长江口潮间带大型底栖动物生态学研究

来源 :上海海洋大学 | 被引量 : 19次 | 上传用户:chensiren
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于2010年8月-2011年5月对东滩潮间带大型底栖动物进行调查,并对其群落分布格局、次级生产力及其重要影响因子进行较深入研究。2011年5月-2011年11月对九段沙潮间带大型底栖动物生境、功能群进行研究。结果如下:1崇明东滩潮间带大型底栖动物83种,其中甲壳动物29种,软体动物25种,环节动物23种,昆虫幼虫及鱼类各3种。底栖动物平均丰度和生物量分别为637.83ind/m2、37.30g/m2。丰度和生物量断面间分布一致,均为东旺沙(D)>捕鱼港(B)>团结沙(T),季节上丰度为夏季>春季>秋季、生物量为春季>夏季>秋季。崇明东滩潮间带大型底栖动物多样性指数H′、均匀度指数J、Simpson指数D、丰富度指数d平均值分别为1.97、0.52、0.61和1.83,且总平均值均为B>T>D。东滩三断面MPI值介于-40.86621.193,波动较剧烈,其中东旺沙MPI值介于-14.3525.948,秋季属清洁,夏季属中度污染;捕鱼港MPI值介于10.9663.678,属中度污染;团结沙MPI值介于21.193-40.866,春季严重污染,秋季属轻度污染,夏季清洁。Cluster聚类、多维尺度分析(MDS)分析显示春季群落结构与夏、秋季群落差异显著。相似性百分比SIMPER分析显示光滑狭口螺、河蚬、拟沼螺、绯拟沼螺、焦河蓝蛤、丝异引虫等12种底栖动物对潮间带群落结构影响最大。2运用主成分分析(PCA)对东滩环境因子进行分析,显示水体叶绿素a(Chla-W)、盐度(Sal)、总磷(TP)、硝氮(NO3-N)、沉积物有机质(TOC)是造成断面间环境差异的主要因子,其中团结沙生境状况最稳定,捕鱼港次之,东旺沙最剧烈;结合总氮(TN)、TP及溶解性固体(TDS)对水质进行分析,表明潮间带水质总体污染严重;沿潮间带自南向北的梯度水质逐渐变差。Cluster聚类、MDS分析显示东旺沙底栖动物群落结构与捕鱼港、团结沙间存在较大差异,捕鱼港和团结沙群落差异较小。相似性百分比SIMPER分析显示河蚬(Corbiculafluminea)、焦河蓝蛤(Potamocorbula ustulata)、光滑狭口螺(Stenothyra glabra)、拟沼螺(Assiminea)、河裸嬴蜚(C.acherusicum)、丝异引虫(Heteromastus filiformis)等12种底栖动物对潮间带群落结构影响最大。典范对应分析(CCA)显示春季春季TDS、C、TOC、Chla-O、Sal等5个因子与长江口潮间带大型底栖动物群落相关性显著;夏季为Sal、C、TOC、TP、T、NO2-N、NO3-N+NO2-N;秋季为NO2-N、T、TOC、TP。3利用Brey(1990)的经验公式分析了东滩潮间带大型底栖动物次级生产力、P/B值。结果表明:以去灰干质量(AFDM)计,5月、8月和11月总平均次级生产力和总平均P/B值分别为6.71g m-2a-1和1.01a-1。纵向梯度上,总平均次级生产力三者大小排序为D>B>T。分析表明,潮间带次级生产力受软体动物影响明显,其中河蚬、焦河蓝蛤、缢蛏(Sinonovacula constricta)、光滑狭口螺、泥螺(Bullacta exarata)和中华拟蟹守螺(Certhidea sinensis)这6种优势种贡献了崇明东滩潮间带65.24%的次级生产力。调查区域总平均P/B值为1.01a-1,推测东滩大型底栖动物平均一年更替一代,群落结构不稳定,受外界影响较大。对次级生产力影响因子进行相关性分析,发现除生物量、栖息密度外,水体总氮、总磷对其也存在较大影响。典范对应分析(CCA)显示断面群落次级生产力环境影响因子不尽一致,东旺沙影响因子为Sal、TP、TOC及DO;捕鱼港影响因子为TN、TOC、Chla及DO;团结沙生境状况极稳定,受环境因子影响极小,分析其次级生产力影响因子可能更偏向于沉积物理化因子。4对九段沙上沙、下沙、江亚南沙三断面盐渍藻类带(mu)、藨草/海三菱藨草带(mt)、互花米草带(sa)、芦苇带(pa)、茭白带(zl)共5种植物带生境大型底栖动物进行定量调查。共采集到大型底栖动物50种,甲壳动物、软体动物各17种,多毛动物10种,鱼类1种,昆虫5种。mt带物种最多,mu带其次,pa带22种,zl带21种,sa带最少,各生境主要类群物种数分布大小排序不尽一致。总平均丰度为748.86ind/m2,总平均生物量为68.12g/m2,平均丰度软体动物占总量80.82%,其余排序为甲壳动物>多毛动物>昆虫;平均生物量甲壳动物占总量56.43%,其余排序为软体动物>昆虫>多毛动物。春、夏季平均生物量差异极显著(P<0.01),平均丰度差异显著(P<0.05);夏、秋季平均生物量差异极显著(P<0.01),平均丰度差异不显著(P>0.05);春、秋季平均生物量差异较大,但不显著(P=0.058),平均丰度差异极显著(P<0.01)。5种生境中,平均丰度大小排序依次为sa>mt>pa>mu>zl,平均生物量为zl>mt>pa>sa>mu。mu带平均丰度与mt、sa带平均丰度存在显著差异(P<0.05);zl带平均生物量与其他四种生境平均生物量存在显著差异(P<0.05)。四种多样性指数均在sa带最低,d和H′在pa带最高,J和D在zl带最高。Duncan分析表明各生境d指数无显著差异(P>0.05),H′和D指数在Sa带、zl带差异显著(P<0.05),J指数在mu带、sa带、zl带差异显著(P<0.05)。5种生境群落结构zl带与其它4种生境间差异显著。多样性指数表明pa带向陆地演替特征不明显,说明九段沙作为新生沙洲整体还处于向湿地的过渡阶段,保护工作的开展极其重要。5九段沙大型底栖动物依食性可分为5类功能群,再按运动、摄食方式进行划分,总共可分为11种功能群。功能群所含物种数占总量比值从高到低为:PI>Ca=Ph>De>Om,功能群所含物种丰度占总量比值从高到低为:Ph>PI>Ca>De>Om,功能群所含物种的生物量占总量比值从高到低为:Ph>PI>De>Ca>Om。物种数在高、中潮区差异显著(t=5.469,P<0.05),且二者均与低潮区物种数差异不显著(P>0.05);物种在季节间差异不显著(P>0.05)。对九段沙潮间带主要功能类群的生物量、丰度、物种数进行分析显示:丰度上,Ph潮区间差异显著(P<0.05),De季节间差异显著(P>0.05);生物量上,PI、Ph潮区间差异显著(P<0.05),季节间均无显著差异(P>0.05);种类数上,Ph潮区间差异显著(P<0.05),PI季节上差异极显著(P<0.01),De季节上差异显著(P<0.05)。这说明九段沙功能群的分布受潮区、季节影响均较明显。De功能群丰度上,春季与夏、秋季之间差异显著(P<0.05),夏、秋季之间差异不显著(P>0.05);物种数上春、秋季差异显著(P<0.05),且均与夏季差异不显著(P>0.05)。对PI物种季节分布进行分析,结论为夏季物种数与春、秋季差异显著(P<0.05)。群落聚类分析表明,各群落季节上差异较小,潮区间群落差异较大。SIMPER相似性分析,结果表明HDX、FDX、FMX是造成群落差异的主要功能群。PCA分析表明高潮区和5月的中潮区受到HMX、HDX、SMJ功能群的影响远大于FMX、FDX、FMJ,夏、秋中潮区受FDX、CDJ的影响最大;低潮区受FMX、CMX、FMJ的影响较大。
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