上海九段沙濕地大型底棲動物群落調查及管護策略
朱 敏(上海市九段沙濕地自然保護區管理署,上海 200136)
A Survey of Benthic Animal Communities of Jiuduansha Wetland Nature Reserve in Shanghai and Protection Strategy
九段沙濕地位于長江口和東海的交匯處,是長江中最年輕的沖擊型河口沙島,是江海洄游動物的必經之路,又是東亞——澳大利亞鳥類遷徙的重要通道。底棲動物作為九段沙生境中主要組成部分,是河口濕地生態系統中參與物質分解和營養循環的關鍵類群,可以加速水底碎屑的分解,調節沉積物與水柱界面物質交換,并促進水體自凈(陳吉余, 1988; 陳家寬等, 2003)。袁興中等在對長江口濕地生物資源及其變化趨勢的研究中闡述了底棲動物群落結構在空間變化的特征,而對九段沙濕地大型底棲動物的相關研究較少(袁興中等, 1999,2002;周曉等, 2006;安傳光,2007 a,2007 b)。本文探討了九段沙濕地大型底棲動物群落結構變化及管理策略,旨在為九段沙濕地大型底棲動物保護管理和資源可持續利用提供科學決策依據。
1.1 研究地概況
九段沙濕地由上沙、中沙、下沙和江亞南沙4個沙洲組成。(121°46′12"~122°15′03"E,北緯31°03′02"~31°17′24"N)。東西長43.6 km,南北寬約25.9 km??偯娣e約為420.2 km2(-6 m為準)。其中吳淞零米線以上面積約為172 km2。根據2005年的《海島調查技術規程》(國家海洋局908專項辦公室, 2005),結合九段沙濕地潮間帶生境特點,于2014、 2015年春、夏、秋、冬分別對九段沙潮間帶進行了大型底棲動物取樣調查。本次研究區域覆蓋3個沙洲的,3個采樣斷面(圖1),斷面1位于江亞南沙,每隔50 m設置一個采樣點,共3個樣點;斷面2位于上沙北面,每隔50 m設置一個采樣點,共3個樣點;斷面3位于下沙,每隔50 m設置一個采樣點,共3個樣點。
1.2 樣品采集及標本鑒定
每個采樣點取樣面積為0.625 m2,取樣深度為30 cm,以孔徑邊長為0.5 mm的篩子篩出其中生物。樣品用75%酒精固定保存后帶回實驗室稱重、分析和鑒定,軟體動物樣品帶殼稱重,并換算成單位面積的生物量(g/m2)和棲息密度(ind./m2)。同時進行定量和定性分析,以了解九段沙大型底棲動物的種類組成。
1.3 數據分析
采用大型底棲動物群落的生物量、棲息密度和物種優勢度指數(Y)確定大型底棲動物的優勢種類等指標進行分析(馬克平, 1994; 安傳光等, 2007)。
(a) 相對多度(relative density,RD):
相對多度等級劃分:10%以上為優勢種,1%~10%為常見種,1%以下為稀有種。
(b) Margalef豐富度指數:表示一定動物密度中的種類數目。

(c) Simpson's優勢度指數:對多樣性的反面即集中性的度量。

其中,Pi=Ni/N,Pi為種i的個體數占總個體數的比例,Ni為種i的個體數,N為所有種的個體總數;fi為該種出現的樣點數與總樣點數之比的百分數;S為總種數。

表1 潮間帶各斷面不同季節定量樣方底棲動物種類數

圖1 九段沙地理位置圖和采樣的斷面位置

圖2 潮間帶底棲動物密度的時空分布

圖3 潮間帶底棲動物生物量的時空分布
2.1 大型底棲動物的種類組成
九段沙濕地潮間帶定量樣方鑒定出28種,隸屬于4門7綱。其中,環節動物6種,占總物種數的21.43%;軟體動物10種,占總物種數的35.71%;甲殼動物9種,約占總物種數的32.14%;其他3種,占總物種數的10.71%。
定性樣品共鑒定出底棲生物35種,隸屬于4門6綱,其中腔腸動物和環節動物各2種,占5.71%;軟體動物10種,占28.57%;甲殼動物21種,占60.00%。
從表1可知,底棲動物在各斷面的分布,物種數隨季節變化而變化,規律性較差。冬季鹽度較高,物種數稍多。
2.2 大型底棲動物的密度
九段沙濕地潮間帶大型底棲動物的平均棲息密度為94.96 ind./ m2。冬、春、夏、秋四季大型底棲動物密度分別為129.78 ind./m2、108.44 ind./m2、66.96 ind./m2和74.67 ind./m2,密度的季節變化呈現出冬季最高、春季次之,夏、秋季的數值最低;斷面1、斷面2和斷面3的大型底棲動物密度分別為68.00 ind./ m2、99.56 ind./m2和117.33 ind./m2,表現為斷面3>斷面2>斷面1(圖2)。
2.3 大型底棲動物的生物量
2014-2015年期間九段沙濕地潮間帶大型底棲動物的平均生物量為26.74g/ m2。冬、春、夏、秋四季的生物量分別為16.81 g/ m2、28.69 g/m2和12.08 g/ m2、49.39 g/m2,生物量的季節變化呈現出秋季最高,夏季最低,春、夏季的數值居中;斷面1、斷面2和斷面3的生物量分別為7.08 g/m2、49.20 g/m2和23.96 g/m2,表現為斷面2>斷面3>斷面1(圖3)。
2.4 大型底棲動物的優勢物種
九段沙濕地大型底棲動物的優勢種相對穩定,主要是雙殼類、甲殼類和昆蟲幼蟲。雙殼類主要是河蜆、縊蟶和中國綠螂,其中縊蟶在斷面2數量較多,中國綠螂在斷面3數量較多;甲殼類以譚氏泥蟹為主,在各個斷面具有分布;昆蟲幼蟲在九段沙的分布,主要分布在斷面1(表2)。
優勢種在各斷面、各季節的分布具有一定的規律性分布,如水葉甲在鹽度較低的斷面1的優勢度、密度和生物量最高、斷面2次之,斷面3則很少分布;河蜆和譚氏泥蟹在3個斷面分布沒有明顯差異;縊蟶在斷面2分布較多,在其他兩個斷面幾乎無分布;擬沼螺和中國綠螂等在斷面1很少分布,在鹽度相對較高的斷面2和斷面3的優勢度、密度和生物量較高。

表2 潮間帶底棲動物主要物種的優勢度、密度和生物量
九段沙濕地是上海周圍受人類干擾較少的河口濕地之一,底棲動物種類涵蓋了長江口潮間帶的絕大多數種類。隨著九段沙濕地自然演替,其底棲動物物種的種類數必然會進一步增加。目前九段沙濕地潮間帶底棲動物主要受上游竹園和白龍港兩大污水處理廠、長江南北航道中船舶的環境污染、外來物種互花米草擴散以及人類過度捕撈的各方面影響,底棲動物的種類組成、豐度、密度和生物量的演變規律已受到了干擾。
3.1 加大濕地資源保護意識,減少環境污染
環境污染對九段沙濕地資源的影響正隨著工業化進程而迅速增大,大量的工業廢水、生活用水等有害物質的直接排入,導致濕地水體富營養化,使浮游生物的種類單一,甚至出現藻類爆發性增殖,加重了整體生態惡化。而濕地生態環境的惡化,又導致濕地動植物生態環境的改變和破壞,使越來越多的底棲動物逐年減少,甚至面臨絕跡。在濕地資源管護的基礎上,進一步加大對濕地資源保護意識和濕地資源憂患意識的宣傳教育,特別是加強群眾性的濕地資源保護科普活動,提高全人類的濕地資源保護意識。
3.2 加強濕地科研監測,為濕地環境保護提供科技支持
調查發現互花米草入侵潮間帶后對底棲動物產生了一定的影響,引起底棲動物的種類、棲息密度、生物量優勢度的改變。開展九段沙濕地底棲動物多樣性研究,探索互花米草和九段沙濕地底棲動物的環境效應機制,可為互花米草和九段沙濕地底棲動物資源管理和生物監測提供理論支撐。
3.3 完善濕地法制體系,強化執法管理
根據國家的相應法律、法規以及《九段沙濕地自然保護區管理辦法》的有關規定,加快完善九段沙濕地資源保護及可持續利用的規范制度。九段沙濕地及附近水域是許多重要水生動物的繁殖及育幼場所,應嚴格規范當地漁民對經濟底棲動物的采捕活動,在經濟底棲動物繁殖期禁止采捕活動,在繁殖期外的月份可進行適當采捕,確保不影響經濟底棲動物的補充群體,保證經濟底棲動物的可持續開發利用。
安傳光.2007 a.九段沙潮間帶大型底棲動物研究[D].上海:華東師范大學學位論文
安傳光,趙云龍,林凌,等.2007 b.長江口九段沙潮間帶大型底棲動物季節分布特征初步研究[J].水產學報,31(S1):52-57
陳家寬,馬志軍,李博,等.2003.上海九段沙濕地自然保護區科學考察集[M].北京:科學出版社
陳吉余.1988.上海市海岸帶和灘涂資源綜合調查報告[M].上海:上??茖W技術出版社
國家海洋局908專項辦公室. 2005.海島調查技術規程[M].北京:海洋出版社:11-13
馬克平.1994.生物多樣性研究的原理與方法[M].北京: 中國科學技術出版社:141-165
袁興中,何文珊,孫平躍,等.1999.長江口九段沙濕地生物資源及其變化趨勢研究[J].環境與開發,14 (2):1-4
袁興中,陸健健,劉紅.2002.長江口新生沙洲底棲動物群落組成及多樣性特征[J].海洋學報,24(2):13 3-139
周曉,葛振鳴,施文彧,等.2006.長江口九段沙濕地大型底棲動物群落結構的季節變化規律[J].應用生態學報,17(11):2079-2083
ZHU Min (Shanghai Jiuduansha Wetland National Nature Reserve,Shanghai 200136)
2014年2月至2015年11月,對九段沙濕地的潮間帶進行了大型底棲動物取樣調查。設置了江亞南沙、上沙和下沙3個采樣斷面,分離、鑒定出底棲動物28種,隸屬于4門7綱。優勢物種有短腿水葉甲、河蜆、譚氏泥蟹、中國綠螂和縊蟶等。大型底棲動物平均密度和生物量分別為94.96 ind/m2和26.74g/m2。分析了九段沙濕地的大型底棲動物資源現狀,并提出了改善措施及建議。
九段沙濕地;大型底棲動物;群落;管護策略
To monitor the large number benthic animal communities of Jiuduansha, form February 2014 to November 2015, 3 sampling sections were set respectively at south shoal of Jiangya, Upper shoal and Lower shoal . In the investigation, totally 28 species were collected, which belong to 7 classes of 4 phyla. The dominant species were Donacia frontalis, Corbicula fluminea, Ilyrplax deschampsi, Glauconome chinensis, Sinonovacula constricta and so on. The average density and biomass of 3 sections were 94.96 ind/m2and 26.74 g/m2, respectively. In conclusion, in this study, the current situation of large benthic resources of Jiuduansha wetland was analyzed, and we also put forward the related improvement measures and suggestions.
Jiuduansha wetland; Large benthic animal; Community; Protection Strategy
10.3969/j.issn.1673-3290.2016.04.08
2016-10-20
上海市科委科技項目(10 dz1200800)資助;上海市浦東新區環境保護和市容衛生管理局資助
朱敏(1975-),男,在職研究生,工程師,主要從事河口濕地保護區管理和水生生物資源保護方面的研究工作。E-mail:zhumin 7561@126.com