舟山東極島潮間帶貝類生態(tài)學(xué)初步研究

蔡林婷, 王一農(nóng), 李祥付, 馮 瑤, 趙靜霞, 邵 力

(寧波大學(xué) 海洋學(xué)院 浙江 寧波 315211)

東極島地處舟山群島最東端(30°05′～30°15′N,120°15′～130°15′E), 屬于東海海域, 底質(zhì)以巖相為主。以往對東極島的研究報道有中街山列島底棲海藻的生態(tài)特征及資源環(huán)境[1-2]、軟體動物的種類組成[3]及大型底棲動物的群落結(jié)構(gòu)[4], 舟山東極島荔枝螺及管角螺的營養(yǎng)成分[5-6]、夏季巖礁潮間帶大型底棲動物的群落格局[7]、潮間帶底棲海藻的分布特征[8]。有關(guān)東極島潮間帶貝類種類組成、分布及季節(jié)消長等研究未見詳細報道。本文報道了在東極島進行潮間帶調(diào)查的貝類種類組成、數(shù)量分布、生態(tài)特點等成果, 以便進一步了解東極島潮間帶貝類生態(tài)學(xué)狀況, 為浙江海洋生態(tài)系統(tǒng)的基本群落結(jié)構(gòu)等研究提供參考。

1 材料與方法

1.1 樣本采集

在東極島設(shè)3個采樣點(圖1)(廟子湖島、青浜島、葉子山島), 于春季(2010年4月)、夏季(2010年8月)、秋季(2010年11月)、冬季(2011年3月), 在大潮期間, 按照調(diào)查規(guī)范[9-10]要求在潮間帶進行貝類采樣,其中葉子山島只采了一次, 且采樣時間為夏季。每點采樣面積25 cm×25 cm。貝類樣本用5%～7%福爾馬林溶液固定, 在實驗室內(nèi)鑒定種類, 吸干樣本表面水分后, 用電子天平(感量 0.01g)稱質(zhì)量, 并記錄種類名稱、種類數(shù)量、個體數(shù)量及質(zhì)量。

圖1 東極島潮間帶貝類采樣地點示意圖Fig. 1 Dongji Island intertidal shellfish diagram of sampling sites

1.2 數(shù)據(jù)處理

根據(jù)所得貝類個體數(shù)量、質(zhì)量等數(shù)據(jù), 計算其生物量、棲息密度、豐富度指數(shù)、均勻度指數(shù)、多樣性指數(shù)等, 公式如下:

生物量(g/m2)=m/s

棲息密度(個/m2)=ni/s

式中:m為樣方內(nèi)該物種的總質(zhì)量,s為樣方的面積,ni為第i種的個體數(shù),Pi為第i種的個體數(shù)與該群落總個體數(shù)之比值,S為物種總數(shù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 東極島潮間帶貝類種類組成及分布

在3個采樣點、3個潮帶、4個季節(jié)的調(diào)查中, 鑒定出東極島貝類總種類數(shù)量為33種, 隸屬3綱7目20科(表1)。其中腹足綱20種, 瓣鰓綱8種, 多板綱5種。主要有貽貝科 6種, 馬蹄螺科 4種, 骨螺科3種, 這3科的種類占總數(shù)的39.4%。

表1 東極島潮間帶貝類種類名錄及在我國沿岸分布Tab. 1 Dongji Island intertidal shellfish species list and coastal distribution in China

對東極島貝類與我國渤海、黃海、南海海域沿岸貝類分布比較歸納, 發(fā)現(xiàn)屬于渤海種有 19種, 黃海種有19種, 南海種有26種?？梢? 南海種比黃渤海種多, 這說明東極島貝類生長環(huán)境與南海相近。此外, 刺履螺為東海特有。

2.2 東極島潮間帶貝類種類區(qū)系分析

東極島潮間帶貝類按其對溫度適應(yīng)性質(zhì)和在我國沿海的分布范圍可劃分為廣溫廣布種、溫帶種、亞熱帶種3大類群(表2)。

表2 東極島不同溫度性質(zhì)類群的貝類種類數(shù)量及占總貝類種類數(shù)量的百分比Tab. 2 The number and percentage of shellfish species at different temperatures in the Dongji Island

浙江省海島處于北方冷溫帶海域和南方熱帶海域的過渡帶, 氣溫的劇烈變化和臺灣暖流的影響對各海區(qū)島嶼潮間帶生物種類的組成與分布起主導(dǎo)作用: 夏季的高溫遏制了冷溫性種類的分布, 冬季的低溫則制止了熱帶性種的分布, 只有廣溫廣布種、溫帶種和亞熱帶種適宜在浙江沿海各島嶼潮間帶生存,具體如下: (1)廣泛分布于我國南北沿岸的廣溫廣布種 15種, 占 45.5%。該類群為潮間帶貝類組成中的主要組成成分, 其中嫁 、單齒螺、短濱螺、銹凹螺、帶偏頂蛤、紅條毛膚石鱉較多。(2)分布于東海、南海的亞熱帶種 14種, 占 42.4%。該類群在潮間帶群落中占較大優(yōu)勢, 有角蠑螺、覆瓦小蛇螺、條紋隔貽貝、瘤荔枝螺、習(xí)見蛙螺、棘刺牡蠣等。其中茅草螺較少見, 刺履螺為東海特有。(3)主要分布于黃渤海的溫帶種4種, 占12.1%, 為矮擬帽貝、厚殼貽貝、偏頂蛤、紫貽貝, 這4種為黃渤海及東海所有, 南海沒有。

2.3 東極島潮間帶貝類種類數(shù)量的水平、垂直分布

對潮間帶貝類種類數(shù)量通過水平分布、垂直分布、季節(jié)分布進行比較來分析其生態(tài)特點, 其中取樣點廟子湖島、青浜島、葉子山島為水平分布, 高潮帶、中潮帶、低潮帶為垂直分布, 春季、夏季、秋季、冬季為季節(jié)分布。

2.3.1 東極島潮間帶貝類種類數(shù)量水平分布

東極島潮間帶水平分布種類以廟子湖島最多,葉子山島次之, 青浜島最少(表3)。

表3 東極島潮間帶貝類種類數(shù)量水平分布Tab. 3 Horizontal distribution of shellfish species in the Dongji Island intertidal zone

從表3中看出, 廟子湖島潮間帶共29種貝類,以腹足綱占優(yōu)勢種。有多板綱中的朝鮮鱗帶石鱉,腹足綱中的史氏背尖貝、茅草螺、刺履螺等, 瓣鰓綱中的短石蟶、厚殼貽貝等, 條紋隔貽貝呈斑狀分布。

葉子山島潮間帶共有 15種貝類, 以粒結(jié)節(jié)濱螺、疣荔枝螺、紅條毛膚石鱉最多, 有瓣鰓綱中的帶偏頂蛤, 條紋隔貽貝生物量極大, 以集群呈片狀分布, 另外還出現(xiàn)了紫海膽(Anthocidaris crassispina)及大量成群結(jié)隊的海蟑螂(Ligia exotica)。

青浜島潮間帶共有 12種貝類, 有粒結(jié)節(jié)濱螺、條紋隔貽貝、日本菊花螺等, 在其島上發(fā)現(xiàn)了紫貽貝。

2.3.2 東極島潮間帶貝類種類數(shù)量垂直分布

垂直分布種數(shù)以低潮帶占優(yōu)勢, 高潮帶相對較少(表 4)。

表4 東極島潮間帶貝類種類數(shù)量垂直分布Tab. 4 Vertical distribution of Shellfish species in the Dongji Island intertidal zone

由表 4看出, 高潮帶受潮汐、拍岸浪等的影響,海水可以飛濺到高潮帶5 m以上的區(qū)域。主要有粒結(jié)節(jié)濱螺、短濱螺、矮擬帽貝及單齒螺等7種, 未見多板綱種類。第I亞帶常見粒結(jié)節(jié)濱螺、短濱螺, 第II亞帶有矮擬帽貝、條紋隔貽貝及單齒螺。濱螺類個體大小不一, 間插分布, 粒結(jié)節(jié)濱螺還向上分布到海水飛沫濺到的最高處和潮上帶巖縫里。

中潮帶第I亞帶有史氏背尖貝, 第II亞帶有條紋隔貽貝呈斑狀分布, 在棲息密度和生物量上均占優(yōu)勢, 其中還有常見的紅條毛膚石鱉, 荔枝螺及零星的棘刺牡蠣。第III亞帶縫隙的水溝里出現(xiàn)麗口螺、麗核螺、荔枝螺, 其中荔枝螺較多。

低潮帶習(xí)見種有日本寬板石鱉、黃口荔枝螺、刺履螺。偏頂蛤較多, 多生于珊瑚藻(Corallina officinalisl)下, 其他種類數(shù)量較少, 如短石蟶, 銹凹螺等。

2.4 東極島潮間帶貝類生物量和棲息密度分布

2.4.1 東極島潮間帶貝類生物量和棲息密度的水平、垂直分布

因葉子山島只在夏季采樣, 故東極島潮間帶貝類生物量和棲息密度的水平分布主要研究3個采樣點的夏季數(shù)據(jù), 夏季貝類3個潮帶生物量和棲息密度的分布如圖2所示。葉子山島3個潮帶的平均生物量明顯大于青浜島和廟子湖島, 為3 741.2 g/m2, 廟子湖島為2 171.6 g/m2, 青浜島最低, 為1 514.4 g/m2。葉子島3個潮帶的平均棲息密度最大, 高達 2 000.6個/m2,廟子湖島次之, 為 622.7個/m2, 青浜島最低, 為436.0個/m2。在葉子山島采樣點中潮帶第III亞帶有個顯著的高值, 這是因為該處大片分布條紋隔貽貝等種類的緣故。東極島潮間帶貝類數(shù)量的垂直分布中, 生物量由高潮帶至低潮帶呈遞增趨勢, 中潮帶生物量最高; 棲息密度以中潮帶最高, 并向高、低潮帶遞減。

2.4.2 東極島潮間帶貝類生物量、棲息密度的季節(jié)變化

圖2 東極島夏季各采樣點潮間帶貝類生物量、棲息密度Fig. 2 Biomass and Density of shellfish in intertidal zone of sampling sites in Dongji Island in summer

東極島3個采樣點、3個潮帶、4個季節(jié)四季平均生物量為 1 541.8 g/m2, 四季平均棲息密度為925.2 個/m2。不同季節(jié)的生物量和棲息密度都有變化(圖3), 夏季生物量最高為2 469.0 g/m2, 春季次之為 2 171.6 g/m2, 冬季為 794.3 g/m2, 秋季最少為732.4 g/m2; 棲息密度同樣是夏季最高為1 590.1個/m2,秋季次之為860.0個/m2, 冬季為628.0個/m2, 春季最少為 622.7個/m2。覆瓦小蛇螺、條紋隔貽貝的季節(jié)變化不大; 日本菊花螺, 以春季生物量最高, 春季為該螺的繁殖季節(jié), 巖礁表面可見大量黃色卵群, 到秋季明顯減少。

圖3 東極島潮間帶貝類生物量和棲息密度的季節(jié)變化Fig. 3 The seasonal variations of biomass and habitats density of intertidal shellfish

2.5 東極島貝類各采樣點、潮間帶、季節(jié)的生態(tài)指數(shù)

東極島潮間帶貝類H',J的變化如表5所示。3個島的H'值范圍為0.93～3.49,J值范圍為0.26～0.69,都以廟子湖島為最高, 葉子山島次之, 青浜島最小,其中青浜島和葉子山島相差不大。這可能與優(yōu)勢種的分布有關(guān), 種類組成越豐富、物種分布越均勻的地區(qū), 貝類多樣性指數(shù)就越高[15-17]。H'值中潮帶最高,為3.10;J值高潮帶最高, 為0.79。四季的變化中,H'值和J值范圍分別為1.84～3.02, 0.41～0.74, 趨勢一致從大至小依次為春、冬、秋、夏。

表5 東極島潮間帶貝類生態(tài)指數(shù)Tab. 5 Diversity index of shellfish in the intertidal zone of Dongji Island

3 討論與小結(jié)

3.1 東極島潮間帶貝類種類區(qū)系劃分

浙江省海島處于北方冷溫帶海域和南方熱帶海域的過渡帶[18], 氣溫的劇烈變化和臺灣暖流的影響對各海區(qū)島嶼潮間帶生物種類的組成與分布起主導(dǎo)作用: 夏季的高溫遏制了冷溫性種類的分布, 冬季的低溫則制止了熱帶性種的分布, 東極島只出現(xiàn)了廣溫廣布性種、溫帶性種和亞熱帶性種3個類群, 從整個貝類區(qū)系來看, 東極島貝類屬于印度-西太平洋的中國-日本亞區(qū)區(qū)系。

3.2 東極島貝類與浙江沿岸貝類生物參數(shù)比較

東極島底質(zhì)以巖相為主, 將東極島貝類與浙江沿岸(南麂列島、北麂列島、舟山、寧波、臺州、溫州)[19-27]巖相貝類進行種類數(shù)量、生物量及棲息密度比較, 發(fā)現(xiàn)東極島貝類種類在浙江沿岸中最少, 但是它的生物量和棲息密度較高。東極島貝類生物量僅次于南麂列島。東極島貝類棲息密度少于南麂列島、北麂列島, 與臺州、溫州相差無幾(圖4、圖5)。

圖4 東極島與浙江沿岸巖相貝類生物量比較Fig . 4 Comparison of the biomass between different zones of Zhejiang

圖5 東極島與浙東沿岸巖相貝類棲息密度比較Fig. 5 Comparison of the density between different zones of Zhejiang

東極島貝類種類少, 而四季平均生物量和棲息密度大, 這主要是由于種間競爭相比其他地區(qū)有所緩和, 利于貝類個體生長繁殖, 加之東極島的地理環(huán)境較好適宜貝類生存。東極島曾經(jīng)還是曼氏無針烏賊的產(chǎn)卵場, 它的溫度、鹽度、潮汐、浪強度等水環(huán)境都適合多數(shù)貝類生存, 同時東極島屬風(fēng)浪作用極強的極開敞海岸, 多數(shù)為巖岸, 也為貝類的生存提供了良好的地理環(huán)境。所以才使得東極島的四季平均生物量和四季平均棲息密度能夠如此之高。

3.3 東極島潮間帶貝類與浙江沿岸潮間帶貝類生態(tài)指數(shù)比較

根據(jù)浙江沿岸(朱家尖、南麂列島及上馬鞍山)潮間帶貝類平均生態(tài)指數(shù)[20,28-31]制成圖6, 并與東極島潮間帶貝類生態(tài)指數(shù)進行比較。東極島潮間帶貝類H'為1.97,J平均為0.52; 上馬鞍山潮間帶貝類的群落H'平均為2.77,J為0.72[28]; 朱家尖潮間帶貝類H' 為1.38,J為0.65, 其潮間帶貝類群落結(jié)構(gòu)簡單, 呈現(xiàn)出明顯的季節(jié)變化, 以夏季和初春表現(xiàn)出高的種類多樣性[29-31]; 南麂列島潮間帶H' 為2.15,J為0.50[20]。

圖6 東極島與浙江沿岸潮間帶貝類生態(tài)指數(shù)比較Fig. 6 Comparison of evenness index and diversity index of shellfish between different islands

從以上4個不同地點生態(tài)指數(shù)的對比中可得出,H'以上馬鞍山為最高, 朱家尖最少, 說明上馬鞍山種類較多;J總體相差不大, 說明東極島、南麂列島、朱家尖及上馬鞍山物種分布較均勻, 其中上馬鞍山與朱家尖指數(shù)相近, 東極島與南麂列島相近。通過以上的對比, 可以得出東極島潮間帶貝類的生態(tài)指數(shù)屬于正常范圍, 種類較豐富, 分布較均勻, 生態(tài)環(huán)境穩(wěn)定, 有可能是東極島還未大量被開發(fā)的緣故。

3.4 對東極島貝類開發(fā)利用的建議

東極島經(jīng)濟性貝類有銹凹螺、荔枝螺、條紋隔貽貝、厚殼貽貝等, 這些經(jīng)濟種為東極島漁民帶來了一定的經(jīng)濟價值。隨著東極島知名度的不斷擴大、旅游資源的進一步開發(fā)和上島人員的日趨增多, 東極島承受的環(huán)境壓力也將隨之增加, 同時為不斷滿足海鮮的日供應(yīng)量, 經(jīng)濟性貝類的數(shù)量必將會受到一定程度的流失, 為了避免這些經(jīng)濟種的利用受到破壞, 相關(guān)部門有必要制定一些貝類繁衍期間的禁捕措施。

3.5 小結(jié)

東極島共鑒定潮間帶貝類33種, 隸屬3綱7目20科。東極島潮間帶貝類可分為廣溫廣布種(15種)、溫帶種(4種)、亞熱帶種(14種)3個類群。潮間帶貝類四季平均生物量為1 541.8 g/m2, 由高潮帶向低潮帶呈遞增趨勢; 四季平均棲息密度為 925.2 個/m2,以中潮帶最高, 向高潮帶和低潮帶遞減。生物量以夏季最高, 秋季最低; 棲息密度以夏季最高, 春季最低。H′和J分別為 0.9～3.0, 0.2～0.8。結(jié)果表明東極島種類豐富, 物種分布均勻, 生態(tài)環(huán)境穩(wěn)定。

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