连云港市泥砂质潮间带大型底栖动物群落调查

季相星，姜毅，王晨波，李军

(1.连云港市环境监测中心站，江苏 连云港 222001；2.江苏省环境监测中心，江苏 南京 210036)

潮间带生态环境复杂多变，生物资源丰富，是海岸带的重要组成部分。在底质相对疏松的泥砂质滩涂，常适合于较多经济物种的养殖，其产量在海产品中常占据相当大的份额。连云港市位于中国黄海中南部的海州湾，为典型的开敞式海湾，呈新月形，是砂质-岩石海岸和泥质海岸的交汇地带。

近年来，国内学者已对胶州湾、黄河口及长江口等典型的潮间带进行了较系统的研究[1-5]，但对砂质、岩石和泥质交汇地带的海州湾潮间带研究却鲜见报道[6]。现于2013年9月对连云港砂质潮间带大型底栖动物的丰度、生物量及生物多样性进行了调查分析，以期为该海域潮间带生态系统的深入研究提供参考。

1 调查方法

1.1 站位设置

在连云港市某泥砂质潮间带分别按高潮带、中潮带和低潮带依次设置3个站位，见图1。

1.2 分析方法

使用GPS定位，在潮位适合的时候采样。采用25 cm×25 cm2取样框随机取样，每次取3个平行样。取样后过0.5 mm网筛，将筛选后所留物装入塑料瓶中，加等体积10%甲醛溶液固定，置于常温保存。实验室内使用0.5 mm网筛进行样品分选后，解剖镜下进行样品种类鉴定及计数。样品的采集、保存、计数和称量均按照文献[7-8]。

图1 连云港潮间带大型底栖动物调查站位

1.3 数据处理

优势种采用相对重要性指数IRI(Index of Relative Importance)[9]进行确定。

IRI=(W+N)×F

式中：W——每种生物量占总生物量百分比；

N——每种丰度占总丰度百分比；

F——该种出现的频率。

生物多样性采用Shannon-Wiener多样性指数(H′)[10]、Margalef丰富度指数(d)[11]及Pielou′s均匀度指数(J′)[12]进行分析。

J′=H′/log2S

d=(S-1)/log2N

式中：Pi——第i种个体数与总个体数的比值；

N——总个体数；

S——总种数。

2 结果分析

2.1 大型底栖动物种类组成

调查共发现大型底栖动物57种，分属于8个门类，各门类种数及所占比例见图2。其中高潮带发现37种，中潮带发现27种，低潮带发现21种。根据SIMPER分析结果，对各潮带间相似度贡献较大的种为：长臂虾(Palaemonsp.)、中阿曼吉虫(Armandiaintermedia)和膜质伪才女虫(Pseudopolydorakempi)，累计相似度贡献率为51.87%。同时，各潮带间非相似度贡献较大的种及其累计值见表1,相对重要性指数前10位的种见表2。

表1 潮带间主要的非相似度贡献种与累积非相似度贡献

表2 相对重要性指数前10位的种

在IRI指数排名前10位的种中包括软体动物1种，甲壳类4种和多毛类5种，说明这3种生物类群在该潮间带的大型底栖动物群落中有着极其重要的作用。在高潮带发现了大量的光滑狭口螺(S.glabar)，其丰度高达3 082.7 m-2，生物量为11.71 g/m2，从而导致了其IRI值高达36.56。豆形拳蟹(Philyrapisuma)、短身大眼蟹(Macrophthalmusabbreviatus)、长臂虾(Palaemonsp.)及蓝氏三强蟹(Tritodynamiarathbunae)都属于个体大、丰度低的种类，但由于其具有较高的生物量，因此，在IRI排名中比较靠前。多毛类中的长吻沙蚕(Glycerachirori)丰度较高且个体较大，而智利巢沙蚕(Diopatrachiliensis)及长鳃树蛰虫(Pistabrevibranchia)属于典型的个体大、丰度低的种类，中阿曼吉虫(A.intermedia)及膜质伪才女虫(P.kempi)则属于个体小、丰度高的种类。

2.2 大型底栖动物的丰度和生物量

2.2.1 丰度

各站位丰度及各类群丰度的组成比例见表3。由表3可见，高潮带丰度远高于中潮带及低潮带。同时高潮带发现的其他物种的丰度也普遍高于中潮带及低潮带物种的丰度。根据现场观察，高潮带属泥砂质底质，有机质含量丰富，而中潮带及低潮带均属于砂质底质，有机质含量较高潮带要少，这可能是造成高潮带丰度远高于中潮带及低潮带的主要原因；但上述推论仅是建立在现场观察的基础上的，还有待进一步的调查验证。

表3 各站位大型底栖动物丰度及各类群丰度的组成比例 m-2

2.2.2 生物量

各站位生物量及各类群生物量组成比例见表4。由表4可见，中潮带生物量最高，其次为高潮带，而低潮带最低。 甲壳类生物量最高，占总平均生物量51.1%，其次为多毛类。中潮带甲壳类及多毛类生物量都较高，为发现了较大个体的种类造成，如智利巢沙蚕(D.chiliensis，11.30 g/m2)、长鳃树蛰虫(P.branchia，19.12 g/m2)、豆形拳蟹(P.pisuma，30.35 g/m2)及短身大眼蟹(M.abbreviatus，11.02 g/m2)。高潮带同样是甲壳类生物量最高，发现了较大个体的豆形拳蟹(P.pisuma)及短身大眼蟹(M.abbreviatus)，其次为软体动物。

表4 各站位大型底栖动物生物量及各类群生物量的组成比例 g/m2

2.3 大型底栖动物的多样性

各站位大型底栖动物多样性指数见表5。 种数及丰富度指数从高潮带至低潮带依次降低，但高潮带的Shannon-Wiener指数及均匀度指数却是最低。

表5 各站位大型底栖动物多样性指数

3 讨论

本次调查与文献[6](2002年)结果对比见表6。

表6 本次调查与文献[6](2002年)结果对比

由表6可见，本次调查发现种类比2002年多；丰度同TE断面相近，均远高于TD断面。生物量介于TD断面与TE断面之间，高于TD断面，但远低于TE断面。种类组成、丰度组成及生物量组成均与2002年调查差异较大。2002年调查种类最多、丰度最高、生物量最大的均为软体动物，其次为甲壳类，多毛类更次之；而本次调查则是多毛类种类最多、丰度最高、生物量最大，其次为甲壳类，软体动物更次之。

平均丰度(2 119.1 m-2)同TE断面调查结果(2 533.7m-2)相近，均达到了2 000以上，但从各潮带丰度的分布看，两条断面却相差较大。TE断面是低潮带高达5 000多，高潮带及中潮带均 1 000 多；而本次调查则是高潮带达到了5 000多，而中潮带及低潮带均不足1 000。这主要是由于高丰度物种的分布不同造成的。TE断面低潮带发现了大量的脆壳理蛤(Theorafragilis)，而本次调查则是在高潮带发现了大量的光滑狭口螺(S.glabar，3 082.7 m-2)。同时，虽然TE断面与本次调查断面中潮带丰度相近，但中潮带的优势种却发生了较大的变化；TE断面主要优势种为脆壳理蛤(T.fragilis)、红带织纹螺(Nassariussuccinctus)和吻沙蚕(Glycerasp.)，而本次调查中潮带主要优势种为中阿曼吉虫(A.intermedia)、膜质伪才女虫(P.kempi)和长吻沙蚕(G.chirori)。

发生以上变化的原因,一是受近年来近岸海域污染的影响，水体及沉积物的理化因子均发生了变化，导致潮间带大型底栖动物群落结构发生了变化；二是受近海养殖，尤其是该区域四角蛤蜊(Mactraveneriformis)大量养殖的影响。

调查区域潮间带大型底栖动物群落结构发生了较大变化，潮间带大型底栖动物种类、丰度及生物量的最主要组成成分由软体动物变为多毛类，甲壳类依然处于第2的位置。同时，与TE断面相比，最大优势种由位于低潮带的脆壳理蛤(T.fragilis)变为位于高潮带的光滑狭口螺(S.glabar)。

[1] 王洪法，李宝泉，张宝琳，等．胶州湾红石崖潮间带大型底栖动物群落生态学研究[J]．海洋科学，2006，30( 9 )：52-57．

[2] 张宝琳，王洪法，李宝泉，等．胶州湾辛岛潮间带大型底栖动物生态学调查[J]．海洋科学，2007，31( 1)：60-64．

[3] 王志忠，段登选，张金路，等．2008 年黄河入海口潮间带大型底栖动物生物量研究[J]．广东海洋大学学报，2010，30( 4)：29-35．

[4] 冷宇，刘一霆，刘霜，等．黄河三角洲南部潮间带大型底栖动物群落结构及多样性[J]．生态学杂志，2013，32( 11)：3054-3062．

[5] 安传光，赵云龙，林凌，等．长江口九段沙潮间带大型底栖动物季节分布特征的初步研究[J]．水产学报，2007，31(增刊)：52-58．

[6] 高爱根，杨俊毅，曾江宁，等．海州湾潮间带大型底栖动物的分布特征[J]．海洋学研究，2009，27( 1)：22-29．

[7] 国家质量监督局.GB 17378.7-2007 海洋调查规范:海洋生物调查 [S].北京：中国标准出版社，2007:41-44.

[8] 国家质量监督局.GB 17378.7-2007 海洋监测规范:近海污染生态调查和生物监测 [S].北京：中国标准出版社,2007:12-22.

[9] PINKAS L,OLIPHANT M S,IVERSON I L K.Food habits of albacore,bluefin tuna,and bonito in california waters[J]．California Department of Fish and Game Fish Bulletin，1971 (152):1-105.

[10] SHANNON C E,WEAVER W.The mathematical theory of communication[J].Urbana:University of Illinois Press,1949.

[11] MARGALEF R.Temporal succession and spatial heterogeneity in phytoplankton.In:Buzzati～Traverso A A.ed.Perspectives in marine biology[J].University of California,press,1958：323-349.

[12] PIELOU E C.Ecological diversity[M].New York:John Wiley,1975：16-51.