岱山海域大型底棲動物多樣性分析

章飛軍，柳濤，應岳，蔣紅，葉屬峰

(1.國家海洋局東海分局舟山海洋工作站 舟山 316022；2.國家海洋局東海分局 上海 200137)

岱山海域大型底棲動物多樣性分析

章飛軍1，柳濤1，應岳1，蔣紅1，葉屬峰2

(1.國家海洋局東海分局舟山海洋工作站 舟山 316022；2.國家海洋局東海分局 上海 200137)

文章利用2015年春季航次(5月)和夏季航次(8月)的大型底棲動物采泥調查資料，對岱山海域大型底棲動物的種類組成、豐度、生物量、優勢種、多樣性進行分析。主要研究結果如下：春季航次共采得大型底棲動物15種，夏季共采得大型底棲動物22種。類群涉及紐形動物、腔腸動物、環節動物多毛類、軟體動物、節肢動物甲殼類、棘皮動物等。其中環節動物多毛類在兩個航次中種數均為最高。岱山海域春季大型底棲動物優勢種為：不倒翁蟲、圓鋸齒吻沙蠶、雙鰓內卷齒蠶和金氏真蛇尾。夏季岱山海域大型底棲動物優勢種類有：不倒翁蟲、西方擬蟄蟲和異足索沙蠶，其中不倒翁蟲是兩個調查季度月的共同優勢種。岱山海域春季各站位平均豐度22 ind./m2，豐度范圍為0～90 ind./m2。夏季各站位豐度范圍0～165 ind./m2，平均38 ind./m2。春季各站位濕重生物量范圍0～2.65 g/m2，平均0.81 g/m2。岱山海域夏季各站位濕重生物量范圍0～16.25 g/m2，平均2.29 g/m2。岱山海域春季生物多樣性指數(H′)在0～1.75，平均0.70；夏季生物多樣性指數(H′)在0～1.75，平均0.67，季節間差異不明顯。

岱山海域；大型底棲動物；多樣性

大型底棲動物是海洋生態系統底棲亞系統的關鍵組成。通過參與生物地化循環，共同維持整個海洋生態系統的結構和功能[1]。大型底棲動物通過攝食、掘穴等活動與周圍環境相互作用[2]，其群落結構及生物多樣性的變化常被作為評價海域生境質量的重要指標[3-4]。

岱山縣位于舟山群島中部，地處長江、錢塘江入海口，東瀕太平洋，西臨杭州灣喇叭口，南鄰舟山本島，北接嵊泗列島，全縣總面積5 242 km2，其中海域面積4 936.2 km2，陸域由岱山、衢山、大小長途、秀山、大魚山等404個島嶼和256個海礁組成。特殊的地理位置和優越的自然條件使得岱山一直以來都是東海區重要的漁業資源產地以及捕撈作業重點區域，長期的高強度捕撈作業使得該海域的生態系統受到一定的破壞。另外，近年來沿岸工農業的迅猛發展，導致大量外源性污染物進入該海域，使得海域生境承受著較大的壓力。由于自然和人為多種復雜動力因素相互耦合，導致岱山海域生態系統的脆弱性增強。

為此，根據2015年春夏季調查資料，分析了岱山海域大型底棲動物的群落結構及多樣性特征，旨在為進一步研究該海域生態系統動態變化過程及其對環境變化的響應機制提供基礎數據。

1 材料與方法

1.1 采樣方法

2015年5月和8月，使用采樣面積0.1 m2的抓斗進行岱山海域大型底棲動物采樣調查，共設置采樣站位11個。每個站位采樣兩次。調查分析方法參照《海洋調查規范第六部分 海洋生物調查》(GBT12763.6—2007)進行。各站位坐標如表1所示。

表1 岱山海域大型底棲動物調查站位坐標

1.2 數據處理

(1)優勢度確定

Y=ni/Ni×fi

(1)

式中：ni為該物種個體數；Ni為生物總個體數；fi為該種生物出現頻率；Ygt;0.02為優勢種。

(2)多樣性計算

采用Shannon-weaver多樣性指數(H′)，Pielou均勻度指數(J)，Margalef豐富度指數(d)進行多樣性分析。計算公式如下：

Shannon-weaver多樣性指數：

(2)

Pielou均勻度計算公式：

J=H′/Hmax

(3)

式中：J為均勻度；H′為種類多樣性指數值；Hmax為lnS表示多樣性指數的最大值；S為樣品中總種類數。

Margalef指數計算公式：

d=(S-1)/lnN

(4)

式中：d為豐富度；S為樣品中的種類總數；N為樣品中的生物總個體數。

多樣性指數由PRIMER6軟件的DIVERSE函數計算得出。

2 結果

2.1 種類組成

春季航次共采獲大型底棲動物15種，隸屬于環節動物門、軟體動物門、棘皮動物門、節肢動物門和紐形動物門5個門類。其中，以環節動物門種類最多，為5種，占總種數的34%；其次為軟體動物門、棘皮動物門各3種，各占總種類數的20%；節肢動物門和紐形動物門各有2種，各占總種數的13%。

夏季航次共采獲大型底棲動物22種，同樣分屬環節動物門、軟體動物門、棘皮動物門、節肢動物門和紐形動物門5個門類。以環節動物門種類最多，為10種，占總種數的45%；其次為軟體動物門4種，占總種類數18%；節肢動物門和棘皮動物門各3種，各占總種類數的14%；紐形動物門2種，占總種數的9%。

結合春夏兩季結果可見，環節動物多毛類是岱山海域春夏兩季大型底棲動物的最主要門類。其他門類在春夏兩季所占的比例大致相近，兩個季度調查所得種類名錄詳見表2。

表2 岱山海域大型底棲動物種類組成

續表

注：“+”表示出現;“-”表示未出現.

2.2 優勢種

根據優勢度計算結果可知，春季岱山海域大型底棲動物優勢種類有：不倒翁蟲、圓鋸齒吻沙蠶、金氏真蛇尾、雙鰓內卷齒蠶、鉤蝦一種和圓筒原盒螺。夏季岱山海域大型底棲動物優勢種類為：不倒翁蟲、西方擬蟄蟲和異足索沙蠶(表3)。由表2可知，春季優勢種較為分散，分屬環節動物門、棘皮動物門、節肢動物門和軟體動物門4個門類。夏季優勢種類較為集中，都屬于環節動物門，且優勢度較大。不倒翁蟲是春夏兩季的共同優勢種。

2.3 豐度分析結果

春季岱山海域不同站位大型底棲動物豐度范圍0～90 ind./m2，平均22 ind./m2(表4)。其中豐度前三位的站位為：4號、7號和9號站位，其豐度分別為：90 ind./m2、45 ind./m2以及30 ind./m2。其中4號站位圓筒原盒螺的豐度最高，為30 ind./m2，7號站位出現了較大數量雙鰓內卷齒蠶，豐度為20 ind./m2，而9號站位主要以圓鋸齒吻沙蠶(10 ind./m2)和鉤蝦一種(10 ind./m2)為主。1號、2號以及8號站位豐度最低，均為0。

表3 春夏季岱山海域大型底棲動物優勢種組成

表4春夏季岱山海域大型底棲動物豐度和生物量變化

站位豐度/(ind·m-2)生物量/(g·m-2)春季夏季春季夏季1000.000.0020300.000.25310202.650.6049002.000.005500.100.00625200.700.35745500.300.3080150.000.10930350.500.651025802.5016.2511151650.206.70平均22380.812.29

夏季岱山海域不同站位大型底棲動物豐度范圍0～165 ind./m2，平均38 ind./m2(表4)。其中豐度前三位的站位為：11號、10號和7號站位，其豐度分別為：165 ind./m2、80 ind./m2以及50 ind./m2，其中11號站位異足索沙蠶的豐度最高，為75 ind./m2，10號站位出現了較大數量金氏真蛇尾(20 ind./m2)和鉤蝦一種(20 ind./m2)，而7號站位豐度最高的為不倒翁蟲(35 ind./m2)。1號、4號以及5號站位豐度最低，均為0。

從表4可知，1號、3號、5號、6號、7號和9號站位豐度季節變化不大，2號、4號、8號、10號、11號站位豐度變化較為明顯。夏季平均豐度高于春季。

2.4 生物量分析結果

岱山海域春季(5月)各站位濕重生物量范圍0～2.65 g/m2，平均0.81 g/m2(表4)。生物量前三位的站位為：3號、10號和4號站位，其生物量分別為2.65 g/m2、2.50 g/m2和2.00 g/m2。其中3號站位以洼顎倍棘蛇尾生物量最高，為2.35 g/m2，10號站位金氏真蛇尾生物量最高，為2.00 g/m2，4號站位以不倒翁蟲生物量最高，為1.05 g/m2。1號、2號和8號站位的生物量最低，均為0。

岱山海域夏季(8月)各站位濕重生物量范圍0～16.25 g/m2，平均2.29 g/m2(表4)。生物量前三位的站位為：10號、11號和9號站位，其生物量分別為16.25 g/m2、6.70 g/m2和0.65 g/m2。其中10號站位以金氏真蛇尾生物量最高，為3.40 g/m2，11號站位紅帶織紋螺生物量最高，為1.75 g/m2，9號站位以不倒翁蟲生物量最高，為0.30 g/m2。1號、4號和5號站位的生物量最低，均為0。

從表4可知，1號、2號、5號、6號、7號、8號和9號站位生物量季節變化不大，3號、4號、10號和11號站位生物量變化較為明顯。夏季平均生物量高于春季。

2.5 多樣性分析結果

岱山海域春季大型底棲動物多樣性分析結果如表5所示。4號站位采獲生物種類最多，為7種，平均每個站位2.45種。生物多樣性指數(H′)在0～1.75，平均0.70。

表5 岱山海域春夏季大型底棲動物多樣性分析結果

續表

夏季岱山海域大型底棲動物多樣性分析結果如表5所示。采獲生物種類最多的站位是11號站位，為9種，平均每個站位2.64種。生物多樣性指數(H′)在0～1.75，平均0.67。

3 討論

多樣性指數(H′，d)常被用作評價大型底棲動物群落穩定性和生境質量的指標[6-8]。有學者將大型底棲生物群落的H′和d分成5個等級：高、好、中等、差和低級(表6)[6]。

表6 大型底棲動物群落H′和d等級[6]

岱山海域春夏季大型底棲動物種類組成及優勢種分析結果表明：當前岱山海域大型底棲動物物種數相對較少，多毛類物種數較多及優勢種明顯，這與近期三門灣大型底棲動物研究結果相似；但其豐度生物量水平明顯低于三門灣大型底棲動物研究結果[5]。大型底棲動物群落變化在一定程度上與該海域的環境變化有關。近年來，環境變化、富營養化的加劇以及人類高強度的開發活動已經影響到岱山海域海洋生態系統健康，導致生物群落變化，大型底棲動物種類變少，優勢種變為耐污能力更強的多毛類，豐度和生物量也大大降低。

岱山海域大型底棲動物春夏季的H′均為低級，d也均為低級，富營養化是造成岱山海域大型底棲動物群落多樣性偏低的主要原因。岱山海域屬于富氮、磷型富營養海區，造成岱山海域富營養化的因素包括陸地徑流攜帶沿岸工農業廢水及生活污水輸入[9]。長期富營養化會促使大型底棲動物的種類更替，并導致群落多樣性降低[10]。

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[9] 岱山縣海洋與漁業局.2015年度岱山縣海洋環境公報[R].2016:1-5.

BiodiversityofMacrobenthosofSeaAreainDaishan

ZHANG Feijun1,LIU Tao1,YING Yue1,JIANG Hong1,YE Shufeng2

(1.Zhoushan Marine Workstation of East China Sea Branch of SOA,Zhoushan 316022,China；2.East China Sea Branch of SOA,Shanghai 200137,China)

Using the sampling data of Macrobenthos in spring (May) and summer (August) 2015 around the Daishan sea area,the species composition,abundance,biomass,dominant species,diversity were analyzed.The main results were listed as the follows.There were collected 15 species in Spring and 22 species in summer,which belong to Nemertean,Coelenterate,Annelid (Polychaetes),molluscs,Arthropod,echinoderm and so on.Polychaetes were the species with highest quantities in two cruises.The dominant species of macrobenthos in spring at the Daishan sea area wereSternaspisscutata,Dentinephtysglabra,Aglaophamusdibranchis,andOphiurakinbergi.The dominant species of macrobenthos in summer at the Daishan sea area wereSternaspisscutata,Amaeanaoccidentalis,andLumbrinerisheteropoda.sternaspisscutatawere common dominant species in two cruises.The average abundance of all stations were 22 ind./m2,abundance range were 0～90ind./m2in spring.The average abundance were 38ind./m2,abundance range were 0～165 ind./m2in summer at Daishan sea area.The average biomass of all stations were 0.81 g/m2,biomass range were 0～2.65g/m2in spring.The average biomass were 2.29 g/m2,biomass range were 0～16.25g/m2in summer at Daishan sea area.The average biodiversity index value (H′) of all stations were 0.70,range of biodiversity index value were 0～1.75 in spring.The average biodiversity index value (H′) were 0.67,range of biodiversity index value were 0～1.75 in summer at Daishan sea area.There was no significant difference between seasons.

Daishan sea area,Macromenthos,Biodiversity

2017-03-16;

2017-07-17

海洋公益性行業科研經費專項“基于海洋健康的資源環境承載能力監測預警關鍵技術研究與區域應用示范”(201505008).

章飛軍，工程師,博士研究生，研究方向為大型底棲動物生態學研究

P71；P735

A

1005-9857(2017)09-0120-05