32.68升高至72.22,S27站的Δ值由6.04升高至60.23,d㊁J㊁Hᶄ㊁D等传统多样性指数也相应大幅度提高(表5)㊂表5㊀S5和S27站位除去丰度极高种前后各多样性指数的对比Table5㊀Comparisonofdiversityindicatorsbetweenpresent/absentofspecieswithextremelyhighabundance站位StationSdJHᶄDΔΔ∗Δ+Λ+S5考虑丰度极高的物种141.900.340.900.3332.6898.1085.71357.58剔除丰度极高的物种132.320.872.230.8672.2283.6283.55381.01S27考虑丰度极高的物种141.540.080.210.066.0499.5476.01459.15剔除丰度极高的物种132.410.922.360.9060.2367.2572.01423.74平均分类差异指数(Δ+)和分类差异变异指数(Λ+)在仅存在物种名录的情况下可以计算,计算得到的是一理论平均值,只考虑种类是否出现,而且不考虑物种的丰度数量[24⁃25],从而理论上与传统的多样性指数相关性不强,这在本文厦门湾的研究中也得到验证㊂本研究中,厦门湾S5站和S27站中个别物种的丰度出现峰值,若将出现峰值的物种剔除的话,Δ+和Λ+的变化不显著,表明其与物种的丰度数量相关性不强(表5)㊂在4个分类学多样性指数中,Δ+和Λ+较Δ和Δ∗运用更广泛,这两指数的优势可能在于:①数据要求低,在仅有物种名录存在的情况就可以计算,可适用于一些数据较欠缺的区域[26];②不依赖于取样大小和取样方法,可用于不同采样努力㊁不同区域㊁不同生境类型的比较;③通过漏斗图可快速识别受干扰的站位或区域,而不需要背景或参考值,解决了生态评价中确定参考值的困难㊂生物多样性是一个多要素的概念,一般认为应包括3个方面,即物种的数量(丰富性)㊁各种类丰度的分布情况(均匀性)和不同种类之间的分类学关系(分类差异性)[27]㊂不同多样性指数从不同的角度反映多样性的信息,单一指数往往难以全面反映生物多样性的所有信息㊂与传统多样性指数相比,分类学多样性指数考虑了物种在分类以及功能上存在的差异㊂传统多样性指数将群落中每个物种同等对待,一个物种的减少可能对物种数的影响并不大,但是对分类学多样性指数的影响可能非常大,尤其是当一个门下只有一个种时,该种的消失就等于一个门的消失㊂例如,厦门湾S29和S31站位的大型底栖动物物种数都为23,多数多样性指数均表现出S31站略高于S29站;与传统多样性指数相比,这两站的分类学多样性指数的差异更为显著,变化也更为灵敏[25](表6)㊂这表明,在传统多样性指数难以区分两个站位时,利用分类学多样性指数就能够区分,这也反过来证明,物种丰富度和均匀性相似的两个站位,它们的物种间的亲缘关系可能存在很大差异㊂因此,较传统多样性指数而言,分类学多样性指数增加了分类学信息,可作为传统多样性指数的补充㊂表6㊀S29和S31站位间多样性指数的对比Table6㊀ComparisonofdiversityindicatorsbetweenS29andS31站位StationSdJHᶄDΔΔ∗Δ+Λ+S29234.060.892.790.9171.7978.9180.17435.76S31234.030.942.940.9479.6884.6785.44360.073.3㊀大型底栖生物的分类充分性海洋生物分类是海洋生物多样性评价的基础㊂海洋生物分类是否准确会直接影响生物多样性评价的结3655㊀15期㊀㊀㊀朱晓芬㊀等:厦门湾大型底栖动物分类学多样性指数及分类充分性㊀4655㊀生㊀态㊀学㊀报㊀㊀㊀38卷㊀果,尤其对于分类多样性指数的计算更为重要㊂1985年,Ellis[28]提出了 分类充分性 (TaxonomicSufficiency,TS),并将其定义为:在任何项目中有机体必须被鉴定到一个能满足精确指示有机体生物学需要的水平㊂ 分类充分性 在水生生态系统中已得到广泛运用[29⁃32],用于探讨满足需求的生物鉴定水平㊂在本文厦门湾大型底栖动物研究中,一方面,种级㊁属级㊁科级三个分类水平间的同一多样性指数(包括分类学多样性指数和传统多样性指数)表现出显著正相关,线性拟合度较强,且同一指数种级与属级的相关系数要明显高于种级与科级;另一方面,nMDS表明种级㊁属级和科级的群落结构一致性强,且种级与属级的一致性较种级与科级更强;2⁃STAGE的相似性和聚类结果也表明属级丢失的信息较科级少,种级与属级的相似性更高,群落结构更为一致,这与nMDS的结果一致㊂根据以上的结果可看出,从属级或科级评价厦门湾大型底栖动物的多样性与种级的结果大体是一致的,但是与种相比,科和属所反映的信息更少,并且科所丢失的信息(20%)要比属(8%)显著增多㊂这结果与一些已有的研究相一致,例如,吴浩东等[33]在研究大型无脊椎动物不同分类阶元对水生态评价的影响中发现,与种级相比,属级水平丢失的信息小于5%,科级为7%㊂不少研究表明[34⁃36],将生物鉴定至属㊁科甚至更高的分类水平足以满足需求,甚至还有研究认为科㊁属水平的评价结果比种水平更为准确[37]㊂Gray等[38]指出物种数据中有很大程度的信息冗余,将数据聚合到更高的分类水平群组一定程度上可弱化这个问题㊂Warwick[39]也指出自然变异主要通过物种更替影响群落结构,污染效应从更高的分类水平上也能监测到,种水平的鉴定在污染评价中经常是不必要的㊂在海洋调查中,我国学者通常将海洋生物鉴定至物种水平,但这却也一直备受争议㊂海洋物种水平的鉴定存在诸多现实的问题,如鉴定成本高㊁工作量大㊁准确性受分类人员的鉴定水平的影响大[40]㊂将海洋生物鉴定至科㊁属等更高的水平可减少调查费用[41],例如,Ferraro和Cole[42]估算出属㊁科㊁目和门水平的鉴定相对于种水平的鉴定成本分别减少了23%㊁55%㊁80%和95%㊂物种水平的鉴定难度较大,而不少监测机构都存在缺乏专业的生物鉴定人才的问题,更高水平的分类难度较小㊁可操作性较强,同时也减小了分类错误的风险㊂此外,对于临时突发事件,往往没有足够的资源和时间进行具体细致的分类调查[43⁃44],较高水平的分类可以提供快捷的途径,为管理决策者作出有根据迅速的判断[45]㊂因此,在条件有限的情况下,可根据实际的需求适当放宽海洋生物的鉴定水平㊂大型底栖动物分类充分性的理论研究与实际应用对环境监测调查与评价来说是很有意义的,本研究以厦门湾作为区域验证,其结果也支持这一观点㊂但是,由于生物鉴定到较高水平会导致一些生态信息的丢失[30][46], 分类充分性 的使用也存在争议㊂在某些情况下,例如在科学研究中,或对于一些数据较为缺乏的区域,有必要将生物鉴定到最低的物种水平,以获取更多的信息,进而展开深入透彻的研究和分析㊂因此,对于一些需要获取较全的信息才能满足科学研究㊁生态评价和管理等需求时,将生物鉴定至物种水平是有必要的㊂综上,生物鉴定水平的选取应该密切结合实际的需求,既要考虑避免大量人力㊁物力的浪费,同时也要考虑科学性和严谨性㊂参考文献(References):[1]㊀CooperHD,Noonan⁃MooneyK.Conventiononbiologicaldiversity//LevinSA,ed.EncyclopediaofBiodiversity.2nded.Amsterdam:Elsevier,2013:306⁃319.[2]㊀李慧蓉.生物多样性和生态系统功能研究综述.生态学杂志,2004,23(3):109⁃114.[3]㊀Laurila⁃PantM,LehikoinenA,UusitaloL,VenesjärviR.Howtovaluebiodiversityinenvironmentalmanagement?EcologicalIndicators,2015,55:1⁃11.[4]㊀黎燕琼,郑绍伟,龚固堂,陈俊华,朱志芳,吴雪仙,慕长龙.生物多样性研究进展.四川林业科技,2011,32(4):12⁃19.[5]㊀唐得昊,邹欣庆,刘兴健.海岸带生态系统健康评价中能质和生物多样性的差异 以江苏海岸带为例.生态学报,2013,33(4):1240⁃1250.[6]㊀张衡,陆健健.鱼类分类多样性估算方法在长江河口区的应用.华东师范大学学报:自然科学版,2007,(2):11⁃22.[7]㊀RogersSI,ClarkeKR,ReynoldsJD.Thetaxonomicdistinctnessofcoastalbottom⁃dwellingfishcommunitiesoftheNorth⁃EastAtlantic.JournalofAnimalEcology,1999,68(4):769⁃782.[8]㊀GrayJS.Themeasurementofmarinespeciesdiversity,withanapplicationtothebenthicfaunaoftheNorwegiancontinentalshelf.JournalofExperimentalMarineBiologyandEcology,2000,250(1/2):23⁃49.。
靖海湾浮游生物及大型底栖动物多样性调查摘要:根据2014年8月靖海湾的调查数据,对该海域的浮游生物和底栖生物的物种组成及多样性进行了分析。
共鉴定出浮游植物2门19种,硅藻门是主要类群,占总物种数的78.95%,主要优势种为中肋骨条藻(Skeletonema costatum);平均细胞丰度6.63×104个/m3。
浮游动物26 种,节肢动物为主要优势类群,占总物种数的46.2%;主要优势种为刺尾歪水蚤(Tortanus spinicaudatus)和太平洋纺锤水蚤(Acatia pacifica),优势度分别达0.403和0.313;平均丰度为1 056个/ m3。
底栖动物24种,分别属于多毛类、软体动物和节肢动物。
多毛类为优势类群,占总物种数的50.00%,主要优势种属为沙蚕科(Nereidae),平均丰度为58个/m2,平均生物量340.95 g/m2。
多样性分析显示,该海域生物群落结构稳定,环境质量良好。
关键词:靖海湾;浮游生物;底栖动物;多样性靖海湾松江鲈鱼种质资源保护区位于威海市文登区境内,总面积818.89 hm2,是国家级水产种质资源保护区,保护对象为我国二类保护动物松江鲈鱼。
近年来,随着沿海城市经济的发展,海洋开发不断加强,海洋环境和生态系统受到了很大的威胁[1-2]。
浮游植物是海洋生态系统中最重要的初级生产者,在物质循环和能量流动中发挥着至关重要的作用,在一定程度上反映海洋生态状况[3-4]。
浮游动物作为海洋生态系统食物链的中间环节,在海洋生态系统中起到重要的调控作用,同时也是海洋生态系统动态变化的指示类群[5]。
大型底栖生物是海洋环境中的一个重要的生态类群,他们通过摄食、掘穴和建管等活动与周围环境发生着相互影响,其生态学特征是认识海洋环境特点、预测环境质量的重要指标[6]。
目前,有关靖海湾海洋生物生态的研究还很少。
王育红等[7]研究了靖海湾微型浮游植物的分布特征,结果显示靖海湾的优势类群为硅藻。
山东近海鱼类群落分类多样性李凡;周兴;张岚;任中华;吕振波【摘要】根据相关文献整理了山东近海鱼类名录,并根据1998-2009年山东近海鱼类调查名录,应用平均分类差异指数(△+)和分类差异变异指数(A+)研究了鱼类分类学多样性特征.结果表明,山东近海鱼类名录包括2纲28目91科169属225种,1998年调查仅2纲11目41科58属62种,2006年调查为1纲13目41科71属78种,2009年调查为1纲9目32科55属62种.1998年——2009年调查鱼类种类远远低于鱼类名录记录的种数,分类阶元包含指数较低,平均每属包含1.1种.根据山东近海鱼类名录计算鱼类平均分类差异指数为66.1,分类差异变异指数为141.7;1998-2009年历次调查鱼类平均分类差异指数在60.9-62.7之间,分类差异变异指数在65.4-92.3之间.将1998-2009年历次调查鱼类群落分类多样性指数计算值叠加到山东近海鱼类总名录的95%置信漏斗曲线图,结果表明大部分调查值在置信漏斗曲线之外,目前山东近海鱼类分类多样性已大幅下降.【期刊名称】《生态学报》【年(卷),期】2015(035)007【总页数】9页(P2322-2330)【关键词】山东近海;分类包含指数;分类多样性;平均分类差异指数;分类差异变异指数【作者】李凡;周兴;张岚;任中华;吕振波【作者单位】山东省海洋资源与环境研究院,山东省海洋生态修复重点实验室,烟台264006;胶南市海洋与渔业局,青岛266499;烟台市水产研究所,烟台264003;山东省海洋资源与环境研究院,山东省海洋生态修复重点实验室,烟台264006;山东省海洋资源与环境研究院,山东省海洋生态修复重点实验室,烟台264006【正文语种】中文随着社会的发展,生物多样性研究越来越受到全球的关注。
生物多样性是生态系统健康的一个重要指标,生物多样性的维持也是全球生物多样性与生态系统管理的中心目标之一[1- 2]。
秋季山东南部近岸海域大型底栖动物群落特征赵凡淇;刘卫霞;隋吉星;曲方圆;涂梁莉;张蒙生;钟海霞;于子山【摘要】Macrobenthos was investigated at 36 stations along southern coastal waters of Shandong province in October,2007.A total of 129 macrobenthic species were indentified in the survey area,and the most di-verse taxon was polychaeta(69 species),followed in descending order by Crustacea(35 species),Mollusca (15 species),Echinodermata (3 species)and 6 minor phyla (7 species).The top 3 species with high IRI values were Nephtys oligobranchia,Aricidea sp.,and Notomastus latericeus.The average abundance and biomass of macrobenthos in the study area were 932.3 ind./m2and 8.2 g/m2respectively.Higher abundance distributed from Qingdao to Huangdao waters,lower abundance from Rizhao to southern waters of Rushan Bay;higher biomass was noted from southern waters of Rushan to Aoshan waters,and lower values from Rizhao to Jiaonan waters.According to the results of CLUSTER analysis,five commu-nities could be clustered at 38% similarity levels.BIOENV and RELATE analyses showed that the depth and the organic carbon were the principal factors affecting the community structures of macrobenthos.%2007-10对山东南部近岸海域36个站位进行大型底栖动物的调查.样品共鉴定出大型底栖动物129种,其中多毛类69种、软体动物15种、甲壳类35种、棘皮动物3种,其它类群7种.研究海域内 IRI指数排名前3位的是寡鳃齿吻沙蚕(Nephthys oligobranchia)、独指虫(Aricidea sp.)和背蚓虫(Notomastus latericeus).研究海域内大型底栖动物的总平均丰度为932.3个/m2,总平均生物量为8.2 g/m2.其中丰度的高值区分布于青岛-黄岛海域,低值区分布于日照及乳山湾南部海域,生物量的高值区分布于乳山湾南部-鳌山湾海域,生物量低值区分布于日照-胶南海域.在38%相似度水平上,取样站位可被划分为5个群落.BIOENV 分析和 RELATE 检验结果显示,水深和有机碳质量分数是影响大型底栖动物群落结构的主要因素.【期刊名称】《海洋科学进展》【年(卷),期】2018(036)001【总页数】11页(P117-127)【关键词】山东南部近岸海域;大型底栖动物;丰度;生物量;多样性;群落结构【作者】赵凡淇;刘卫霞;隋吉星;曲方圆;涂梁莉;张蒙生;钟海霞;于子山【作者单位】中国海洋大学海洋生命学院,山东青岛266003;中国海洋大学海洋生命学院,山东青岛266003;中国科学院海洋研究所,山东青岛266071;国家海洋局第一海洋研究所,山东青岛266061;中国海洋大学海洋生命学院,山东青岛266003;中国海洋大学海洋生命学院,山东青岛266003;中国海洋大学海洋生命学院,山东青岛266003;中国海洋大学海洋生命学院,山东青岛266003【正文语种】中文【中图分类】Q958.8大型底栖动物是海洋生态系统的重要组成部分,在能流和物流中占有十分重要的地位,它们主要通过摄食、掘穴和建管等扰动活动直接或间接地影响生态系统[1-2]。
海洲湾大型底栖动物群落组成及次级生产力袁健美;张虎;贲成恺;于雯雯;高继先;刘培廷;胡海生;杨波;许海华【摘要】依据2015年春、夏、秋、冬4个季节在海洲湾10个站点采集大型底栖动物样品,分析各季节大型底栖动物的栖息丰度和生物量,并采用Brey经验公式进行大型底栖次级生产力和P/B计算,结果显示,2015年海洲湾大型底栖动物平均丰度13.00 ind·m-2,平均生物量2.37[g(AFDM)·m-2],年平均次级生产力和P/B值分别为1.50[g (AFDM).m-2.a-1]和0.63.空间分布上,海洲湾大型底栖动物生物量和平均次级生产力的空间分布为远岸>近岸.季节分布上,年平均次级生产力最高出现在秋季,为2.04[g(AFDM)·m-2·a-1],最低出现在夏季,为1.00[g(AFDM)·m-2·a-1];P/B值最高的是冬季,为0.76,最低的是春季,为0.57.与其它研究调查中江苏近海、南黄海辐射沙脊群相比,海洲湾大型底栖动物年平均次级生产力与之基本持平.%The secondary productivity of macrobenthic is an important component of matter recycle and energy flow in marine ecosystem.There has been extensive studies,but the research in the Haizhou Bay is limited.In order to get a better understanding of the secondary productivity of macrobenthic in the Haizhou Bay,the seasonal data in 2015 were collected.According to macrobenthic biomass and abundance obtained in the Haizhou Bay and using Brey's empirical formula,we calculated the secondary productivity and P/B ratio.The results showed that the mean secondary productivity of macrobenthos in studied area was 1.50 [g (AFDM)/(m2 · a)-1] and P/B ratio was 0.63.Sampling stations with high macrobenthic biomass and secondary productivity were mainly located in areas where water depth was 18 to 30 meters,while those with water depthin 20 meters were lower.As for seasonal distribution,the highest secondary productivity was in autumn,2.04 [g(AFDM)/(m2 · a)-1],while the lowest value was in summer,1.00 [g(AFDM)/(m2 ·a)-1].The highest P/B value 0.76 appeared in winter and the lowest value 0.57 appeared inpared with other areas,secondary productivity was similar to the offshore of Jiangsu and the radiative sand ridge filed of the South Yellow Sea.【期刊名称】《海洋渔业》【年(卷),期】2018(040)001【总页数】8页(P19-26)【关键词】海洲湾;大型底栖动物;群落组成;次级生产力【作者】袁健美;张虎;贲成恺;于雯雯;高继先;刘培廷;胡海生;杨波;许海华【作者单位】江苏省海洋水产研究所,江苏南通226007;江苏省海洋水产研究所,江苏南通226007;江苏省海洋水产研究所,江苏南通226007;江苏省海洋水产研究所,江苏南通226007;江苏省海洋水产研究所,江苏南通226007;江苏省海洋水产研究所,江苏南通226007;江苏省海洋水产研究所,江苏南通226007;国家海洋局南通海洋环境监测中心站,江苏南通226002;国家海洋局南通海洋环境监测中心站,江苏南通226002【正文语种】中文【中图分类】S932.8次级生产力指的是动物和异养微生物通过生长和繁殖而增加的生物量或储存的能量[1-5],海洋大型底栖动物作为海洋生态系统中次级生产力的重要贡献者,在海洋生态学研究中的地位日益凸显。
胶州湾西北部潮间带冬季大型底栖动物丰度和生物量张崇良;任一平;薛莹;徐宾铎;纪毓鹏【摘要】为了解潮间带底栖动物的空间分布情况,根据2009年2月份在胶州湾西北部潮间带进行的7断面35个站位的底栖生物采样调查资料,分析了潮间带冬季大型底栖动物的数量分布.结果表明,调查共获得大型底栖动物49种,平均丰度88.1 ind/m2,平均生物量77.8g/m2.;主要优势种为菲律宾蛤仔(Ruditapes philippinarum)、缢蛏(Sinonovacula constricta)、凸壳肌蛤(Musculus senhousei)和日本大眼蟹(Macrophthalmus japonicus).总体丰度在中潮区较高,生物量在低潮区较大;断面5丰度、生物量均最高,断面1丰度、生物量均最低.多毛类丰度和生物量在潮区间差异显著(P<0.05),在中下潮区分布最多;甲壳类丰度和生物量在潮区和断面间差异均不显著(P>0.05);软体类生物量在断面间的分布差异显著(P<0.05),断面5最高,断面1最低.研究表明,大型底栖动物的种类组成、丰度与生物量的分布很不均匀,环境的复杂性和人为扰动可能是胶州湾西北部潮间带底栖动物分布不均匀的主要原因.【期刊名称】《中国水产科学》【年(卷),期】2010(017)003【总页数】10页(P551-560)【关键词】胶州湾;潮间带;大型底柄动物;丰度;生物量;空间分布【作者】张崇良;任一平;薛莹;徐宾铎;纪毓鹏【作者单位】中国海洋大学,水产学院,山东,青岛,266003;中国海洋大学,水产学院,山东,青岛,266003;中国海洋大学,水产学院,山东,青岛,266003;中国海洋大学,水产学院,山东,青岛,266003;中国海洋大学,水产学院,山东,青岛,266003【正文语种】中文【中图分类】S932底栖动物是海洋生态系统中的重要类群,在生态系统的物质循环和能量流动中起重要作用。
第三章质量达标检测一、单项选择题(共15小题,每小题3分,共45分)读某区域示意图,完成1~2题。
1.甲线路主要影响的水循环环节是()A.地下径流B.地表径流C.水汽输送D.下渗2.关于乙工程对水循环和河流的影响,叙述正确的是()A.河流水量增加B.上游含沙量变小C.地下径流增加D.蒸发减弱下图为世界洋流分布局部图。
读图,回答3~4题。
3.关于南半球中低纬度洋流分布规律,叙述正确的是()A.呈逆时针方向流动B.呈顺时针方向流动C.大陆东岸为寒流D.大洋西岸为寒流4.关于洋流对地理环境的影响,说法正确的是()A.洋流①对欧洲西部气候降温减湿作用明显B.洋流②对南美洲西岸气候增温增湿明显C.P处因寒暖流交汇形成世界性大渔场D.美国东岸海域污染物不会影响欧洲西岸海域下图是“某河流入海口附近海域高潮和低潮时的等盐度线分布图”。
读图,回答5~6题。
5.图中a点的地理坐标不变,造成此处盐度在河流枯水期某一日内周期性差值变化的原因是()A.径流B.降水C.洋流D.潮汐6.若图示河口为非洲的赞比西河口,不考虑潮汐因素,图中a点表层海水盐度与河口盐度差值最大的时段有可能为()A.1~2月B.3~4月C.5~6月D.10~11月(2021·湖北适应性测试)胶州湾为典型半封闭浅海湾(图1),鱼类种类丰富。
图2示意该海域鱼类适温性组成及季节变化。
据此完成7~9题。
图1图27.胶州湾海域鱼类种类丰富,其形成的主要环境因子有()①海域面积②海岸类型③入海径流④沿岸洋流A.①②B.①③C.②④D.③④8.暖水种鱼类种类季节变化较大,其主要影响因素是()A.气压B.水温C.风向D.湿度9.若过度捕捞暖温种鱼类,将会使胶州湾鱼类()A.多样性下降,优势种改变B.多样性下降,优势种不变C.多样性增加,优势种改变D.多样性增加,优势种不变(2021·海口高一检测)下图为黄海海域温度与盐度分层图。
据此完成10~11题。
第39卷第19期2019年10月生态学报ACTAECOLOGICASINICAVol.39,No.19Oct.,2019基金项目:国家重点研发计划(2018YFD0900902);国家重点基础研究发展计划(2015CB452904)收稿日期:2018⁃08⁃14;㊀㊀网络出版日期:2019⁃08⁃16∗通讯作者Correspondingauthor.E⁃mail:xushannan@scsfri.ac.cnDOI:10.5846/stxb201808141735郭建忠,陈作志,田永军,张魁,许友伟,徐姗楠,李纯厚.胶州湾海域鱼类群落种类组成及多样性.生态学报,2019,39(19):7002⁃7013.GuoJZ,ChenZZ,TianYJ,ZhangK,XuYW,XuSN,LiCH.SpeciescompositionanddiversityoffishcommunityinJiaozhouBay.ActaEcologicaSinica,2019,39(19):7002⁃7013.胶州湾海域鱼类群落种类组成及多样性郭建忠1,2,陈作志1,田永军2,张㊀魁1,许友伟1,徐姗楠1,∗,李纯厚11中国水产科学研究院南海水产研究所,农业农村部南海渔业资源开发利用重点实验室,广东省渔业生态环境重点实验室,广州㊀5103002中国海洋大学水产学院渔业海洋学实验室,青岛㊀266003摘要:为了解胶州湾海域鱼类群落结构特征,根据2016 2017年间对胶州湾海域进行的4个航次底拖网调查数据,采用相对重要性指数㊁生态多样性指数和典范对应分析(canonicalcorrespondenceanalysis,CCA)㊁非线性多维标度排序(non⁃metricmultidimensionalscaling,NMDS)等方法分析了胶州湾海域鱼类群落的种类组成和多样性特征㊂结果表明:调查共采集到鱼类46种,隶属2纲10目30科41属,以硬骨鱼纲鱼类为主(45种,97.83%)㊂其中,鲈形目(Perciformes)最多(22种,47.83%),其次是鲉形目(Scorpaeniformes),占15.22%㊂种类数季节变化明显,以夏季最高,23种;秋季最低,16种㊂优势种组成以赤鼻棱鳀(Thryssakammalensis)㊁褐菖鲉(Sebastiscusmarmoratus)㊁褐牙鲆(Paralichthysolivaceus)㊁大泷六线鱼(Hexagrammosotakii)㊁许氏平鮋(Sebastesschlegeli)和矛尾鰕虎鱼(Chaeturichthysstigmatias)等鱼类为主㊂多样性分析显示,鱼类物种多样性存在明显的季节差异㊂多样性指数(Hᶄ)季节变化范围为1.668 2.453,以夏季最高,春季最低;均匀度指数(Jᶄ)季节变化范围为0.577 0.808,以秋季最高,春季最低;丰富度指数(Dᶄ)季节变化范围为2.431 3.123,以冬季最高,秋季最低㊂典范对应分析表明,水温㊁盐度㊁水深和pH是影响胶州湾海域鱼类群落物种组成的主要环境因子,且水温和pH是影响鱼类群落结构及多样性时空变化的主要因子㊂与历史调查资料相比,由于人类活动对胶州湾生态系统的干扰,鱼类群落结构发生了较大变化,优势种组成更替明显,多样性水平降低,鱼类群落结构趋向简单化㊂关键词:鱼类;种类组成;多样性;人类活动;胶州湾SpeciescompositionanddiversityoffishcommunityinJiaozhouBayGUOJianzhong1,2,CHENZuozhi1,TIANYongjun2,ZHANGKui1,XUYouwei1,XUShannan1,∗,LIChunhou11KeyLaboratoryofSouthChinaSeaFisheryResourcesExploitation&Utilization,MinistryofAgricultureandRuralAffairs;KeyLaboratoryofFisheryEcologyandEnvironment,GuangdongProvince;SouthChinaSeaFisheriesResearchInstitute,ChineseAcademyofFisherySciences,Guangzhou510300,China2LaboratoryofFisheryandOceanography,CollegeofFisheries,OceanUniversityofChina,Qingdao266003,ChinaAbstract:JiaozhouBayisatemperatesemi⁃closedbayintheYellowSea,locatedintheShandongProvince,alongthenortherncoastofChina.InordertounderstandthecharacteristicsoffishcommunitystructureinJiaozhouBay,datafromfourbottomtrawlsurveys(2016 2017)wereusedtoanalyzethevariationsinfishspeciescompositionandspeciesdiversityoffishcommunitiesbyusingthemeansofrelativeimportanceindex,ecologicaldiversityindices,canonicalcorrespondenceanalysis,andnon⁃metricmultidimensionalscaling.Theresultsshowedthatatotalof46fishspecieswerecaptured,whichbelongedto2classes,14orders,53families,and84genera.Amongthem,Osteichthyesfisheswith45specieswerethedominantone,accountingfor97.83%ofthetotalfishes.Ofthese,thePerciformesfisheswerethemostdominantgroup,inwhich22speciesin19generaand13familieswereobserved,whichaccountedfor47.83%,andfollowedbytheScorpaeniformesfisheswith7speciesin7generaand6families,accountingfor15.22%.Theseasonalvariationsinthenumberoffishspecieswereobvious,withthehighestbeinginsummerwith23speciesandthelowestinautumnwith16species.ThefishesinJiaozhouBaybelongedtotemperatefauna,whichwasdominatedbythewarmtemperatefishes(47.83%),andfollowedbywarmwaterfishes(30.43%).Coldtemperatefishes,whichweretheleastabundantone(21.74%).ThepredominantspeciesoffishcommunitiesincludedThryssakammalensis,Sebastiscusmarmoratus,Paralichthysolivaceus,Hexagrammosotakii,Sebastesschlegelii,andChaeturichthysstigmatias.Thediversityanalysisshowedthatthereweresignificantseasonalvariationsinfishspeciesdiversity.ThevaluesofShannon⁃Wienerdiversityindex(Hᶄ)rangedfrom1.668to2.453withanaverageof2.031,thehighestwasinsummerandthelowestinspring.ThevaluesofPielouevennessindex(Jᶄ)rangedfrom0.577to0.808withanaverageof0.687,withthehighestvaluereordedinautumnandthelowestinspring.ThevaluesofMargalefrichnessindex(Dᶄ)rangedfrom2.431to3.123withanaverageof2.824,thehighestwasinwinterandthelowestinautumn.TheCanonicalCorrespondenceAnalysis(CCA)revealedthatpH,dissolvedoxygen(DO),watertemperature,andwaterdepthwerethemostimportantenvironmentalfactorsaffectingthespeciescompositionoffishcommunitiesinJiaozhouBay.WatertemperatureandpHwerethemainfactorsaffectingbothspatialandtemporalchangesinfishcommunitystructureanddiversity.Comparedwiththehistoricalsurveydata,thecommunitystructureoffishhadchangedgreatlyduetodisturbancesfromanthropogenicactivitiesinJiaozhouBayecosystem.Thesechangesincludedchangesinthespeciesdiversitylevelwithareductioninthenumberofspecies,andasignificantchangeinthecompositionofthedominantspecies,suggestingthatasimplificationoffishcommunitystructurehasresultedinthisbay.KeyWords:fish;speciescomposition;diversity;anthropogenicactivities;JiaozhouBay胶州湾是青岛的 母亲河 ,位于山东半岛南部,黄海之滨,是我国北方典型的半封闭海湾㊂湾内形状略呈扇形,生物资源丰富,是多种经济鱼类繁衍生息的重要场所[1]㊂20世纪80年代以来,随着沿岸经济的迅速发展,大型桥梁工程㊁水产养殖㊁滩涂围垦㊁海上船舶及过度捕捞等人类活动和自然扰动引起胶州湾生态环境恶化,面积缩小[2],近岸水域富营养化[3],鱼类群落生态特征发生变化,资源衰退,种类数降低,优势种以小型低值底层鱼类为主[4⁃6]㊂因此,开展胶州湾鱼类群落组成和多样性研究,对了解海域目前鱼类资源状况㊁资源合理开发与管理以及生态恢复具有重要意义㊂20世纪80年代至今,对胶州湾鱼类资源研究主要集中在群落结构[6]㊁多样性[7]和生物学[8⁃10]等方面㊂由于前人调查年代较早㊁间隔时间长㊁调查区域有限㊁且连续作业航次调查较少,因此,为了了解胶州湾鱼类群落结构现状特征及长期以来在自然扰动和人类活动干扰下鱼类资源的历史演变状况,开展胶州湾海域鱼类资源调查研究是必要的㊂本文根据2016 2017年4个连续航次调查资料,对胶州湾鱼类群落种类组成及多样性进行了研究;并结合历史资料,对比分析了20世纪80年代以来胶州湾鱼类种类组成㊁多样性㊁资源量以及主要经济鱼类生物学的变化特征,旨在为胶州湾海域鱼类物种多样性的保护及渔业资源管理提供科学依据㊂1㊀材料与方法1.1㊀调查海域胶州湾位于35ʎ38ᶄN 36ʎ18ᶄN,120ʎ04ᶄE 120ʎ23ᶄE之间,东岸为青岛市区,北岸为红岛,西南岸为黄岛和薛家岛,受地理位置㊁陆地气候㊁水深以及黄海沿岸水流的影响,胶州湾属于暖温带季风型气候,四季分明,1月份最冷,平均温度为-1.2ħ,8月份最热,平均温度为25.5ħ;其中,5 11月多在15ħ以上,年平均气温为12.2ħ;盐度较高,约为31.5 32.4,且春末夏初盐度较高,雨季受降雨及地面径流影响,盐度较低;潮汐为典型半日潮,湾内波浪以风浪为主[1]㊂海岸线长度为206.8km,南北长33km,东西宽28km,面积约343.1km2;沿岸入湾河流较多,有大沽河㊁洋河㊁海泊河㊁李村河等,且大沽河水流量最大[11]㊂北部浅海区为菲律宾蛤仔3007㊀19期㊀㊀㊀郭建忠㊀等:胶州湾海域鱼类群落种类组成及多样性㊀(Ruditapesphilippinarum)底播养殖区,且菲律宾蛤仔是胶州湾目前的主要捕捞对象,长期过度捕捞使得渔业资源现状处于衰退状态[12]㊂如1981 1982年以青鳞小沙丁(Sardinellazunasi)和斑鰶(Konosiruspunctatus)和带鱼(Trichiuruslepturus)为优势种群[1],转变为2011年以方氏云鳚(EnedrasfangiWangetWang)和六丝钝尾鰕虎鱼(Amblychaeturichthyshexanema)为主[6],且小型低值鱼类成为胶州湾鱼类优势种群[7]㊂图1㊀胶州湾海域站位采样示意图Fig.1㊀MapofsamplingstationsintheJiaozhouBayS :站位Sampling1.2㊀站位与样品采集调查航线按照‘海洋调查规范“(GB/T12763 2007)和‘海洋监测规范“(GB17378 2007),渔业资源按照‘海洋渔业资源调查规范“(SC/T9403 2012)进行调查㊂由于北部浅海区为菲律宾蛤仔底播养殖区,禁止拖网捕捞,因此调查站位设置在胶州湾5m以深水域㊂采用分层随机取样(stratifiedrandomsampling)方法设计调查站位,根据水深和地理位置不同,在湾内㊁湾外海域共设置9个站点进行海洋生态和渔业资源调查㊂分别于2016年1月(冬季)㊁2016年4月(春季)㊁2016年11月(秋季)和2017年8月(夏季)利用中国水产科学研究院黄海水产研究所 黄海星 号科学调查船进行4个航次调查,其中,选取春季7个(无S3和S8)㊁夏季8个(无S6)㊁秋季9个和冬季7个(无S3和S5)拖网作业站位进行渔业资源现状调查(图1)㊂所有调查中,每个站位拖曳1次,每次拖曳1h,平均拖曳速度为3.0kn㊂捕获样品在现场进行鉴定和分类,并对每种物种进行生物学测定㊂1.3㊀渔获物鉴定依据‘海洋调查规范“(GB/T12763 2007)规范要求,以Nelson等[13]㊁李明德等[14]和刘瑞玉等[1]分类系统对渔获鱼类物种进行鉴定与分类,并依据前人研究来划分鱼类物种的适温类型[15⁃16]㊂1.4㊀研究方法鱼类物种的生态优势度用Pinkas等[17]提出的相对重要性指数(IndexofRelativeImportant,IRI)来评价㊂等级划分依据IRI>1000为优势种;100<IRI<1000为重要种;10<IRI<100为常见种,1<IRI<10为一般种,IRI<1为少有种[18]:IRI=(N+W)ˑF(1)式中,N为某一鱼类物种尾数占渔获总尾数的百分比;W为某一鱼类种类重量占渔获总重量的百分比;F为某一鱼类种类出现的站位数量占总调查站位数量的百分比㊂鱼类群落的生态多样性用Shannon⁃Wiener多样性指数Hᶄ㊁Margalef种类丰富度指数Dᶄ和Pielou均匀度指数Jᶄ来分析[19]㊂由于不同鱼类种间㊁种内个体差异较大,Wilhm[20]提出用生物量取代个体数量来计算鱼类物种多样性更易接近种类间能量分布,因此本研究根据渔获鱼类物种生物量来计算鱼类群落的多样性指数Hᶄ㊂Hᶄ=-ð(Wi/W)ln(Wi/W)(2)Jᶄ=Hᶄ/HmaxHmax=lnS(3)Dᶄ=(S-1)/lnN(4)式中,S为鱼类种类数,W为某一渔获鱼类物种的总生物量,Wi为第i站某一渔获鱼类物种的生物量,N为站点渔获鱼类物种的个体数量㊂鱼类种类组成的季节更替用种类更替率A来分析[1];各季节鱼类物种相似性指数用Jaccard相似性指数Js表示[21]:4007㊀生㊀态㊀学㊀报㊀㊀㊀39卷㊀A=[C/(C+N)]ˑ100%(5)Js=c/(a+b-c)(6)式中,C为相邻两季节间种类增加及减少数,N为两季节共有的种类数,a㊁b分别为相邻季节的物种数,c为其共有物种数㊂1.5㊀环境数据海洋环境数据测量按‘海洋监测规范“(GB17378.5 2007)进行㊂由船载探测仪获得各站位水深,萨氏盘测得海水透明度;由YSIProSeries型多功能水质仪测得海水盐度㊁表底层水温㊁溶解氧和pH等物理环境数据;由荧光分光光度计测得叶绿素a值㊂1.6㊀数据处理由于各年代间调查均采用底拖网,网目差异不大,主要是拖网时间有所差异,为了年代间具有可比性,在进行数据分析前对原始数据进行标准化处理,每个航次各站位渔获质量和尾数均标准化成拖网时间1h的渔获值㊂调查数据经标准化处理校正后,用ArcGis10.3软件和SPSS19.0统计分析软件进行数据处理分析㊂各年代间优势种计算方法均采用相对重要性指数来评价(IRI>1000为优势种),具有可比性㊂优势度㊁多样性指数㊁物种更替率计算方法均按照季节来计算,比较季节间差异;全年多样性指数取各季节的平均值㊂利用相关检验和生物⁃环境分析研究影响鱼类群落物种组成及多样性的环境因子㊂其中,生物 环境分析采用CANOCO4.5软件中的典范对应分析(canonicalcorrespondenceanalysis,CCA)进行分析处理数据,排序结果用物种⁃环境因子关系的双序图来表示;单因子相似性分析(analysisofsimilarities,ANOSIM)用于不同季节群落物种组成及多样性差异的显著性检验㊂运用非线性多维标度排序(non⁃metricmultidimensionalscaling,NMDS)对4个季节鱼类群落结构进行显著性检验,其中NMDS采用PRIMER5.0软件来进行操作;所得到的二维点图有一定解释意义;其中stress<0.1,表明排序较好;stress<0.05,表明排序有很好代表性[22]㊂2㊀结果2.1㊀种类组成捕获鱼类46种,隶属2纲10目30科41属,以硬骨鱼纲鱼类占绝对优势,45种,占总渔获种类数的97.83%;软骨鱼纲鱼类1种,占总渔获种类数的2.17%㊂其中,鲈形目(Perciformes)最多,其次是鲉形目(Scorpaeniformes)和鲽形目(Pleuronectiformes);其余目种类数均不超过5种,所占比例均小于10.00%㊂全年4个季节都出现的鱼类物种有1种,为许氏平鮋(Sebastesschlegeli),占种类总数的2.17%㊂各季节鱼类物种组成存在差异,种㊁属和科所占比例均以夏季最高,秋季最低,春㊁冬季次之(表1)㊂表1㊀胶州湾海域各季节间鱼类物种分类单元的组成比例Table1㊀TheproportionoffishspeciesclassificationunitsintheJiaozhouBaybyseasons季节Season目Order种Species属Genus科Family数量Number%数量Number%数量Number%数量Number%春季Spring440.001839.131741.461446.67夏季Summer660.002350.002151.221653.33秋季Autumn770.001634.781639.021343.33冬季Winter660.002145.652048.781550.00全年Annual10464130胶州湾海域鱼类适温性组成以暖温性种占优势,暖水性种次之,冷温性种最少,分别有22种㊁14种和10种,占渔获总种类数的47.83%㊁30.43%和21.74%㊂季节变化上存在明显差异㊂春季,暖温性和冷温性种类均最多,8种;暖水性种类最少,2种㊂夏季,暖水性种类最多,11种,冷温性种类最少,2种㊂秋季,暖温性种类最多,11种,冷温性种类最少,1种㊂冬季,暖温性种类最多,11种,暖水性种类最少,2种(图2)㊂5007㊀19期㊀㊀㊀郭建忠㊀等:胶州湾海域鱼类群落种类组成及多样性㊀Bay㊀秋季,采集到鱼类16种㊂其中,优势种4种,分别为长丝鰕虎鱼(Cryptocentrusfilifer)㊁矛尾鰕虎鱼㊁尖海龙(Syngnathusacus)和长蛇鲻,占秋季种类数的25.00%;重要种5种,常见种5种,一般种2种,分别占秋季种类数的31.25%㊁31.25%和12.50%㊂冬季,采集到鱼类21种㊂其中,优势种1种,为褐菖鲉(Sebastiscusmarmoratus),占冬季种类数的4.76%;重要种8种,常见种8种,一般种4种,分别占冬季种类数的38.10%㊁38.10%和19.04%㊂表2㊀胶州湾海域各季节主要鱼类物种的相对重要性指数Table2㊀Indicesofrelativeimportance(IRI)offishspeciesintheJiaozhouBaybyseasons春季Spring夏季Summer秋季Autumn冬季Winter种名SpecieIRI种名SpecieIRI种名SpecieIRI种名SpecieIRI褐牙鲆3150赤鼻棱鳀8178长丝鰕虎鱼3490褐菖鲉5246ParalichthysolivaceusThryssakammalensisCryptocentrusfiliferSebastiscusmarmoratus细纹狮子鱼2488长蛇鲻1057矛尾鰕虎鱼3308玉筋鱼934LiparistanakaeSauridaelongataChaeturichthysstigmatiasAmmodytespersonatus方氏云鳚1538中颌棱鳀876尖海龙1521大泷六线鱼924EnedrasfangiWangetWangThryssamystaxSyngnathusacusHexagrammosotakii星突江鲽1041白姑鱼853长蛇鲻1202六丝钝尾鰕虎鱼316PlatichthysstellatusArgyrosomusargentatusAmblychaeturichthyshexanemaChaeturichthyshexanema矛尾鰕虎鱼1007细条天竺鲷698许氏平鮋314褐牙鲆229ChaeturichthysstigmatiasApogonlineatusSebastesschlegeliParalichthysolivaceus许氏平鮋413银鲳600黄鮟鱇209许氏平鲉181SebastesschlegeliPampusargenteusLophiuslitulonSebastesschlegeli鲱345褐菖鲉302花鲈120矛尾鰕虎鱼120CallionymusbeniteguriSebastiscusmarmoratusLateolabraxmaculatusChaeturichthysstigmatias纹缟鰕虎鱼220蓝点马鲛187褐牙鲆109鮻106TridentigertrigonocephalusScomberomorrusniphoniusParalichthysolivaceusLizahaematocheila大泷六线鱼141青鳞小沙丁162赤鼻棱鳀107孔鳐103HexagrammosotakiiSardinellazunasiThryssakammalensisRajaporosa长丝鰕虎鱼160Cryptocentrusfilifer大泷六线鱼119Hexagrammosotakii2.3㊀物种多样性胶州湾海域4个季节的鱼类物种多样性如表3所示:多样性指数(Hᶄ)变化范围为1.668 2.453,以夏季最高,春季最低;均匀度指数(Jᶄ)变化范围为0.577 0.808,以秋季最高,春季最低;丰富度指数(Dᶄ)变化范围为2.431 3.123,以冬季最高,秋季最低㊂表3㊀胶州湾海域鱼类物种多样性的季节变化Table3㊀SeasonalvariationofbiodiversityindicesoffishspeciesintheJiaozhouBay季节Season种类数SpeciesHᶄJᶄDᶄ春季Spring181.6680.5773.041夏季Summer232.4530.7822.700秋季Autumn162.2410.8082.431冬季Winter211.7630.5793.123㊀㊀Hᶄ:多样性指数Diversityindex;Jᶄ:均匀度指数Uniformityindex;Dᶄ:丰富度指数Richnessindex从空间分布来看(表4),各站位鱼类物种年均多样性指数Hᶄ范围为0.891 1.314㊂Hᶄ值最高的3个站是湾外的S8站和湾内的S5㊁S1站,分别为1.238㊁1.314㊁1.116;Hᶄ值最低的3个站是湾内的S3㊁S7和湾外的S9站,分别是0.891㊁0.915㊁0.902㊂年均均匀度指数Jᶄ范围为0.456 0.699;其中,S1㊁S3㊁S4和S5站均大于0.600,其余各站小于0.600,且各站位间相差不大㊂年均丰富度指数Dᶄ范围为0.717 1.716;Dᶄ值最高的3个站是湾内的S2㊁S7站和湾外的S8站,分别为1.523㊁1.716㊁1.545;Dᶄ值最低的3个站是湾内的S3㊁S4站和湾外的S9站,分别为1.037㊁1.072和0.717㊂表4㊀胶州湾海域各站位鱼类群落多样性指数㊁均匀度指数和丰富度指数Table4㊀Diversityindex,evennessindexandrichnessindexoffishcommunitiesofstationsinJiaozhouBay指数Index时间TimeS1S2S3S4S5S6S7S8S9多样性指数春季1.3070.791 1.2461.1550.8740.420 1.294Diversityindex夏季1.4181.0100.7511.9131.5181.5471.5131.472秋季0.4001.7161.0310.7181.2690.8211.0270.8060.841冬季1.3370.793 0.633 1.1960.6661.3960.000平均1.1161.0780.8911.1281.3140.9640.9151.2380.902均匀度指数春季0.8120.406 0.6950.5020.5430.191 0.933Evennessindex夏季0.6820.5190.6840.8710.730 0.6450.6090.670秋季0.2890.9580.6400.6540.7080.5100.5730.5820.766冬季0.7460.408 0.576 0.7430.4140.6060.000平均0.6320.5730.6620.6990.6470.5990.4560.5990.592丰富度指数春季1.1341.519 1.2532.5521.3352.269 0.813Richnessindex夏季1.8981.5190.6901.5100.889 2.6121.9351.531秋季1.0381.6691.3840.4101.0031.6101.1851.0380.522冬季1.1621.385 1.116 0.9350.7981.6630.000平均1.3081.5231.0371.0721.4821.2931.7161.5450.717㊀㊀ 表示未调查;S:站位Sampling2.4㊀鱼类群落种类组成的季节变化胶州湾海域鱼类群落种类组成存在明显的季节更替现象㊂相似性分析(ANOSIM)表明,各季节间鱼类种类组成存在极显著的差异性(P<0.01)㊂季节间鱼类物种相似性指数Js的变化范围为0.108 0.560,以春 冬季最大,春 夏季最小,即:春冬季鱼类群落的相似性最高,春夏季鱼类群落的相似性最低(表5);季节更替率的变化范围为44.00% 89.19%,尤其是春夏之交和夏秋之交更替率均较高,鱼类物种组成更替比较显著㊂2.5㊀鱼类群落结构NMDS图胶州湾海域各季节鱼类群落存在明显的差异性,如图3所示㊂其中,春㊁秋㊁冬三季节可分为两大种群,夏季分为三大种群㊂各季节胁强系数(stress)分别为0.08㊁0.04㊁0.07和0.01,4个季节排序结果胁强系数均小于7007㊀19期㊀㊀㊀郭建忠㊀等:胶州湾海域鱼类群落种类组成及多样性㊀8007㊀生㊀态㊀学㊀报㊀㊀㊀39卷㊀0.1,即:排序结果具有一定解释意义且较好,其中,夏冬两季节排序结果具有很好的代表性㊂表5㊀各季节间鱼类物种相似性指数Table5㊀Jaccardsimilarityindex(Js)offishspeciesamongseasons季节Season春季Spring夏季Summer秋季Autumn冬季Winter春季Spring0.1080.2140.560夏季Summer0.1470.128秋季Autumn0.276㊀冬季Winter㊀㊀㊀图3㊀胶州湾非参数多变量标序(NMDS)图Fig.3㊀Ordinationofnon⁃metricmultidimensionalscaling(NMDS)inJiaozhouBay2.6㊀典范对应分析鱼类群落物种与环境因子的CCA排序结果表明(图4),各季节环境因子对鱼类群落种类组成的影响作用存在显著差异(P<0.05),环境因子与第一㊁二排序轴间的相关系数如表6所示㊂从整体上看,影响胶州湾表6㊀环境因子与前两个排序轴间的相关系数Table6㊀CorrelationcoefficientsofenvironmentalfactorsonfirsttwoCCAaxes环境因子Environmentalfactors春季Spring夏季Summer秋季Autumn冬季WinterCCA1CCA2CCA1CCA2CCA1CCA2CCA1CCA2水深Depth-0.3960.334-0.1590.534-0.3670.329-0.7600.190水温Temperature0.038-0.446-0.392-0.4490.0260.500-0.7870.175盐度Salinity0.1830.1620.2700.4270.1030.410-0.9980.005叶绿素aChlorophylla-0.063-0.315-0.169-0.548-0.433-0.4090.9880.102酸碱度pH0.625-0.3130.1380.450-0.557-0.0010.5700.243溶解氧Dissolvedoxygen0.1000.540-0.0450.033-0.379-0.0430.8080.364㊀㊀CCA:典范对应分析canonicalcorrespondenceanalysis图4㊀胶州湾鱼类群落物种⁃环境因子典范对应分析排序图Fig.4㊀Ordinationdiagramofcanonicalcorrespondenceanalysis(CCA)basedonfishcommunityspeciesandenvironmentalfactorsintheJiaozhouBayareaEnedr:方氏云鳚EnedrasfangiWangetWang;Enche:长绵鳚Enchelyopuselongatus;Sebas:许氏平鮋Sebastesschlegeli;Tride:纹缟鰕虎鱼Tridentigertrigonocephalus;Chaet⁃s:矛尾鰕虎鱼Chaeturichthysstigmatias;Platy:鲬Platycephalusindicus;Paral:褐牙鲆Paralichthysolivaceus;Hexag:大泷六线鱼Hexagrammosotakii;Triae:钟馗鰕虎鱼Triaenopogonbarbatus;Ambly:六丝钝尾鰕虎鱼Amblychaeturichthyshexanema;Karei:石鲽Kareiusbicoloratus;Argyr:白姑鱼Argyrosomusargentatus;Crypt:长丝鰕虎鱼Cryptocentrusfilifer;Pampu:银鲳Pampusargenteus;Odont:红狼牙鰕虎鱼Odontamblyopusrubicundus;Cteno:中华栉孔鰕虎鱼Ctenotrypauchenchinensis;Ammod:玉筋鱼Ammodytespersonatus;Raja:孔鳐Rajaporosa;Scomb:蓝点马鲛Scomberomorrusniphonius;Calli⁃v:瓦氏Callionymusvalenciennei;Upene:条尾绯鲤Upeneusbensasi;Konos:斑鰶Konosiruspunctatus;Scomb:日本鲭Scomberjaponicus;Sphyr:油妤Sphyraenapinguis;Liza:鮻Lizahaematocheila;Apogo:细条天竺鲷Apogonlineatus;Sardi:青鳞小沙丁Sardinellazunasi;Hippo:日本海马Hippocampusjaponicus;Cynog:长吻红舌鳎Cynoglossuslighti;Acent:普氏栉虾虎鱼Acentrogobiuspflaumii;Thrys:中颌棱鳀Thryssamystax;Sebas:褐菖鲉Sebastiscusmarmoratus;Lateo:花鲈Lateolabraxmaculatus;Apogo:细条天竺鱼Apogonichthyslineatus;Conge:星康吉鳗Congermyriaster;Lophi:黄鮟鱇Lophiuslitulon;Callio⁃b:鲱Callionymusbeniteguri;Thrys⁃k:赤鼻棱鳀Thryssakammalensis;Minou:虎鲉Minousmonodactylus;Lipar:细纹狮子鱼Liparistanakae;Plati:星突江鲽Platichthysstellatus;Syngn:尖海龙Syngnathusacus;Cheli:绿鳍鱼Chelidonichthyskumu;Veras:圆斑星鲽Veraspervariegatus;Cynog:短吻红舌鳎Cynoglossusjoyneri;Sauri:长蛇鲻Sauridaelongata鱼类群落种类组成的主要环境因素是温度㊁盐度㊁水深和pH值㊂春季,第一㊁二排序轴物种与环境关系累积百分比为74.1%,pH㊁溶解氧(DO)和水深是影响鱼类群落种类组成的重要因子,其相关系数分别为0.625,0.100和-0.396㊂夏季,第一㊁二排序轴线物种与环境关系累积百分比为62.6%,温度㊁盐度和叶绿素a是影响鱼类群落种类组成的重要因子,其相关系数分别为-0.392㊁0.270和-0.169㊂秋季,第一㊁二排序轴物种与环境关系累积百分比为53.6%,pH和叶绿素a是影响鱼类群落种类组成的重要因子,其相关系数分别为-0.557和9007㊀19期㊀㊀㊀郭建忠㊀等:胶州湾海域鱼类群落种类组成及多样性㊀-0.433㊂冬季,第一㊁二排序轴物种与环境关系累积百分比为81.5%,盐度,叶绿素a和DO是影响鱼类群落种类组成的重要因子,其相关系数分别为-0.998㊁0.988和0.808㊂3㊀讨论3.1㊀物种多样性特征物种多样性的差异性与鱼类生存环境[23]㊁洄游特性[24]㊁繁殖和人为捕捞密切相关[25],且水深对鱼类分布具有限制作用[26]㊂胶州湾鱼类多样性与环境因子相关性表明(表7),水温和pH对该海域物种多样性具有极显著相关性(P<0.01),其他环境因子则无明显的相关性(P>0.05)㊂均匀度指数Jᶄ的季节变化不大,说明鱼类群落的均匀度受生境条件改变的影响较小㊂夏季,水温和盐度均最高(27.03ħ,29.74),pH值最低(7.88),营养盐丰富,浮游动植物大量繁殖为鱼类带来丰富营养饵料,促进鱼类繁衍和生长;此外,春㊁夏季为胶州湾鱼类主要生殖季节[1],且6 8月为黄海休渔期,鱼卵和幼鱼等鱼类资源得到保护;加上本次调查是在禁渔期刚结束后就展开调查,受捕捞影响较小,致使渔获种类最多(23种),个体数量最多(3460尾),生物量较大(12.24kg),物种多样性指数最大㊂冬季,水温较低(5.50ħ),捕捞压力较小,且受季节洄游影响,暖水性和暖温性季节洄游鱼类游向湾外越冬,种类数减少(21种),鱼类群落组成主要以地域性的暖温性和冷温性鱼类为主(表2),但由于渔获生物量最大(23.62kg),渔获个体数量相对较少(604尾),致使鱼类丰富度最大,物种多样性相对较低㊂此外,海域底质类型也影响鱼类多样性,且黏土底质对胶州湾鱼类群落的分布具有显著影响[6]㊂表7㊀胶州湾海域鱼类物种多样性与环境因子的相关性Table7㊀CorrelationbetweenfishspeciesdiversityandenvironmentalfactorsintheJiaozhouBay环境因子EnvironmentalfactorsHᶄJᶄDᶄrPrPrP水深Depth-0.1070.626-0.2510.248-0.0510.817水温Temperature0.5400.008∗∗0.3710.0810.2110.334盐度Salinity0.0200.926-0.0780.7230.0770.728叶绿素aChlorophylla-0.1340.5430.0820.711-0.1040.637酸碱度pH-0.5810.004∗∗-0.3520.100-0.2020.354溶解氧Dissolvedoxygen-0.1180.591-0.1880.3890.0510.819㊀㊀r表示环境因子与物种多样性的相关系数;∗:P<0.05,表示显著差异;∗∗:P<0.01,表示极显著差异图5㊀胶州湾海域鱼类物种多样性指数的年际变化㊀Fig.5㊀Inter⁃annualvariabilityoffishspeciesdiversityindexintheJiaozhouBayHᶄ:多样性指数Diversityindex;Jᶄ:均匀度指数Uniformityindex;Dᶄ:丰富度指数Richnessindex3.2㊀鱼类群落结构和多样性的年代际变化本次调查与1981 1982年㊁2003 2004年㊁2011年航次相比,种类数呈显著下降趋势,分别下降了59.29%㊁20.69%和19.30%;优势种由1981 1982年以青鳞小沙丁和斑鰶为主[1],转变为2011年以方氏云鳚和六丝钝尾鰕虎鱼为主[6],演变到本次以赤鼻棱鳀㊁褐菖鲉和褐牙鲆为主,更替显著,且暖温性种占优势(表8)㊂鱼类多样性水平低于2003 2004年和2011年,呈明显的下降趋势(图5)㊂可见,胶州湾海域鱼类群落种类数及优势种组成发生变化㊂同时,各年代优势种的季节变化也存在明显的更替现象,表9㊂1981 1982年,平均更替率为41.60%,其中冬春季更替率最大(61.50%),夏秋季更替率最小(35.00%)[1];2011年,平均更替率为54.69%,其中春夏季更替率最大0107㊀生㊀态㊀学㊀报㊀㊀㊀39卷㊀(64.58%),夏秋季更替率最小(42.86%)[6];2016 2017,平均更替率为72.72%,其中春夏季更替率最大(89.19%),冬春更替率最小(44.00%);可知,胶州湾鱼类物种更替率呈逐步增加趋势,季节更替率也发生明显变化㊂此外,主要大型经济鱼类物种减少㊂如鲈鱼(Lateolabraxmaculatus)体长范围㊁质量百分比和尾数百分比分别由1981 1982年的100 600mm㊁2.00%㊁0.83%减少到2016 2017年的180 290mm㊁1.57%㊁0.08%;银鲳(Pampusargenteus)体长范围㊁质量百分比和尾数百分比分别由1981 1982年的100 300mm㊁4.00%㊁0.83%减少到2016 2017年的95 145mm㊁2.66%㊁0.67%;长绵鳚(Enchelyopuselongatus)体长范围㊁质量百分比和尾数百分比分别由1981 1982年的150 400mm㊁6.00%㊁0.83%减少到2016 2017年的295mm㊁0.52%㊁0.04%;带鱼体长范围㊁质量百分比和尾数百分比分别由1981 1982年的80 300mm㊁4.00%㊁3.00%减少到2016 2017年的未捕捞到一尾㊂此外,鱼类资源量也发生明显变化㊂本次调查鱼类平均资源密度(1593.16kg/km2)低于1981 1982年鱼类平均资源密度(10857kg/km2),约下降了85.33%㊂表8㊀胶州湾海域不同调查年代的优势种比较Table8㊀ComparisonoffishspeciescompositionindifferentyearsintheJiaozhouBay年份Year种类数Species优势种Dominantspecies适温性Moderatetemperature1981 1982113青鳞小沙丁鱼(Sardinellazunasi)暖温种斑鰶(Konosiruspunctatus)暖温种赤鼻棱鳀(Thryssakammalensis)暖温种中颌棱鳀(Thryssamystax)暖水种细条天竺鲷(Apogonlineatus)暖水种带鱼(Trichiuruslepturus)暖水种2003 200458小黄鱼(Larimichthyspolyactis)暖温种皮氏叫姑鱼(Johniusbelangerii)暖水种玉筋鱼(Ammodytespersonatus)冷温种方氏云鳚(EnedrasfangiWangetWang)冷温种201157方氏云鳚(EnedrasfangiWangetWang)冷温种六丝钝尾鰕虎鱼(Amblychaeturichthyshexanema)暖温种2016 201746赤鼻棱鳀(Thryssakammalensis)暖温种褐菖鲉(Sebastiscusmarmoratus)暖温种褐牙鲆(Paralichthysolivaceus)暖温种表9㊀胶州湾海域不同年代优势种的季节变化Table9㊀SeasonalvariationofdominantspeciesindifferentagesinJiaozhouBay年份Year春季Spring夏季Summer秋季Autumn冬季Winter1981 1982牙鲆绿鳍马面魨斑鰶梭鱼ParalichihysolivaceusThamnaconusmodestusKonosiruspunctatusLizaso-iuy青鳞小沙丁鱼长蛇鲻长绵鳚SardinellazunasiSauridaelongalaEnchelyopuselongaius2003 2004方氏云鳚小黄鱼方氏云鳚EnedrasfangiWangetWangLarimichthyspolyactisEnedrasfangiWangetWang玉筋鱼皮氏叫姑鱼玉筋鱼AmmodytespersonatusJohniusbelangeriiAmmodytespersonatus六丝钝尾鰕虎鱼Amblychaeturichthyshexanema2011方氏云鳚赤鼻棱鳀六丝钝尾鰕虎鱼方氏云鳚EnedrasfangiWangetWangThryssakammalensisAmblychaeturichthyshexanemaEnedrasfangiWangetWang六丝钝尾鰕虎鱼皮氏叫姑鱼普氏缰鰕虎鱼李氏AmblychaeturichthyshexanemaJohniusbelangeriiAcentrogobiuspflaumiiRepomucenusrichardsonii细纹狮子鱼斑鰶方氏云鳚六丝钝尾鰕虎鱼LiparistanakaeKonosiruspunctatusEnedrasfangiWangetWangAmblychaeturichthyshexanema1107㊀19期㊀㊀㊀郭建忠㊀等:胶州湾海域鱼类群落种类组成及多样性㊀2107㊀生㊀态㊀学㊀报㊀㊀㊀39卷㊀续表年份Year春季Spring夏季Summer秋季Autumn冬季Winter尖海龙细条天竺鲷SyngnathusacusApogonlineatus长吻红舌鰨Cynoglossuslighti2016 2017褐牙鲆赤鼻棱鳀长丝鰕虎鱼褐菖鲉ParalichthysolivaceusThryssakammalensisCryptocentrusfiliferSebastiscusmarmoratus细纹狮子鱼长蛇鲻矛尾鰕虎鱼LiparistanakaeSauridaelongalaChaeturichthysstigmatias方氏云鳚尖海龙EnedrasfangiWangetWangSyngnathusacus星突江鲽Platichthysstellatus矛尾鰕虎鱼Chaeturichthysstigmatias㊀㊀30多年来,受人类活动及自然扰动的影响,胶州湾鱼类种类数减少,物种多样性下降,优势种更替显著,鱼类群落结构趋向简单化㊂主要原因有以下几个方面:第一,受人类捕捞影响,尤其是选择性捕捞,导致个体质量大的经济鱼类减少㊁多样性降低,鱼类组成以个体质量小㊁未成熟的低值鱼类为主[27]㊂据统计,2000 2016年胶州湾鱼类资源捕捞量下降了74.73%[28],说明受人类捕捞影响,鱼类资源量衰竭,尤其是优质鱼类剧减,鱼类群落结构发生改变㊂第二,菲律宾蛤仔等贝类的大规模养殖㊂据统计,贝类养殖面积占胶州湾总养殖面积的71.6%,其中菲律宾蛤仔养殖面积占贝类养殖面积的93.2%㊁全湾养殖面积的66.7%[29];1994 2008年菲律宾蛤仔养殖面积和产量分别增加了约95%和99.63%[30],近年来养殖产量已达30多万吨,且菲律宾蛤仔为底栖动物主要优势种[31],其生物扰动影响营养盐在沉积物⁃水界面的交换,加剧水体中Si限制[32],大规模养殖造成鱼类栖息地环境和底栖鱼类底质的破坏,影响鱼类产卵繁育㊁底层鱼类群落结构以及定居种的生长[7]㊂第三,鱼类栖息地遭到破坏㊂围填海和炸山等人类活动破坏了胶州湾海底地形和沿岸地貌,且围填海使胶州湾海域面积不断缩小,与1863年相比缩小了38.60%,导致海湾纳潮量降低,海洋自净能力降低, 赤潮 和 浒苔 频发,致使栖息地受到破坏,渔业资源衰退,多样性水平降低[33]㊂第四,海域生态环境破坏严重㊂沿岸生活污水及工业废水大量排入,加上船舶溢油,湾内中度污染和轻度污染海域约占胶州湾总面积的3/5,富营养化污染加剧,水质质量下降,生物多样性减少,鱼类群落结构发生改变[34]㊂今后应加大胶州湾海域生态环境的监测与保护,做到生态保护和资源开发的可持续发展㊂首先,实施生态修复工程㊂政府应积极开展实施退田还海㊁滩涂岸线整治等生态修复建设工程,加强滨海湿地养护㊁入湾河口修复,在滩涂种植碱蓬㊁柽柳等耐盐碱植物进行生态修复,恢复原始自然风貌,研发新的生态补偿管理技术,为胶州湾生态修复提供技术支撑;其次,实施渔业资源保育工程㊂如完善休渔管理制度,优化改革捕捞方式及网具类型,实施限额捕捞,开展增殖放流,促进渔业资源的恢复和生态系统的平衡;此外,应该在坚持 生态优先 的理念下,建设海洋牧场,开展海上观光旅游㊁垂钓㊁海底潜水采捕等休闲渔业为代表的海洋第三产业,实现三产融合㊂致谢:中国科学院海洋研究所海洋生态与环境科学重点实验室宋金明研究员㊁袁华茂博士㊁中国水产科学研究院黄海水产研究所袁伟㊁孙坚强老师等帮助采集样品;中国海洋大学水产学院张弛老师帮助标本鉴定,特此致谢㊂参考文献(References):[1]㊀刘瑞玉.胶州湾生态学和生物资源.北京:科学出版社,1992:271⁃295.[2]㊀李京梅,刘铁鹰.基于生境等价分析法的胶州湾围填海造地生态损害评估.生态学报,2012,32(22):7146⁃7155.[3]㊀杨东方,高振会,马媛,孙培艳,杨应斌.胶州湾环境变化对海洋生物资源的影响.海洋环境科学,2006,25(4):39⁃42.[4]㊀XueY,RenY,XuB,MeiC,ChenX,ZanX.Length⁃weightrelationshipsoffishspeciescaughtbybottomtrawlinJiaozhouBay,China.JournalofAppliedIchthyology,2011,27(3):949⁃954.[5]㊀曾晓起,朴成华,姜伟,刘群.胶州湾及其邻近水域渔业生物多样性的调查研究.中国海洋大学学报,2004,34(6):977⁃982.[6]㊀翟璐,韩东燕,傅道军,张崇良,薛莹.胶州湾及其邻近海域鱼类群落结构及与环境因子的关系.中国水产科学,2014,21(4):810⁃821.[7]㊀徐宾铎,曾慧慧,薛莹,纪毓鹏,任一平.胶州湾近岸浅水区鱼类群落结构及多样性.生态学报,2013,33(10):3074⁃3082.[8]㊀高权新,谢明媚,彭士明,张晨捷,施兆鸿.急性温度胁迫对银鲳幼鱼代谢酶㊁离子酶活性及血清离子浓度的影响.南方水产科学,2016,12(2):59⁃66.[9]㊀韩东燕,薛莹,纪毓鹏,麻秋云.胶州湾六丝钝尾虾虎鱼的摄食生态特征.应用生态学报,2013,24(5):1446⁃1452.[10]㊀韩真,肖永双,高天翔.中国近海9个小黄鱼群体的形态学比较研究.南方水产科学,2012,8(3):25⁃33.[11]㊀马立杰,杨曦光,祁雅莉,刘艳霞,张金枝.胶州湾海域面积变化及原因探讨.地理科学,2014,34(3):365⁃369.[12]㊀马孟磊,陈作志,许友伟,张魁,袁伟,徐姗楠.基于Ecopath模型的胶州湾生态系统结构和能量流动分析.生态学杂志,2018,37(2):462⁃470.[13]㊀DayJJ.Fishesoftheworld,4thEdition.FishandFisheries,2006,7(4):334.[14]㊀李明德.鱼类分类学.北京:海洋出版社,1998:28⁃47.[15]㊀农业部水产局,农业部黄海区渔业指挥部.黄㊁渤海区渔业资源调查和区划.北京:海洋出版社,1990.[16]㊀张春霖.黄渤海鱼类调查报告.北京:科学出版社,1955.[17]㊀PinkasL,IversonILK.Foodhabitsofalbacore,bluefintunaandbonitoinCaliforniawaters.CaliforniaDepartmentofFishandGame:FishBulletin,1971,152:1⁃105.[18]㊀王雪辉,杜飞雁,邱永松,李纯厚,孙典荣,贾晓平.1980⁃2007年大亚湾鱼类物种多样性㊁区系特征和数量变化.应用生态学报,2010,21(9):2403⁃2410.[19]㊀LudwigJA,ReynoldsJF.StatisticalEcology:APrimerinMethodsandComputing.NewYork:Wiley⁃Interscience,1988.[20]㊀WilhmJL.UseofbiomassunitsinShannonᶄsformula.Ecology,1968,49(1):153⁃156.[21]㊀JaccardP.Thedistributionoftheflorainthealpinezone1.NewPhytologist,1912,11(2):37⁃50.[22]㊀KhalafMA,KochziusM.ChangesintrophiccommunitystructureofshorefishesatanindustrialsiteintheGulfofAqaba,RedSea.MarineEcologyProgressSeries,2002,239:287⁃299.[23]㊀袁梦,汤勇,徐姗楠,陈作志,杨玉滔,江艳娥.珠江口南沙海域秋季渔业资源群落结构特征.南方水产科学,2017,13(2):18⁃25.[24]㊀袁华荣,陈丕茂,秦传新,黎小国,周艳波,冯雪,余景,舒黎明,唐振朝,佟飞.南海柘林湾鱼类群落结构季节变动的研究.南方水产科学,2017,13(2):26⁃35.[25]㊀李圣法,程家骅,李长松,李建生.东海中部鱼类群落多样性的季节变化.海洋渔业,2005,27(2):113⁃119.[26]㊀武智,李新辉,李捷,陈方灿,朱书礼.红水河岩滩水库鱼类资源声学评估.南方水产科学,2017,13(3):20⁃25.[27]㊀FenbergPB,RoyK.Ecologicalandevolutionaryconsequencesofsize⁃selectiveharvesting:howmuchdoweknow?MolecularEcology,2008,17(1):209⁃220.[28]㊀刘岐涛.2017青岛统计年鉴.北京:中国统计出版社,2017.[29]㊀张明亮.胶州湾贝类养殖容量研究与分析[D].青岛:国家海洋局第一海洋研究所,2008.[30]㊀郭永禄.胶州湾底播增殖菲律宾蛤仔(Ruditapesphilippinarum)渔业生物学研究[D].青岛:中国海洋大学,2005.[31]㊀于海燕,李新正,李宝泉,王金宝,王洪法.胶州湾大型底栖动物生物多样性现状.生态学报,2006,26(2):416⁃422.[32]㊀邓可,刘素美,张桂玲,陆小兰,张经.菲律宾蛤仔养殖对胶州湾沉积物⁃水界面生源要素迁移的影响.环境科学,2012,33(3):782⁃793.[33]㊀郭臣.胶州湾围填海造陆生态补偿机制研究[D].青岛:中国海洋大学,2012.[34]㊀张学庆,刘津梁,王翠.胶州湾随机动力条件下的船舶溢油污染概率研究.应用海洋学学报,2014,33(3):379⁃384.3107㊀19期㊀㊀㊀郭建忠㊀等:胶州湾海域鱼类群落种类组成及多样性㊀。
第14卷第5期1999年10月地球科学进展ADVAN CE I N EA R TH SC IEN CESV o l.14 N o.5O ct.,1999综述与评述海洋沉积物中的动物多样性及其生态系统功能Ξ袁兴中,何文珊(华东师范大学河口海岸国家重点实验室,上海 200062)摘 要:海洋沉积物中的动物群是海洋生态系统中的重要组成部分,其多样性对地球生命支持系统至关重要。
从海洋沉积物生境、沉积物中的动物类群、个体大小、食性、生态系统功能等方面探讨了海洋沉积物中的动物多样性现状,讨论了沉积物动物多样性在生态系统过程中的重要作用。
海洋沉积物环境多种多样,为沉积物动物多样性提供了基础。
在海洋沉积物中,动物的类群繁多、物种多样性极高,不仅形态差别很大,食性丰富多样,而且分化出多种多样的功能群。
海洋沉积物动物群参与全球物质的循环和污染物的代谢、转化、迁移,在生态系统能流过程及沉积物移动和稳定性方面也起着重要的作用。
最后,提出了研究和保护海洋沉积物动物多样性的若干建议。
关 键 词:海洋沉积物;动物多样性;生态系统功能中图分类号:Q1781535;Q14 文献标识码:A 文章编号:100128166(1999)05204582061 引言作为国际生物多样性研究计划“D I V ER S ITA S”的重要组成部分,“土壤和沉积物中的生物多样性”计划的开展使我们开始关注土壤和沉积物这些被人们忽视的地球表面黑暗生境的生物多样性及其生态系统功能〔1,2〕。
地球表面的70%被海洋所占据,而大部分海底被沉积物覆盖,包括从砾石到细质淤泥等各种沉积物类型,成为地球上覆盖物中最大的生物栖息地。
我们对海洋沉积物生物多样性还了解甚少,但是它在维持地球生命支持系统中起着重要的作用,如水体演变、物质循环、沉积物的稳定性以及污染物的迁移、积累和扩散等等,涉及到生态系统过程、生物地球化学等一系列问题。
本文旨在探讨海洋沉积物中的动物多样性及其在生态系统过程中的作用,及其有关的研究和保护措施。
生物多样性 2007, 15 (1): 53-60 doi: 10.1360/biodiv.060033Biodiversity Science http: //—————————————————— 收稿日期: 2006-02-17; 接受日期: 2006-12-19基金项目: 国家自然科学基金(40176033; 40576061)* 通讯作者 Author for correspondence. E-mail: znzhang@胶州湾西部海域大型底栖动物多样性的研究袁 伟1, 2 张志南1* 于子山11 (中国海洋大学海洋生命学院, 青岛 266003)2 (中国水产科学研究院黄海水产研究所, 青岛 266071)摘要: 为了揭示胶州湾最近几年底栖动物多样性的变化, 作者于2003年9月到2004年9月在胶洲湾西部海域5个测站每2个月1次共进行了7个航次采样, 以种类组成、生物量和栖息密度为基础, 对大型底栖动物多样性进行了分析。
使用PRIMER 软件计算得到以下变量: 群落的物种数(S )、丰富度(D )、Shannon-Wiener 物种多样性指数(H ')和均匀度指数(J ')。
结果表明: 位于大沽河口的D 站和水道中央的S 站的多样性最低; 养殖区内外站位的多样性差异显著; 丰度/生物量曲线表明, 养殖区内的底栖动物群落已经受到了一定程度的扰动。
群落物种数(S )和丰富度(D )的季节性变化明显, 春季和秋季较低, 夏季和冬季较高。
分析菲律宾蛤仔(Ruditapes philippinarum )增养殖区的站位(D)发现, 多样性指数和丰富度与次级生产力有着负相关的关系。
物种多样性指数和丰度/生物量曲线的分析显示, 该研究海域处于一个轻度人为扰动的状态。
关键词: 大型底栖动物, 多样性指数, 丰度/生物量曲线, 胶州湾Macrofaunal diversity in the western Jiaozhou Bay, ShandongWei Yuan 1, 2, Zhinan Zhang 1*, Zishan Yu 11 College of Marine Life Science, Ocean University of China , Qingdao, Shandong 266003, China2 Yellow Sea Fisheries Research Institute, Chinese Academy of Fishery Sciences , Qingdao, Shandong 266071,China Abstract: We surveyed the macrofauna diversity at five sampling stations of the Jiaozhou Bay during seven cruises from Sept. 2003 to Sept. 2004. The species diversity was studied based on quantitative investigations of species composition, biomass and secondary production. The results showed the following: stations D and S, located at Dagu River estuary and central channel respectively, had the lowest diversity indices. Diversity indices differed significantly between the stations inside and oustide the aquicultural area. The number of species (S ) and Margalef’s richness index (D ) demonstrated distinct seasonal variations: they were lower in spring and autumn and higher in winter and summer. Among all the environmental factors examined, only Shannon-Wiener diversity index (H ′) and Margalef’s richness index had negative correlations with macro-faunal secondary production. Both the results of diversity indices and abundance/biomass curves indicated that the macrobenthic community in aquicultural areas was disturbed to a certain degree. Key words: macrofauna, biodiversity index, abundance/biomass curves, Jiaozhou Bay胶州湾位于山东半岛的南岸, 属于典型的半封闭型海湾。
它不仅是多种经济鱼类和虾蟹类的繁殖、育幼和索饵场所, 也是对虾、扇贝、海带等经济物种的增养殖基地(刘瑞玉, 1992)。
近十几年来湾内的贝类养殖发展迅速, 以筏式养殖和底播养殖为主, 1995年菲律宾蛤仔(Ruditapes philippinarum )和扇贝(Chlamys (Azumapecten ) farreri )的产量曾分别达到77,000 t 和81,000 t (焦念志, 2001)。
随着湾内增养殖面积的逐年增加, 湾内大量的增养殖带来的环境污染, 直接威胁着原本较脆弱的生态环境, 从而改变了养殖区内底栖生物的生物量、栖息密度和生物多样性指数。
54 生物多样性 Biodiversity Science第15卷有关胶州湾大型底栖动物的报道已经很多(毕洪生和冯卫, 1996; 于子山等, 2000; 李新正等,2001; 李宝泉等, 2006), 但是均没有涉及到养殖活动对海区的影响和生态系统中生物多样性的功能。
本文中根据对胶州湾西部海域的5个站位7个航次的调查资料, 初步分析了底栖动物的多样性, 并对养殖区内外的多样性进行对比, 揭示近几年的水产养殖对湾内的水环境产生的影响, 探讨生物多样性与生态系统功能的关系, 为胶州湾的生态环境监测和海水养殖业的健康发展提供参考。
1材料与方法1.1研究的航次和站位分布2003年9月到2004年9月对胶州湾西部海域的5个站位每2个月1次共进行了7个航次的底栖生物调查, 5个站位分别位于胶州湾西部黄岛筏式养殖区内(H站)、养殖区外(F站)、北部软底区(B2站)、大沽河口(D站)、湾中央(S站), 如图1所示。
其中筏式养殖区内(站位H)和养殖区外(站位F)的距离约2海里, 养殖区内养殖的是扇贝; D站所在的养殖区内养殖的是菲律宾蛤仔。
在本次调查中所测各站位的环境参数见表1。
1.2样品的采集、处理和分析用0.05 m2改良型Gray-O’hara箱式采泥器在调查站位采集沉积物样品(2003年9月和11月缺S站, 其余5个航次都是5个站位), 每个站3个重复样, 用1 mm和0.5 mm孔径的套筛进行筛选, 样品的处理、保存、计数、称重等均按《海洋调查规范》(1991)进图1胶州湾底栖动物取样站位图Fig. 1 Map of sampling station in the Jiaozhou Bay行。
栖息密度为每平方米个体数(ind./m2), 生物量单位是每平方米克湿重(g/m2), 次级生产力单位为每年每平方米去灰干重(g·m–2·yr–1)。
1.3数据处理采用Margalef丰富度指数、Shannon-Wiener多样性指数、Pielou均匀度指数分析底栖动物的群落结构。
Margalef(1968)丰富度指数: D=(S–1)/log N , N 为动物密度(单位:个/ m2)。
Shannon-Wiener多样性指数: H' = –Σ(p i)(log2p i), 其中, P i为样品中i种的丰度比例, 如样品总丰度为N, 第i种的丰度为n i, 则P i=n i/N。
Pielou均匀度指数: J'=H'/H'max采用PRIMER 5.0 软件(Warwick, 1986)进行上述指数的计算。
采用丰度/生物量比较曲线 (ABC曲线)分析大表1胶州湾底栖生物调查各站位的环境参数 (2003年9月测)Table 1 Environmental factors of sampling stations in the Jiaozhou Bay (Sept. 2003)站位 Station环境因子 Environmental factorsB2 D F H S 水深Water depth (m) 6.0 5.0 8.5 8.0 13.0 盐度 Salinity 31.26 31.31 31.32 31.36 31.39 砂(粒级含量) Sand (%) 29.42 29.37 18.09 16.60 15.54 粉砂(粒级含量) Silt (%) 54.82 53.76 46.32 46.82 67.67 粘土(粒级含量) Clay (%) 15.76 16.87 35.59 36.08 16.79 中值粒径Md¢ 5.15 5.13 5.85 6.17 5.08 有机质含量 Organic matter(%) 2.36 1.93 1.86 2.12 1.78 沉积物含水量Water content in sediment (%) 64.95 62.34 72.2 71.48 65.23 叶绿素 Chl-a (mg/kg) 2.9773 4.9736 0.9047 2.2572 2.0949 次级生产力Secondary production (g·m–2·yr–1) 3.93 222.063.094.76 2.87第1期 袁伟等: 胶州湾西部海域大型底栖动物多样性的研究 55型底栖动物群落受污染或其他因素扰动的状况。
2 结果2.1 种类组成7个航次共采集大型底栖动物191种, 其中多毛类61种, 占总数的31.94%; 甲壳类63种, 占总数的32.98%; 软体动物46种, 占总数的24.08%; 棘皮动物5种, 占总数的2.62%; 其他类动物16种, 占总数的8.38%。