2015—2018 年春季海州灣大型底棲動物多樣性研究

季相星 仲維斌 王統旺

（江蘇省連云港環境監測中心 江蘇連云港 222001）

海州灣位于黃海中南部，為典型的開敞式海灣。 近年來，隨著經濟發展與沿海開發， 海州灣水質發生了較大的變化［1］。大型底棲動物因其較高的生活穩定性及對污染的敏感性，使其成為評價海洋環境的重要手段［2］。 近年來，國內學者已對周邊海域大型底棲動物開展了較系統的研究［3-4］，但海州灣海域卻鮮有報道［5］。 本文以2015—2018 年調查結果分析大型底棲生物多樣性，以其為該海域的深入研究提供基礎。

1 材料與方法

1.1 站位設置

在海州灣設置5 個站位（圖1），分別于2015—2018 年4月（春季）進行共計4 個航次的大型底棲動物調查。

圖1 海州灣大型底棲動物調查站位圖

1.2 樣品的采集和處理

使用0.1 m2的靜力式采泥器進行采樣，0.5 mm 孔徑的網篩分選沉積物樣品，分選后留在網篩上的標本及殘渣，現場全部收集裝瓶， 用等體積10%福爾馬林溶液固定后帶回實驗室進行分選、鑒定、計數及稱重。

1.3 數據分析

1.3.1 優勢種的確定

采用相對重要性指數IRI（Index of Relative Importance）進行優勢種的確定。 計算公式如式（1）：

式中：W 為每種的生物量占總生物量的百分比；N 為每種的豐度占總豐度的百分比；F 為該種出現的頻率。

1.3.2 多樣性指數的計算

采用Margalef 豐富度指數d、Shannon-Wiener 多樣性指數H′以及Pielou′s 均勻度指數J′進行多樣性分析，公式如式（2）～（4）：

式中：Pi為第i 種的個體數與總個體數的比值；N 為總個體數；S 為總種數。

2 結果

2.1 大型底棲動物種類組成

本次調查共發現大型底棲動物99 種，其中多毛類40 種，占總種數的40.40%；軟體動物18 種，占總種數的18.18%；甲殼動物33 種，占總種數的33.33%；棘皮動物3 種，腔腸動物2種，紐形動物、扁形動物及魚類各1 種，共占總種數的8.08%。

在各航次調查中，2018 年發現物種數最多，為55 種；2015年及2017 年發現物種數相同，均為42 種；2016 年發現51 種。

2.2 大型底棲動物豐度變化

本次調查海州灣大型底棲動物豐度范圍為140 ind./m2～1 535 ind./m2，總平均豐度為617.9 ind./m2。 其中多毛類總平均豐度為464.4 ind./m2， 占總平均豐度的75.1%， 為豐度第一大類群；軟體動物為61.9 ind./m2，占10.0%；甲殼動物為57.5 ind./m2，占9.3%；其它類群共34.3 ind./m2，占5.5%。

2015—2018 年春季海州灣大型底棲動物豐度變化如圖2所示，2018 年平均豐度最高，為924.0 ind./m2；2017 年最低，為330.0 ind./m2。 各年度調查中均是多毛類豐度最高。

2.3 大型底棲動物生物量變化

本次調查海州灣大型底棲動物生物量范圍為0.03 g/m2～192.54 g/m2，總平均生物量為20.09 g/m2。其中多毛類總平均生物量為1.62 g/m2，占總平均生物量的8.05%；軟體動物為9.49 g/m2，占47.24%，為生物量第一大類群；甲殼動物為3.04 g/m2，占15.12%；其他類群共5.94 g/m2，占29.59%。

圖2 2015—2018 年春季海州灣大型底棲動物豐度變化

2015—2018 年春季海州灣大型底棲動物生物量變化如圖3 所示，調查期間生物量變化較大，最高的2017 年平均生物量達52.46 g/m2，而最低的2015 年僅0.61 g/m2。2017 年在HZ03 站位發現了較多大個體的寬殼全海筍（Barneadilatata，165.5 g/m2），導致本次調查生物量遠高于其他年份。 而2018 年在多個站位均發現了較大個體的棘刺錨參（Protankyrabidentata），同時在個別站位發現了大個體的拉氏狼牙蝦虎魚 （Odontamblyopus lacepedii）和日本鼓蝦（Alpheus japonicus），導致其生物量也較高。相較于其他年份，2015 年調查各站位均未曾發現較大個體的物種，導致其生物量較小。

圖3 2015—2018 年春季海州灣大型底棲動物生物量變化

2.4 大型底棲動物優勢種

本次研究相對重要性指數（IRI）前10 位的種如表1 所示，多毛類多達6 種且前4 位的種均為多毛類， 可見多毛類在調查海域底棲生物群落中占有相當重要的作用。 不倒翁蟲（Sternaspisscutata）、足刺擬單指蟲（Cossurellaaciculata）等多毛類均屬高豐度低生物量的物種，而棘刺錨參（P.bidentata）、寬殼全海筍（B.dilatata）、拉氏狼牙蝦虎魚（O.lacepedii）均屬于低豐度高生物量的物種， 其較高的生物量使其成為了該調查海域的優勢種。

表1 相對重要性指數（IRI）前10 位的種

2.5 生物多樣性指數

2015—2018 年多樣性指數變化趨勢如圖4 所示。 根據H′指數評價，所有年份生物多樣性均為豐富，說明調查海域大型底棲動物多樣性較高，沉積物環境較好。但從H′指數及J′指數也可看出，其多樣性整體呈下降的趨勢。

圖4 海州灣大型底棲動物多樣性指數變化趨勢

3 結論

本次調查共發現大型底棲動物99 種， 豐度范圍為140 ind./m2～1535 ind./m2，總平均豐度為617.9 ind./m2，生物量范圍為0.03 g/m2～192.54 g/m2，總平均生物量為20.09 g/m2，多毛類為調查海域底棲群落第一大優勢類群。根據H′指數評價，調查海域大型底棲動物多樣性較高，沉積物環境較好。