2012—2022年海州灣砂質潮間帶大型底棲動物群落結構變化情況及原因分析

季相星 于愛琛 姜毅

摘 要：為分析人類長期養殖活動對海州灣砂質潮間帶大型底棲動物群落結構的影響，于2012—2022年對其進行調查。本次調查共發現大型底棲動物143種，總平均生物密度為3 081 ind./m2，總平均生物量為161.07 g/m2，光滑河藍蛤（ Potamocorbula laevis） 為第一優勢物種。多樣性指數H波動范圍為1.27～3.67，總平均值為2.52。2017年5月生物密度最高，2012年10月、2017年5月和8月生物量較高，均是由于發現了大量的光滑河藍蛤造成的。黃島長吻蟲（ Saccoglossus hwangtauensis）消失，須鰓蟲（Cirriformia tentaculata） 發現頻次增多，有機碳含量升高，均顯示潮間帶生物群落正由清潔群落向耐污群落轉變，人工養殖活動對調查潮間帶生物群落結構影響顯著。

關鍵詞：海州灣；砂質潮間帶；大型底棲動物；群落結構

海州灣是位于我國黃海中部的一個典型開敞式海灣，岸線全長近170 km，江蘇省唯一連片砂質潮間帶便位于此。潮間帶理化因子變化劇烈，生物資源豐富，同時也是凈化污水、削減陸源污染物進入海洋的一道天然屏障。潮間帶生物群落的時空變化可較好地指示其生態環境質量。

本次調查潮間帶自上世紀八九十年代便開始養殖貝類，初期以養殖四角蛤蜊（ Mactra veneriformis ）為主，2012年開始逐漸減少四角蛤蜊的養殖，2013年未開展養殖，為養殖空窗期。2014年至今，養殖戶大量養殖光滑河藍蛤（ Potamocorbula laevis ），其成為調查潮間帶的絕對優勢種。目前受市場行情等影響養殖品種又開始由光滑河藍蛤向四角蛤蜊過渡。

近年來，國內學者對海州灣潮間帶開展過多次研究[1-3]，但十年以上長時間研究卻未見報道。本文對2012—2022年海州灣砂質潮間帶大型底棲動物的群落結構進行調查研究，以期分析人類長期養殖活動對其群落結構的影響，為潮間帶管理保護和利用提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 站位設置

調查斷面位于江蘇省連云港市海頭鎮，經緯度為119°12′30″E、34°55′57″N，按高潮帶、中潮帶和低潮帶依次設置3個站位（見圖1）。于2012—2022年每年進行采樣，其中2017年、2020年于春、夏、秋各采樣1次，2021年于春、夏采樣2次，其余年份于夏季采樣1次，共計采集潮間帶大型底棲動物16次。另分別于2016年、2017年、2022年夏季采集潮間帶沉積物1次，用于沉積物有機碳量含量分析。

1.2 樣品采集與分析

使用GPS定位，在潮位適合的時候到設置的站點處進行采樣。采用25 cm×25 cm取樣框隨機取樣，每次取3個平行樣。取樣后當場用0.5 mm的網篩進行篩選，將所留物加等體積10%甲醛溶液固定后帶回實驗室，在體視顯微鏡下進行樣品種類鑒定及稱重。生物樣品的采集、保存、計數和稱重均按照《海洋監測規范》[4]進行。有機碳含量采用重鉻酸鉀氧化-還原容量法[4]進行分析。

2 結果

2.1 潮間帶生物種類組成

2012—2022年調查共發現潮間帶生物143種，其中甲殼動物56種，多毛類49種，軟體動物24種，刺胞動物7種，腕足動物3種，扁形動物、紐形動物、半索動物、魚類各1種。除2021年8月甲殼動物最多外，其余期次調查均是多毛類物種數最多（見圖2）。

2012—2022年發現物種數波動變化，2018年后發現物種數總體呈緩慢增多趨勢。其中2013年發現物種數最多，為57種；2015年最少，僅29種。

2.2 潮間帶生物群落結構和多樣性

2012—2022年海州灣砂質潮間帶生物密度范圍為451～17 864 ind./m2，總平均密度為3 081 ind./m2（圖3）。其中軟體動物總平均密度為1 677 ind./m2，占總數的54.4%，為第一大類群；多毛類總平均密度為837 ind./m2，占總數的27.2%；甲殼類總平均密度為540 ind./m2，占總數的17.5%；其它類群僅26 ind./m2。

2012—2022年海州灣砂質潮間帶生物量范圍為1.58～489.17 g/m2，總平均生物量為161.07 g/m2。其中軟體動物總平均生物量為111.26 g/m2，占總數的69.1%（見圖4），為第一大類群；多毛類總平均生物量為30.53 g/m2，占總數的19.0%；甲殼類總平均密度為10.55 g/m2，占總數的6.5%；其它類群僅8.74 g/m2。

多樣性指數H范圍為1.27～3.67，總平均多樣性指數H為2.52，評價為一般（圖5）。根據IRI計算結果（見表1），調查潮間帶第一優勢物種為光滑河藍蛤（ P. laevis ），其IRI值遠高于其它物種；其次為中阿曼吉蟲（ Armandia intermedia）、智利巢沙蠶（Diopatra chiliensis）、四角蛤蜊（M. veneriformis ）等。海州灣潮間帶生物密度、生物量和多樣性指數變化幅度均較大。

2017年5月生物密度最高，達17 864 ind./m2，遠高于其它期次的調查，這是由于發現了大量的光滑河藍蛤幼體造成的。高生物量分別出現在2012年10月、2017年5月和8月；2012年10月密度雖低，但當時養殖的四角蛤蜊個體較大，2017年5月和8月的高生物量均是由于高密度的光滑河藍蛤造成的。從多樣性指數可以看出，光滑河藍蛤迅速生長的2017年5月、2020年5月、2022年5月多樣性指數H均小于2，評價為差。從密度、生物量、生物多樣性變化情況及主要優勢種看，光滑河藍蛤和四角蛤蜊對調查潮間帶生物群落結構起著至關重要的作用，豐度、生物量、多樣性、優勢種等隨養殖品種的生長周期呈波動性變化。

光滑河藍蛤屬于個體小、密度高的養殖品種，其成體也僅約0.86 g/個，養成后主要用作其他海產品的飼料。正因其個體小、密度高，在其快速生長期（5月左右），調查潮間帶平均多樣性僅1.56，評價為差。但四角蛤蜊個體大（成體約11.48 g/個）、密度低，從2012年的監測結果看，其對生物多樣性的影響要遠低于光滑河藍蛤。

3 討論

監測結果顯示，2016年、2017年及2022年調查潮間帶沉積物有機碳含量分別為0.06%、0.16%和0.24%，2022年較2016年增加了3倍，有機碳含量呈逐漸增高的趨勢。調查潮間帶南部約1.5 km為龍王河入海口，北部約1 km為一養殖尾水排口。龍王河自2012年至2020年水質持續劣于Ⅲ類，直至2021年才改善為Ⅲ類；通過2021年3月14日的衛星影像可明顯看到尾水排口處的海灘及部分海水呈黑色。污染物在潮間帶的長期累積使得其沉積物環境質量有所下降。

2012年、2013年、2017年5月和8月的調查中，在低潮帶曾發現過黃島長吻蟲（ S. hwangtauensis ），但之后5年的調查卻不曾再發現。黃島長吻蟲為國家一級保護野生動物，為非脊索動物和脊索動物之間的一個過渡類型，具有重要的科學研究價值。黃島長吻蟲主要穴居于中、低潮帶的黃色細沙底質環境中[7]，近年來調查潮間帶底質有機碳含量增高，低潮帶深層細沙由黃色轉為黑色，不適宜其生存。

2012—2022年調查期間，共發現須鰓蟲（ C. tentaculata ）6次，2019年之前僅發現2次，但2019年至今每年均有發現，且發現位置呈由高潮帶向低潮帶轉移的趨勢（表2）。須鰓蟲喜生活于表層黃沙深層黑沙的低溶解氧高有機碳潮間帶，其遍布全身的鰓使其能夠耐受低氧環境，是典型的砂質潮間帶污染指示種[8]。調查潮間帶須鰓蟲的變化情況指示該潮間帶沉積物環境有所惡化，有向低溶解氧高有機碳的潮灘演化的危險。

沉積物環境的惡化、清潔物種的減少、耐污物種的增多均表明調查潮間帶生物群落由清潔群落向耐污群落轉變。

4 結論

調查共發現大型底棲動物143種，總平均生物密度為3 081 ind./m2，總平均生物量為161.07 g/m2，光滑河藍蛤為第一優勢物種。多樣性指數H波動范圍為1.27～3.67，總平均值為2.52。

人工養殖活動對調查潮間帶生物群落結構影響顯著，豐度、生物量、多樣性、優勢種等隨養殖品種的生長周期呈波動性變化。

潮間帶沉積物環境質量有所下降，有機碳含量明顯升高，生物群落由清潔群落向耐污群落轉變。

參考文獻：

[1] 高愛根，楊俊毅，曾江寧，等.海州灣潮間帶大型底棲動物的分布特征[J].海洋學研究，2009，27（1）：22-29.

[2] 李軍，季相星，姜玲，等.海州灣潮間帶大型底棲動物多樣性研究[J].環境監控與預警，2017，9（4）：45-48.

[3] 季相星，李軍，姜毅，等.2012—2017年海州灣潮間帶大型底棲動物群落結構及變化[J].中國環境監測，2018，34（6）：130-136.

[4] 國家質量監督局.海洋監測規范： 近海污染生態調查和生物監測：GB 17378.7-2007[S].北京：中國標準出版社，2007：12-22.

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[7] 張寶琳，王洪法，張文勇，等.膠州灣腸鰓類種類與分布[J].海洋科學，2007（2）：65-67+97.

[8] 季相星.青島灣潮間帶大型底棲動物生態學研究[D].青島：中國海洋大學，2012.

Abstract：In order to analyse the impact of long-term human aquaculture activities on the community structure of macrobenthos in the sandy intertidal zone of Haizhou Bay，macrobenthos were investigated from 2012 to 2022. In total，143 species were found. During the investigation，the average abundance of macrobenthos was 3 081 ind./m2，and the average biomass was 161.07 g/m2. Potamocorbula laevis? was the first dominant species.The range of Shannon-Wiener index of macrobenthos was 1.27～3.67，with an average of 2.52. The highest abundance occurred in May 2017 ，and the biomass was higher in October 2012，May 2017，and August 2017.Both high abundance and high biomass were due to the discovery of a large number of? Potamocorbula laevis.Saccoglossus hwangtauensis? disappeared， Cirriformia tentaculata? were found more frequently，and the amount of SOC increased.The intertidal biological community has changed from a clean community to a pollution resistant community. Artificial aquaculture activities had a significant impact on the structure of intertidal biological communities.

Key words：Haizhou Bay;sandy intertidal zone; macrobenthos; community structure

（收稿日期：2023-04-01）