浙江岱山岛修造船厂附近夏季潮间带的生物种类组成、数量分布及生物多样性研究

应顺有，赵威飞，苏怀栋，陈高富，邹 健，周 伟，水柏年

（浙江海洋学院水产学院，浙江舟山 316004）

近年来，舟山修造船业发展迅速的同时也带来了环境问题，由于环境法规的不完善和政府有关部门环境监督执法不力，以及企业环境环保和守法意识淡薄，因此舟山快速规模化发展[1]的修造船业带来了严重的环境污染，导致舟山沿海潮间带生物资源严重衰退，大型底栖动物[2]群落结构破坏，生态受到较大危害。

本次调查的A1采样点的东沙古镇是附近无船舶及其他工业分布的大型滩涂潮间带。A2采样点的浙江海舟修造船有限公司始建于1963年，是一家专业承接国内外大中型船舶修理和改造的民营企业。座落于舟山市岱山经济开发区，毗邻上海洋山、宁波和舟山等国际大港。A3采样点的舟山海天船舶工程有限公司成立于2006年12月，主营船舶制造，座落于浙江省岱山经济开发区，处中国沿海南北国际深水航线与长江、钱塘江、甬江三江入海交汇处。两家船舶企业均会排放污染物，主要包括大气污染（锅炉废气、焊接烟尘、喷砂和打磨粉尘、油漆废气）、油类污染、液体危险货物污染、生活污水和垃圾污染[3]。

朱四喜等[4]对浙江东极岛夏季岩礁潮间带大型底栖动物的群落格局作了研究，表明近2年由于渔民的过度采捕导致潮间带物种资源及数量的减少；宋翔等[5]对岱山岛潮间带大型底栖动物的群落结构研究得出：近年来的生物种类较上世纪已经明显减少；朱四喜等[6]对舟山群岛不同底质潮间带夏季大型底栖动物的群落结构特征作了研究，发现泥沙滩潮间带大型底栖动物群落受到了中度污染或者扰动；蔡如星等[7]作了舟山潮间带生物的种类组成及分布的生态学研究，揭示了种类的水平分布与底质、盐度、海岸开敞程度和海流有关，垂直分布与潮汐和海岸开敞程度有关的特征；章飞军等[8]也曾对秀山岛潮间带大型底栖动物群落组成及其生物多样性作过研究，表明人类活动的干扰已对秀山岛潮间带大型底栖动物的群落组成和多样性造成了较为明显的影响。然而尚未见针对发展迅速的船舶修造业对周边海洋生态环境影响的研究。为此，选择船舶工业发展迅速规模大的舟山岱山岛岱西舟山海天船舶工程有限公司和浙江海舟修造船有限公司，以及东沙古镇非修造船区三地的潮间带作为采样点，进行实地采样调查，经过实验鉴定所采样本，测定其湿重，计数各种类动物，以期揭示修造船业在船舶除锈、电气焊、热处理和船体涂层[9]等工序上给生态环境造成污染的影响程度，并提出一些修造船业污染防治的建议，为保护附近生态环境，使船舶工业和生态环境和谐可持续发展而执行的科学管理提供初浅的决策依据。

1 材料与方法

1.1 材料

器具：小铁铲（用于挖掘潮间带污泥采集生物）、0.25 m2样方框、雨鞋、水桶和贴有标签纸的样品袋用于存放每个采样点所采集的样品，电子天平（HENGPING MP1100B型，精度0.01 g），游标卡尺（CB-T，量程=300 mm，最小刻度=0.02 mm），解剖盘、镊子分别用于实验室时暂放和夹握样品，相机用于拍摄样品外形照片等。

实验材料：2011年7月15和8月1日两个大潮汛日潮水退至最低位时，在岱山岱西镇海天船舶工程有限公司滩涂潮间带（A2）、浙江海舟修造船有限公司滩涂潮间带（A3）和东沙古镇滩涂潮间带（A1）采集的黄口荔枝螺Thais luteostoma(Holten)、齿纹蜑螺Nerita yoldi、玉女蜑螺Nerita polita、嫁虫戚Cellana toreuma、史氏背尖贝 Notoacmea schrenckii、海蟑螂 Ligia exotica(Roux)、日本刺沙蚕 Neanthes japonica、天津厚蟹Helice tridens tientsinensis等生物。

1.2 方法

1.2.1 采样方法

在舟山岱山县选取东沙古镇附近滩涂潮间带（A1）、岱西镇主营修船的浙江海舟修造船有限公司附近滩涂潮间带（A2）和主营造船的舟山海天船舶工程有限公司附近滩涂潮间带（A3）3个采样点（图1）进行采样。采样方法依据《海洋调查规范》GB/T12763.6-2007中的“海洋生物调查”部分的采样规范，在各个站点的高、中、低三个潮带每隔5 m设置一个采样样方，每个潮带共设3～5个样方，样方是500 mm×500 mm的粗铁丝。采集到的生物样本保存在样品袋里，并编号。

图1 岱山采样点Fig.1 Daishan sampling points

1.2.2 实验方法

在实验室利用资料[10-11]鉴定生物种类，测量生物质量，计数各种类动物数量。

1.2.3 数据处理方法

利用实测数据计算出单位面积生物量[12-13]和各种类生物丰度[14]。计算多样性指数（种类多样性指数、均匀度指数和丰富度指数），其计算公式（本文对数底数取e）:

物种多性指数（H′，Shannon-Wiener，1949）

其中，S为样品中的种类总数，Pi为第i种的个体数与样品中的总个数的比值。

物种均匀度指数（J，Pielou，1975）

J=H′/log2S[16]

其中，S为样品中的种类总数，H′为种类多样性指数。

物种丰富度指数（D，Margalef，1968）

D=（S-1）//log2N[17]

其中，N为样品中所有种类的总个体数，S为样品中的种类总数。

利用excel计算软件在电脑上由数理统计方法进行数据的处理和分析，得到物种多样性指数、物种均匀度指数和物种丰富度指数等相关数据，并制图。

2 结果与分析

2.1 种类组成与分布

2.1.1 岱山东沙古镇滩涂潮间带（A1）采样结果与分析

由表1分析可得，A1站位潮间带生物数量最多、种类最丰富，隶属9纲、16目、20科[18-21]。个体数最多的是双壳纲的光滑河篮蛤Potamocorbula laevis，为85个，占总个体数的35.6%，生物量为8.60 g/m2，且均以中潮带多；其次是腹足纲的泥螺Bullacta exarata，共36个，占总个数的15.1%，生物量1.21 g/m2，分布于高潮带和中潮带，以中潮带较多；双壳纲的彩虹明樱蛤Moerella iridescens，数量为32个，占总个数的13.4%，生物量为3.11 g/m2，3个潮带均有分布，其中高潮带分布最多，共有20个；分布数目最少的是双壳纲的江户明樱蛤 Moerella jedoensis（生物量 0.05 g/m2）、无齿蛤 Anodontia edentula（生物量 0.04 g/m2），腹足纲的单齿螺 Monodonta labio（生物量 0.34 g/m2），多毛纲的日本刺沙蚕（生物量 0.10 g/m2），以及甲壳纲的日本鼓虾Alphues juponicus（生物量 0.09 g/m2），数量均为 1 个。

表1 A1站位潮间带生物种类组成与分布Tab.1 A1 position intertidal composition and distribution of species

3个潮带分布的生物种类数由多到少依次为中潮带（18种）、高潮带（11种）、低潮带(7种)，所占种类数的百分比例依次为78.26%、47.83%、30.43%。采样所得动物共239个，包括低潮带33个、中潮带113个，高潮带93个。中潮带在生物种类和数量上均为最多，低潮带在生物种类和数量上均最少。

2.1.2 浙江海舟修造船有限公司滩涂潮间带（A2）采样结果与分析

由表2分析可得，A2站位潮间带采集的生物种类共8种，隶属4纲、4目、7科。其中以甲壳纲的四齿大额蟹Metopograpsus quadridentatus（生物量4.57 g/m2）和腹足纲的节织纹螺Nassarius heapticus（生物量1.02 g/m2）个体数最多，均为8个，占总个数的25%；其次是甲壳纲的天津厚蟹（生物量0.85 g/m2），有6个，占总个数的18.75%；最少的是甲壳纲的日本鼓虾（生物量0.08 g/m2）、口虾蛄Oratosquilla oratoria（生物量0.32 g/m2）和腹足纲的小结节滨螺 Nodilittorina exigua（生物量 0.15 g/m2），均为 1 个，占总个数的 3.13%。高、低、中3个潮带分布的生物种类数由多到少依次为6种、3种、2种，所占比例分别为75%、37.50%、25%。共采集到生物32个，包括低潮带7个，中潮带4个，高潮带21个。高潮带在生物种类和生物量上均占绝对优势，中潮带在生物种类数和生物量上均为最少。

表2 A2站位潮间带种类组成与分布Tab.2 A2 position intertidal species composition and distribution

2.1.3 舟山海天船舶工程有限公司沿岸滩涂潮间带（A3）采样结果与分析

由表3分析可得，A3站位潮间带采集到的生物种类共13种，隶属4纲，6目，11科。其中粗糙滨螺Littorinopsis scabra个体数（生物量2.24 g/m2）最多，为22个，占总个数的25.29%，分布于高潮带和低潮带；其次是软甲纲的屠氏招潮蟹Gelasimus dussumieri（生物量1.05 g/m2）12个和腹足纲的单齿螺（生物量 1.91 g/m2）11个，占总个数的 13.79%和 12.64%；最少的是腹足纲的齿纹蜑螺（生物量 6.50 g/m2），数量仅1个，占总个数的1.15%，分布于低潮带。3个潮带生物种类数由多到少依次为低潮带（7种）、高潮带（7种）、中潮带（6种），占生物种类数的 53.85%、53.85%、46.15%。共采集到生物 87个，包括高潮带52个，中潮带21个，低潮带14个。高潮带在生物种类和数量上均最多，低潮带在种类和数量上均最少。

表3 A3站位潮间带种类组成与分布Tab.3 A3 position intertidal species composition and distribution

2.2 生物量与丰度

由表1～3 可得，3 个站位潮间带的生物量从大到小排序为 A1（51.27 g/m2）＞A3（45.36 g/m2）＞A2（8.48 g/m2），东沙古镇附近潮间带的生物量几乎达到2家船舶公司附近潮间带的生物量总和。

3个采样站位的潮间带大型底栖动物在丰度数值上差距较大，3个采样站位采集的动物丰度由大到小排序是 A1（63.73 ind/m2）＞A3（23.19 ind/m2）＞A2（8.54 ind/m2），A1 站位潮间带的动物丰度远超过 A2、A3 站位潮间带丰度的总和。

2.3 群落特征分析

由表4可得，A2站位、A3站位和A1站位的大型底栖动物在多样性指数、丰富度指数和均匀度指数上存在差异。3个站位高潮带的生物多样性指数从大到小排序为H′A1（1.87）＞H′A2（1.57）＞H′A3（1.56）。中潮带由大到小排序为H′A1（1.99）＞H′A3（1.72）＞H′A2（0.69）。低潮带由大到小排序为H′A1（1.88）＞H′A3（1.76）＞H′A2（0.80）。3个站位潮间带物种多样性指数由大到小次序为H′A1（2.24）=H′A3（2.24）＞H′A2（1.81）。

表4 3个站位的J、D、H指数Tab.4 3 positions of J,D,H′index

物种均匀度指数差异不明显，3个站位潮间带物种均匀度指数由大到小排序为JA2（0.87）=JA3（0.87）＞JA1（0.71）；低潮带均匀度指数由大到小排序为JA3（0.90）＞JA1（0.86）＞JA2（0.73）；中潮带均匀度指数从大到小排序为JA2（1.00）＞JA3（0.89）＞JA1（0.72）；高潮带生物均匀度指数由大到小排序是JA2（0.88）＞JA3（0.87）＞JA1（0.78）。因此，中、高、低3个潮带的均匀度指数，A2、A3站位也都超过A1站位，表明船舶工业影响下的潮间带生物虽然多样性低，但由于生物量较少，也显得更均匀。

物种丰富度指数差别显著，3个站位高潮带的丰富度指数由大到小排序为DA1（2.21）＞DA2（1.64）＞DA3（1.28）；而中潮带的丰富度指数由大到小排序为DA1（3.17）＞DA3（1.97）＞DA2（0.91）；低潮带的丰富度指数由大到小排序为DA1（2.29）＞DA3（2.12）＞DA2（1.12）。3个站位潮间带的丰富度指数从大到小排序为DA1（4.02）＞DA3（2.69）＞DA2（2.02）。4组比较数据两两之间差异显著，但A1站位潮间带和每个潮带的丰富度指数都远超过A2、A3站位，表明东沙古镇附近的站位潮间带的物种远比2家船舶公司的2个站位潮间带丰富。

2.4 生物多样性分析

2次采样共采集到33种大型底栖动物，A2站位采集到8种，A3站位13种，A1站位23种；3个采样站位共采集到358个个体，即A2站位32个，A3站位87个，A1站位239个。这表明东沙古镇附近潮间带无论在生物种类还是数量上都占绝对优势。经过计算主要得出5种比较指标值，包括物种多样性指数（H′）、物种丰富度指数（D）、物种均匀度度指数（J）、生物量和丰度。A1站位的潮间带的物种多样性指数（H′）在中、高、低潮带及整个潮间带上都超过其他2家修造船公司附近的潮间带，表明其物种多样性现状远好于A2、A3站位。A1站位潮间带在物种丰富度指数上也远超过A2、A3站位潮间带，显示其潮间带生物种类远比A2、A3站位潮间带生物种类丰富。A1站位物种均匀度指数要比另外2个站位低，表明其潮间带生物分布没有其他2个潮间带分布均匀。A1站位的底栖动物丰度和生物量超过或接近A2、A3两个站位总和，表明A1站位大型底栖动物在数量和质量均超过或接近A2、A3站位潮间带总和。

3 讨论与建议

本次调查结果表明3个采样点在生物组成及数量分布上存在较大差异，A1采样点生物隶属16目，20科，23属，为最丰富；其次，A3采样点生物隶属6目，11科，13属；A2采样点生物隶属4目，7科，8属，为最少。数量上，A1采样点生物共239个；A3采样点生物共87个；A2采样点生物共32个。A1采样点是附近没有船舶修造及其他工业分布的滩涂潮间带，泥沙深厚，潮间带宽阔连绵数百米，营养物质在3个潮间带里最丰富；A2采样点是修造船厂影响下的潮间带，泥沙较浅，滩涂面相对较窄，潮上带泥沙中含有固体掩埋物，如缆绳；A3采样点是造船厂影响下的潮间带，滩涂面较A1小，但比A2稍宽阔。3个采样点的潮间带生物组成及分布应与这些潮间带环境状况存在相关性。

A1采样点的底栖动物多样性优于A2采样点和A3采样点。根据调查分析，这与船舶修造过程中，有的工序会产生污染物进入水体污染水域环境有关，例如：喷砂除锈会带来粉尘污染[18]，最终沉降到沿岸潮间带，船体拆解带来的铁锈、脱落油漆、油污水等最终被雨水冲刷入海进入沿岸潮间带海域，直接危害附近海域大型底栖动物的生存和生态环境，喷砂、打磨和焊接会带来大量污染悬浮颗粒沉降入海等导致附近海域严重污染。然而，舟山修造船厂自备的防污染器材相对不足，现有条件还无法适应应对船舶污染水域环境风险的要求[3]。

采样点A2和A3相距较近，且均为船厂影响地点，但研究结果表明两地的生物量和多样性指数却相差较大。据查阅，海天船舶工程有限公司即造船厂污染物多为一些船舶建造过程中产生的可回收固态污染物，如废钢料、用剩的电焊条、生活垃圾等。而海舟修造船有限公司即修造船厂，除了造船污染，还包括修船污染，一类是船舶进厂修理前自带的污染物如油舱存留燃油、机舱及其处所的残余油类物质、船舶生活垃圾、压载水等，另一类污染是船舶修理过程中产生的污染物，如油漆过程中撒落的油漆、船体外壳打砂时撒落的矿砂，机械设备拆装时产生的污油、拆解电气设备时残留的化学物质、清洗机械设备时使用的化学溶剂以及船壳或隔板切换时产生的一些废钢材等[19-20]。此外，A3采样点的海天船舶工程有限公司成立于2006年，而A2采样点的海舟修造船有限公司成立于1963年，这也应与调查结果中A2和A3的生物量和多样性指数相差较大反而A1与A3相近有关。

岱山岛船舶修造工艺影响下的滩涂潮间带大型底栖动物群落受到一定程度的影响，与朱四喜等[6]对舟山群岛不同底质潮间带夏季大型底栖动物的群落结构特征作的研究，发现泥沙滩潮间带大型底栖动物群落受到了中度污染或者扰动有一定联系。章飞军等[8]也曾对秀山岛潮间带大型底栖动物群落组成及其生物多样性作过研究，结果表明人类活动的干扰已经对秀山岛潮间带大型底栖动物的群落组成和多样性造成了较为明显的影响。本次的采样地点岱山岛同秀山岛均位于长江入海口，潮间带底质均属滩涂。秀山岛潮间带的研究结果亦在一定程度上反映了岱山岛潮间带大型底栖动物的群落组成。

浙江舟山群岛新区建设[21]，大力可持续健康发展船舶工业这一海洋经济支柱产业，必然面临生态环境保护的严峻挑战，如何在又好又快大力发展船舶工业的同时，做好对海洋生态环境的保护，避免重陷先污染后治理的怪圈，是舟山市政府必须重视的严峻命题。为此，建议舟山市委市政府在规划和布局海洋船舶修造业、临港化工业、临港水产品精深加工业等临港工业时，重视海洋科研论证优先原则，应当基于海洋生态环境对临港工业产生的污染物环境容量与自净能力，进行科学论证，以作出科学合理的决策；企业提高环境环保意识，实现常态化自觉自我检测和污染物处理达标排放，政府环保单位和部门依据《水污染防治法》和《防治拆船污染环境管理条例》[22]等法规依据严格执行常态化执法监督管理，并务必到位；大力支持船舶科研机构与部门研发改进可能待造成污染的工艺或技术，以及大力支持有关科研院所、海洋环保监测职能单位或部门研发改进修造船污染物处理技术，降低污染物处理成本。总之，科学论证、合理规划规划和布局修造船等临港工业，科学保护海洋生态环境，使船舶工业和生态环境和谐可持续发展才是舟山船舶工业发展的必由之路。

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