象山港夏季小型底棲動物豐度和生物量

陳啟鵬, 焦海峰,, 王莉, 劉迅, 孫元, 王一農,*

1. 寧波大學海洋學院, 寧波 3152112. 寧波市海洋與漁業研究院, 寧波 315012

象山港夏季小型底棲動物豐度和生物量

陳啟鵬1, 焦海峰1,2, 王莉1, 劉迅1, 孫元2, 王一農1,*

1. 寧波大學海洋學院, 寧波 315211
2. 寧波市海洋與漁業研究院, 寧波 315012

陳啟鵬, 焦海峰, 王莉, 等. 象山港夏季小型底棲動物豐度和生物量[J]. 生態科學, 2016, 35(2): 13-18.

CHEN Qipeng, JIAO Haifeng, WANG Li, et al. The abundance and biomass of meiofauna in the Xiangshan Bay in Summer[J]. Ecological Science, 2016, 35(2): 13-18.

2014年7月對象山港20個站位進行取樣調查, 共鑒定出14個小型底棲動物類群, 小型底棲動物平均豐度和生物量分別為(143.59±11.58) ind·(10 cm2)-1和干重(1355.68±175.64) μg·(10 cm2)-1。小型底棲動物豐度和生物量港底部向港口部無明顯遞減趨勢, 但分布呈現明顯的區域性, 均表現為支港＞主港, 支港豐度分布表現為黃墩港＞西滬港＞鐵港; 主港豐度分布表現為港底部＞過渡區＞港中部＞港口部＞白石山人工魚礁區,象山港從港底部向港口部, 中值粒徑呈增大趨勢, 小型底棲動物豐度和生物量均與中值粒徑呈極顯著負相關, 均與粘土含量呈顯著正相關。與國內其他海域相比, 研究海域小型底棲動物豐度值偏低, 生物量小于東海及以北海域, 大于東海以南海域。

象山港; 小型底棲動物; 豐度; 生物量; 群落結構

1 前言

小型底棲動物是指淘洗分選時通過 500 μm孔徑網篩, 而被42 μm(也有研究者建議31 μm)孔徑網篩截留的底棲動物[1]。小型底棲動物是海洋生態系統的重要組成部分, 是仔稚幼魚等經濟動物和蝦蟹類等大型底棲動物的重要餌料, 在物質傳遞和能量流動中發揮著重要作用, 并且在海洋環境監測中的作用也日益受到人們的重視[2-4]。國內外有關河口和陸架海域小型底棲動物的生態學研究已有報道[5-11],王家棟[9], 華爾[12], 王小谷[13], 于婷婷[14]和孟昭翠[15]已對長江口和東海海域小型底棲動物豐度與沉積物中值粒徑、粘土粉砂含量等沉積物底質類型組成之間相關性進行了研究報道, 而象山港小型底棲動物尚未進行系統的調查研究[16-17]。

本文首次調查分析了象山港小型底棲動物豐度和生物量與沉積物底質類型組成之間的相關性。調查分析了象山港小型底棲動物的類群組成、豐度和生物量, 探討了小型底棲動物的分布情況, 以期為象山港的海洋牧場建設和海洋環境監測提供基礎數據資料。

2 材料與方法

2.1 站位設置

2014年7月在象山港全港范圍內設置20個調查站位(圖1), 其中包括鐵港(站位1、站位2和站位3)、黃墩港(站位6和站位7)和西滬港(站位16和站位17)等支港的7站位, 港底部(站位4和站位5)、白石山人工魚礁區(站位8、站位9和站位10)、港中部(站位11、站位12)、過渡區(站位13、站位14和站位15)、港口部(站位18、站位19和站位20)等主港的13個站位。

2.2 樣本采集和處理

用DP-QNC6-1抓斗式采泥器采集泥樣, 每個站位用內徑2.9 cm注射器改造的取樣管選未擾動部分取7.5 cm芯樣4個, 裝入封口袋, 3個芯樣加入5%的福爾馬林海水溶液搖勻固定, 遮光冷藏保存, 用于小型底棲動物研究, 每個芯樣加入 1‰虎紅溶液(0.1 g虎紅染料溶于100 mL純水中)3—5 mL, 染色24 h后淘洗(網篩孔徑31 μm), 網篩滯留的生物轉移至計數盤[18], 按類群分別計數; 剩余 1個芯樣用于沉積物粒度研究, 每個芯樣用鑰匙選不同深度的 5點取樣, 加入250 mL錐形瓶, 并加入100 mL純水震蕩搖勻, BT-9300ST激光粒度分布儀測定沉積物粒徑, 每個芯樣測3次, 沉積物粒度分析參照《海洋調查規范》(GB/T 12763.8-2007)[19]。

2.3 數據處理

式中:D為豐度, 單位為ind·(10 cm2)–1,T為重復芯樣中小型底棲動物個體平均數,r=1.45 cm。生物量采用體積換算法[20-23], 不同類群個體平均干重參照Jarion[24]、Widbom[25]和張志南[29], 橈足類計算參照McIntyrey[26]。Surfer8.0繪制站位圖和中值粒徑等值線圖, 用SPSS22.0對小型底棲動物豐度和生物量與沉積物底質類型組成進行Spearman相關性分析。

圖1 象山港小型底棲動物調查站位圖Fig. 1 Sampling sites of meiofauna in the Xiangshan Bay

3 結果與分析

3.1 沉積物

本次采集的20個泥樣, 沉積物底質類型均為粘土質粉砂, 粘土百分含量變化區間為 37.92—48.65,粉砂百分含量變化區間為 51.35—61.31, 粘土百分含量與粉砂百分含量(P＜0.01,r=–0.982)呈極顯著負相關, 中值粒徑變化區間為 4.15—7.03, 中值粒徑與粘土百分含量(P＜0.01,r=–0.780)呈極顯著負相關, 與粉砂百分含量(P＜0.01,r=0.744)呈極顯著正相關, 象山港從港底部向港口部, 中值粒徑呈增大趨勢(圖2)。

3.2 小型底棲動物豐度和生物量及分布

共鑒定出 14個小型底棲動物類群(表 1), 線蟲的豐度占絕對優勢, 平均豐度為 74.56±5.30 ind· (10 cm2)–1, 占小型底棲動物總豐度的51.74%; 介形類次之, 占31.43%; 腹足類居第3位, 占3.17%。調查水域小型底棲動物的平均豐度和生物量分別為143.59±11.58 ind·(10 cm2)–1和1355.68±175.64 μg·dwt· (10 cm2)–1。豐度和生物量最大值均出現在支港黃墩港的站位 7, 豐度和生物量最小值出現在白石山人工魚礁區的站位9(圖3), 豐度和生物量分布均表現為支港＞主港; 支港豐度分布表現為黃墩港＞西滬港＞鐵港, 生物量表現為黃墩港＞鐵港＞西滬港; 主港豐度分布表現為港底部＞過渡區＞港中部＞港口部＞白石山人工魚礁區, 生物量表現為港底部＞港中部＞過渡區＞港口部＞白石山人工魚礁區。

圖2 象山港中值粒徑分布Fig. 2 The MD distribution in the Xiangshan Bay

表1 象山港小型底棲動物的群落組成Tab. 1 The meiofauna community structure in the Xiangshan Bay

圖3 象山港各站位小型底棲動物豐度和生物量的分布Fig. 3 The meiofauna abundance and biomass distribution at sampling site in the Xiangshan Bay

3.3 小型底棲動物豐度和生物量與沉積物底質類型組成相關性分析

由表 2可知, 介形類豐度與中值粒徑呈極顯著負相關, 與粉砂含量呈顯著負相關, 而與粘土含量呈顯著正相關; 小型底棲動物豐度與中值粒徑呈極顯著負相關, 而與粘土含量呈顯著正相關; 小型底棲動物生物量與中值粒徑呈極顯著負相關, 與粉砂含量呈顯著負相關, 而與粘土含量呈顯著正相關;線蟲豐度和腹足類豐度與沉積物底質類型組成沒有顯著相關性。

4 討論

4.1 小型底棲動物豐度和生物量與沉積物

本文首次報道了象山港小型底棲動物豐度和生物量與沉積物底質類型組成之間相關性的研究結果,其小型底棲動物豐度和生物量均與中值粒徑呈極顯著負相關, 均與粘土含量呈顯著正相關, Gritta Veit-Kohler[27], J. Bohórquez[28], 于婷婷[14], 袁俏君[33]等調查結果顯示細粒沉積物控制著有機物在沉積物中的分布, 是有機質的主要載體, 沉積物粒徑越小,有機物含量越高, 利于小型底棲動物的富集, 驗證了本次小型底棲動物豐度和生物量與粘土含量呈顯著正相關的調查結果, 象山港從港底部向港口部,中值粒徑呈增大趨勢, 但其小型底棲動物豐度和生物量并沒有呈現明顯的遞減趨勢, 而是呈現特定的區域性分布趨勢, 這可能與主港和支港海域不同的生態環境有關。象山港小型底棲動物豐度和生物量布均表現為支港＞主港, 其主港豐度分布表現為港底部＞過渡區＞港中部＞港口部＞白石山人工魚礁區,造成人工魚礁區小型底棲動物豐度低的原因, 可能是本次采樣正處于休漁期, 人工魚礁區內誘集了較多的魚類聚集, 魚類對小型底棲動物的捕食導致該海域豐度最低。

4.2 與國內其他海域及歷史調查研究的比較

象山港與其他海域的主要類群相似, 線蟲均為最優勢類群, 其小型底棲動物豐度低于其他海域,線蟲的豐度也遠遠低于港灣, 但生物量高于臺灣海峽中北部海域、南海、珠江口伶仃洋海域和珠江口(表3), 因為臺灣海峽中北部海域、南海等水域第二優勢類群多為多毛類(個體平均干重為 14 μg)[24]和橈足類(個體平均干重為1.86 μg)[26], 而象山港第二優勢類群為介形類(個體平均干重為26 μg)[25], 象山港介形類主要分布在鐵港和黃墩港等支港, 以及港底部海區, 這與港底部海區主要進行貝類養殖有關[34]。本次調查小型底棲動物豐度遠遠低于孟翠萍等[16]在 2006年調查分析的象山港桐照灘涂小型底棲動物豐度和謝禮等[17]在2008年調查分析的象山港國華寧海電廠附近海域小型底棲動物豐度。小型底棲動物群落結構受底質類型、底溫、鹽度、有機物等多種環境因子影響[35-37], 近年來沿岸造船等臨港工業和城鎮化的迅猛發展, 大量污染物排入象山港, 導致該海域環境質量下降; 灘涂圍墾養殖和網箱養殖面積的不斷擴大, 導致小型底棲動物棲息地減小; 電廠溫水向港內的長期排放, 導致電廠附近海域水溫上升; 象山港跨海大橋建設時海底打樁和建筑材料落入海底, 改變了海底泥沙顆粒的大小(即沉積物底質類型組成)。綜上所述, 海域環境污染和人類活動已經嚴重干擾了象山港小型底棲動物的群落結構, 干擾因子具體影響機理有待進一步研究,特別是象山港小型底棲動物歷史研究資料的缺乏,因此需要對象山港進行周年性取樣調查。

表2 小型底棲動物豐度和生物量與沉積物底質類型組成Spearman相關性分析Tab. 2 Spearman correlation analysis of meiofauna abundance, biomass and sediment composition

表3 象山港與國內部分海域小型底棲動物研究結果比較Tab. 3 Comparisons of meiofauna’s abundance and biomass between Xiangshan Bay and other areas of China sea

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The abundance and biomass of meiofauna in the Xiangshan Bay in Summer

CHEN Qipeng1, JIAO Haifeng1,2, WANG Li1, LIU Xun1, WANG Yinong1,*
1.School of Marine Science,Ningbo University,Ningbo315211,China2.Ningbo Academy of Ocean and Fishery,Ningbo315012,China

The meiofauna in 20 sites were sampled and investigated in the Xiangshan Bay in July 2014. Meiofauna of 14 categories were identified. The average abundance and biomass of meiofauna were (143.59±11.58) ind·(10 cm2)-1and dry weight (1355.68±175.64) μg·(10 cm2)-1, respectively. There was no significant decreasing trend in the abundance and biomass of meiofauna from the sides to the mouth of the Bay. However, there were significant regional differences with higher abundance in branches and lower in the main area of the Bay. The abundance of meiofauna in branches of the Bay could be ranked as: Huangdun-Bay＞Xihu-Bay＞Tie-Bay. In the main area of the Bay, the abundance of meiofauna could be ranked as: side-zones ＞ the transition zones ＞the middle zones＞the mouth of the bay＞Tongshan artificial area. The medium diameter (MD) showed an increasing trend from side zones to the mouth of Xiangshan Bay. The abundance and biomass of meiofauna were all negatively correlated with MD, but positively correlated with clay percentage. Compared with other domestic waters, the abundance of meiofauna in the Xiangshan Bay was lower. The biomass of meiofauna in the Xiangshan Bay was less than that in the East China Sea and in the waters north from there, but more than that in the waters south from the East China Sea.

Xiangshan Bay; meiofauna; abundance; biomass; community structure

10.14108/j.cnki.1008-8873.2016.02.003

S937.3

A

1008-8873(2016)02-013-06

2015-09-04;

2015-10-07

公益性行業(農業)科研專項(201303047); 國家海洋局海域使用金項目(2012環保類)

陳啟鵬(1989—), 男, 研究生, 研究方向為海洋生態, E-mail: 1311091156@nbu.edu.cn

*通信作者:王一農(1964—), 男, 副教授, 研究方向為海洋生態, E-mail: wangyinong@nbu.edu.cn