芝罘島污水排放對大型底棲動物群落的影響*

劉甜甜,李曉靜,周政權(quán),陳琳琳,李寶泉**

(1.浙江海洋大學(xué)，浙江舟山 316000；2.中國科學(xué)院煙臺海岸帶研究所,山東煙臺 264003；3.中國科學(xué)院大學(xué),北京 100049)

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芝罘島污水排放對大型底棲動物群落的影響*

劉甜甜1,李曉靜2,3,周政權(quán)2,3,陳琳琳2,李寶泉2**

(1.浙江海洋大學(xué)，浙江舟山 316000；2.中國科學(xué)院煙臺海岸帶研究所,山東煙臺 264003；3.中國科學(xué)院大學(xué),北京 100049)

【目的】分析芝罘島附近污水排放對該海域大型底棲動物群落結(jié)構(gòu)的影響，為近岸海區(qū)生物多樣性保護(hù)的可持續(xù)和海洋環(huán)境生態(tài)監(jiān)測利用提供科學(xué)依據(jù)?！痉椒ā坑?012年9月在芝罘島附近海域設(shè)置10個站位對大型底棲動物群落進(jìn)行調(diào)查和分析。采用生物統(tǒng)計(jì)軟件PRIMER6.0計(jì)算Shannon-Wiener多樣性指數(shù)(H′)、Margalef物種豐富度指數(shù)(D′)和Pielou物種均勻度指數(shù)(J′)，并進(jìn)行等級聚類(CLUSTER)、MDS標(biāo)序及ABC曲線分析?！窘Y(jié)果】共鑒定出大型底棲動物63種，其中多毛類35種，軟體動物13種，甲殼動物11種，棘皮動物3種，其他類群生物1種，優(yōu)勢類群為多毛類。總平均生物量為8.30 g/m2，軟體動物貢獻(xiàn)率最高；總平均豐度為618.67 ind./m2，多毛類貢獻(xiàn)率最高。Shannon-Wiener多樣性指數(shù)(H′)、Margalef物種豐富度指數(shù)(D′)和Pielou物種均勻度指數(shù)(J′)分別為3.173±0.102,5.469±0.417和0.965±0.007。Pielou物種均勻度指數(shù)(J′)與鹽度呈顯著正相關(guān)關(guān)系(P<0.05)，而Shannon-Wiener多樣性指數(shù)(H′)和Margalef物種豐富度指數(shù)(D′)與12個主成分環(huán)境因素均無顯著相關(guān)性。CLUSTER聚類分析和MDS標(biāo)序結(jié)果表明，在60%的相似性水平上，不同站位可分為3組，且不同群落組間差異顯著。離排污口最近的Z2站位以絲異蚓蟲為主的多毛類占絕對優(yōu)勢，且優(yōu)勢種表現(xiàn)出小型化趨勢?！窘Y(jié)論】水深、溶解氧與總氮含量是影響該海域大型底棲動物群落空間分布的關(guān)鍵環(huán)境因子，與底棲動物豐度、生物量的相關(guān)性較大。ABC曲線顯示該海域部分站位的底棲動物群落受到中等程度的擾動。結(jié)合歷史材料發(fā)現(xiàn)，調(diào)查區(qū)域大型底棲動物群落物種呈小型化趨勢，物種組成單一，多毛類占絕對優(yōu)勢。

煙臺芝罘島 大型底棲動物 群落結(jié)構(gòu) 污水排放 環(huán)境因子

0 引言

【研究意義】大型底棲動物大多生活在有氧和有機(jī)質(zhì)豐富的沉積物表層，并通過作用于底層水體和沉積物環(huán)境參與水體-沉積物界面的營養(yǎng)物質(zhì)循環(huán)，影響污染物的遷移轉(zhuǎn)化與沉積物的穩(wěn)定性，在海洋生態(tài)系統(tǒng)的能流與物流中占有重要地位[1]。由于其活動能力弱，生活也相對穩(wěn)定，且不同物種對海洋環(huán)境污染反應(yīng)敏感程度不一，長期以來一直作為生態(tài)系統(tǒng)變化的環(huán)境指示種[2]。底棲動物的種類組成、區(qū)域分布及多樣性特征等與其生存的環(huán)境密切相關(guān)，鹽度、沉積質(zhì)的特征和人為擾動等因素的變化都會引起底棲動物種類、數(shù)量、分布及生物多樣性的改變[3]。因此對大型底棲動物群落生態(tài)特征的研究對了解底棲動物群落的動態(tài)變化、生態(tài)系統(tǒng)健康評估、科學(xué)管理及海洋生物資源合理利用具有重要的意義?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】國內(nèi)外已開展不少有關(guān)排污對底棲動物群落結(jié)構(gòu)影響的調(diào)查和研究。賈樹林等[4]調(diào)查生活污水、工業(yè)排污等有機(jī)污染對錦州灣底棲生物群落的影響，發(fā)現(xiàn)環(huán)境受擾動海域的優(yōu)勢種為多毛類，且呈現(xiàn)小型化趨勢；Tabatabaie等[5]對波斯灣西北邊緣的加納姆河進(jìn)行調(diào)查，發(fā)現(xiàn)鄰近污水處理廠的海域主要物種為多毛類。國內(nèi)學(xué)者也先后進(jìn)行不同地區(qū)的調(diào)查研究，如排污對錦州灣大型底棲動物生態(tài)的影響[4]、環(huán)境污染對小清河口大型底棲動物多樣性的影響[3]、污水排海對小型底棲生物豐度和生物量的影響[6]、廈門市多個排污口對廈門灣大型底棲動物群落的干擾[7]。何明海等[8]發(fā)現(xiàn)在廈門西港污染海域，隨污染程度的增加，多毛類數(shù)量增加，棘皮動物數(shù)量減少，甚至絕跡?！颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】目前尚未有對芝罘島附近海域大型底棲動物進(jìn)行全面的物種多樣性和多樣性分布格局及其與環(huán)境因子關(guān)系的報(bào)道?！緮M解決的關(guān)鍵問題】利用2012年9月對芝罘島附近海域大型底棲動物的調(diào)查結(jié)果，分析芝罘島附近污水排放對該海域大型底棲動物群落結(jié)構(gòu)的影響，借此了解污水排放等人類活動對煙臺近海海洋資源的影響程度，為近岸海區(qū)生物多樣性保護(hù)的可持續(xù)和海洋環(huán)境生態(tài)監(jiān)測利用提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 站位設(shè)置與樣品采集

依據(jù)距離芝罘島排污口位置的不同，共布設(shè)10個采樣站位(圖1)。使用取樣面積為0.05 m2的抓斗式采泥器，每個站位取3個平行樣品，合并為1個樣品。采用0.5 mm孔徑的網(wǎng)篩對樣品進(jìn)行分選，并使用75%酒精進(jìn)行現(xiàn)場固定，帶回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行分類鑒定至種或?qū)偌壦?，并進(jìn)行個體計(jì)數(shù)及稱重(天平精度為0.001 g)。樣品的處理、保存、計(jì)數(shù)和稱重均按照《海洋調(diào)查規(guī)范》(GB/T 12763.6—2007)進(jìn)行。水深、水溫(WT)、鹽度(Sal)、溶解氧(DO)和pH值等環(huán)境因子利用YSI環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)(600QS-M-O，美國)現(xiàn)場測定。營養(yǎng)鹽利用營養(yǎng)鹽自動流體分析儀進(jìn)行測定，測定標(biāo)準(zhǔn)為《海洋監(jiān)測規(guī)范第4部分：海水分析》(GB 17378.4—2007)。

圖1 調(diào)查海域及采樣位點(diǎn)

1.2 數(shù)據(jù)處理

1.2.1 群落多樣性分析

大型底棲動物的群落多樣性采用優(yōu)勢度Y、Shannon-Wiener 多樣性指數(shù)(H′)、Margalef物種豐富度指數(shù)(D′)和Pielou 物種均勻度指數(shù)(J′)進(jìn)行分析。其中，

優(yōu)勢度Y=(ni/N)×fi，

Margalef物種豐富度指數(shù)(D′)=(S-1)/log2N，

Pielou 物種均勻度指數(shù)(J′)=H′/log2S，

式中，N為所有站位采泥樣品中的所有大型底棲動物的總個體數(shù)目，ni為第i種底棲動物的個體數(shù)，fi為該物種在各站位出現(xiàn)的頻率，S為樣品的種類總數(shù)，Pi為第i種的個體數(shù)與樣品中總個數(shù)的比值(Ni/N)。當(dāng)Y>0.02時，該種即為優(yōu)勢種[9]。

1.2.2 群落結(jié)構(gòu)分析

采用生物統(tǒng)計(jì)分析軟件PRIMER 6.0進(jìn)行分析：使用經(jīng)平方根轉(zhuǎn)化后的物種豐度數(shù)據(jù)計(jì)算站位間的Bray-Curtis相似性系數(shù)，并構(gòu)建相似性矩陣；然后采用等級聚類分析CLUSTER和非度量多維標(biāo)度(non-metric multi-dimensional scaling，MDS)排序方法分析大型底棲動物的群落結(jié)構(gòu)。在聚類分析的基礎(chǔ)上，應(yīng)用單因子相似性分析(One-way analysis of similarities，One-way ANOSIM)檢驗(yàn)各聚類組間種類組成的差異顯著性。采用相似性百分比分析(Similarity percentage program)了解不同物種對樣品各組內(nèi)相似性和組間差異性的平均貢獻(xiàn)率[10]。

1.2.3 群落生態(tài)特征與環(huán)境因子相關(guān)性分析

對所有站位的環(huán)境參數(shù)進(jìn)行PCA(Principal Component Analysis，PCA)分析，各站位的分析結(jié)果構(gòu)成一個圖譜，該圖譜呈現(xiàn)各站的相似程度[11]。圖譜中兩站位間的距離與兩站位間的環(huán)境變量相異程度一致，主成分分析數(shù)據(jù)表示站位在圖譜中的位置。采用Primer軟件的RELATE對群落豐度和生物量與環(huán)境因子之間的關(guān)系進(jìn)行分析；使用BIOENV分析單一環(huán)境因子與底棲動物群落結(jié)構(gòu)的相關(guān)系數(shù)；利用SPSS16.0軟件中Pearson相關(guān)性分析對生物多樣性指數(shù)與環(huán)境因子進(jìn)行相關(guān)性分析。

1.2.4 豐度/生物量比較曲線

豐度/生物量比較曲線(abundance and biomass curves，ABC曲線)是在同一坐標(biāo)系比較豐度優(yōu)勢度曲線和生物量優(yōu)勢度曲線，通過兩曲線的分布來分析大型底棲動物群落的受干擾狀況：若生物量優(yōu)勢度曲線在豐度優(yōu)勢度曲線之上，說明群落未受擾動；若豐度優(yōu)勢度曲線和生物量優(yōu)勢度曲線相交，說明群落受到中等程度擾動；若生物量優(yōu)勢度曲線在豐度優(yōu)勢度曲線之下，則說明群落受到嚴(yán)重?cái)_動[12]。

2 結(jié)果與分析

2.1 大型底棲動物的種類組成及優(yōu)勢種分析

本次調(diào)查共采集到大型底棲動物63種，其中多毛類35種，占物種總數(shù)的55.56%；軟體動物13種，占物種總數(shù)的20.63%；甲殼動物11種，占物種總數(shù)的17.46%；棘皮動物3種，占物種總數(shù)的4.76%；其他動物1種，占物種總數(shù)的1.59%。

優(yōu)勢種有9種，其中多毛類7種，甲殼動物與軟體動物各1種，均為耐污性較強(qiáng)的底棲種類，主要包括多毛類不倒翁蟲Sternaspis sculata(Y=0.131)、雙唇索沙蠶Lumbrineris cruzensis(Y=0.069)、西方似蟄蟲Amaeana occidantalis(Y=0.047)、擬特須蟲Paralacydonia paradoxa(Y=0.044)、寡節(jié)甘吻沙蠶Glycinde gurjanovae(Y=0.040)、多鰓齒吻沙蠶Nephtys polybranchia(Y=0.034)、絲異蚓蟲Heteromastus filiformis(Y=0.030)和甲殼動物塞切爾泥鉤蝦Eriopisella sechellensis(Y=0.084)，以及軟體動物彩虹明櫻蛤Moerella iridescens(Y=0.072)。各站位均有優(yōu)勢種分布，且各優(yōu)勢種出現(xiàn)的頻次均達(dá)站位總數(shù)的一半以上。耐污性較強(qiáng)的絲異蚓蟲的發(fā)現(xiàn)，說明該海域已經(jīng)受到一定程度的污染。

2.2 生物量和豐度

在生物量方面，軟體動物的平均生物量最高，為2.49 g/m2，占總平均生物量的29.98%；多毛類的平均生物量為1.89 g/m2，占總平均生物量的22.83%；棘皮動物的平均生物量為0.83 g/m2，占總平均生物量的10.05%；甲殼動物的平均生物量為0.67 g/m2，占總平均生物量的8.04%。生物量在各采樣點(diǎn)的空間分布不均，遠(yuǎn)離排污口的各采樣點(diǎn)的生物量普遍高于排污口鄰近區(qū)域的生物量(圖2)。

圖2 芝罘島近岸海域大型底棲動物生物量的空間分布

在豐度方面，多毛類占絕對優(yōu)勢，平均豐度最高，為390.67 ind./m2，占總平均豐度的63.15%；甲殼動物次之，平均豐度為121.33 ind./m2，占總平均豐度的19.61%；軟體動物的平均豐度為94.67 ind./m2，占總平均豐度的15.30%；棘皮動物和其他動物的平均豐度均為6 ind./m2，均占總平均豐度的0.97%。豐度在各采樣點(diǎn)的分布不均，低值區(qū)位于排污口附近的Z2站位(圖3)。

圖3 芝罘島近岸海域大型底棲動物豐度的空間分布

2.3 群落結(jié)構(gòu)分析

CLUSTER聚類和MDS排序的分析結(jié)果一致(圖4)。在60%的相似性水平上，該群落可分為3組，One-way ANOSIM分析結(jié)果表明不同的群落組間差異性達(dá)到顯著性水平(R=0.964，P=0.008)。具體分組情況如下：

組Ⅰ，由Z2站和Z3站組成，組內(nèi)平均相似性為61.78%。貢獻(xiàn)率超過5%的共有8種，貢獻(xiàn)最大的是不倒翁蟲，貢獻(xiàn)率為22.29%；其次是彩虹明櫻蛤和寡節(jié)甘吻沙蠶，貢獻(xiàn)率均為9.42%。

組Ⅱ，只包括Z4站，無法進(jìn)行組內(nèi)相似性分析和主要貢獻(xiàn)種分析。

組Ⅲ，包括Z1、Z5、Z6、Z7、Z8、Z9、Z10等7個站，組內(nèi)平均相似性為61.61%。21個物種的累計(jì)貢獻(xiàn)率高達(dá)90.83%，貢獻(xiàn)率較高的幾個主要物種為塞切爾泥鉤蝦、擬特須蟲、西方似蟄蟲和彩虹明櫻蛤，貢獻(xiàn)率分別為10.44%、7.67%、7.30%和7.25%。

圖4 芝罘島近岸海域大型底棲動物群落的CLUSTER聚類分析與MDS標(biāo)序結(jié)果

2.4 物種多樣性

各采樣站位的豐富度指數(shù)(D′)均相對較高，平均值為5.469±0.417，其中Z5站最高，為6.266；Z9站僅次于Z5，為5.722；離排污口最近的Z2站最低，為4.831。調(diào)查海域的大型底棲動物群落在各站位的分布相對均勻，均勻度指數(shù)(J′)的平均值為0.965±0.007，最高值出現(xiàn)在離排污口較遠(yuǎn)的Z5、Z9和Z10站，其值均為0.971；Z3站最低，為0.955。多樣性指數(shù)(H′)在站位間沒有明顯的差異，平均值為3.173±0.102，Z5站最高，為3.335；Z2站最低，為3.001。

2.5 環(huán)境因子與群落結(jié)構(gòu)的關(guān)系

采用PCA分析調(diào)查海域的環(huán)境因子，結(jié)果表明兩排序軸的信息量占總信息量的67.9%?；诃h(huán)境因子的相似性，調(diào)查站位大致可分為3組：Z2、Z3、Z5、Z7和Z10站相似，聚為一組；Z4站明顯不同于其他站位，單獨(dú)聚為一組；剩余其他站位為一組。前5個主成分的累計(jì)貢獻(xiàn)率達(dá)到 97.9%，其對應(yīng)負(fù)荷矩陣如圖5。第一主成分中主要的環(huán)境因素是硅酸-硅、總氮、銨鹽-氮、磷酸-磷和硝酸-氮；第二主成分中主要的環(huán)境因素是pH值、水溫、溶解氧、鹽度和硝酸-氮。

BIOENV分析結(jié)果表明，水深、溶解氧和亞硝酸-氮的組合與豐度、生物量的相關(guān)系數(shù)相對較高(與豐度的相關(guān)系數(shù)為0.604，與生物量的相關(guān)系數(shù)為0.536)，最能解釋環(huán)境因子與群落結(jié)構(gòu)的關(guān)系及豐度與生物量的空間分布特征。

各生物多樣性指數(shù)與環(huán)境因素的Pearson相關(guān)性分析表明，均勻度指數(shù)(J′)與鹽度呈顯著正相關(guān)，其他相關(guān)性均不顯著(表1)。

2.6 ABC曲線

基于聚類分析結(jié)果，對調(diào)查海域各站位大型底棲動物的豐度和生物量作出ABC曲線(圖6)。從ABC曲線情況看，Z1、Z2、Z3、Z5、Z6、Z7、Z8、Z9、Z10站的豐度優(yōu)勢度曲線與生物量優(yōu)勢度曲線接近重合并出現(xiàn)交叉，且生物量優(yōu)勢度曲線起點(diǎn)低，即優(yōu)勢度不明顯，說明該區(qū)域大型底棲動物群落受到中等程度的擾動，大型底棲動物群落逐漸趨向于由一種或幾種較小的種類占優(yōu)勢。Z4站的生物量優(yōu)勢度曲線始終在豐度優(yōu)勢度曲線之上，說明其所在海域的大型底棲動物群落未受到擾動。

A：水深;B：水溫;C：鹽度;D：溶解氧;E：pH值;F：磷酸-磷;G：總磷;H：銨鹽-氮;I：亞硝酸-氮;J：硝酸-氮;K：總氮;L：硅酸-硅

表1 生物多樣性指數(shù)與環(huán)境因子的Pearson相關(guān)分析

注：括號內(nèi)數(shù)值為P值，*P≤0.05表示差異顯著

Note：The value in bracket is P-value.Significant difference was found in marked with an asterisk(P≤0.05)

圖6 芝罘島鄰近海域所有站位的ABC曲線

3 討論

3.1 大型底棲動物分布特征及影響因子

本次調(diào)查共獲大型底棲動物63種，其中多毛類占絕對優(yōu)勢，為35種；其次是軟體動物和甲殼動物，軟體動物和甲殼動物的種類數(shù)所占比例差別不大；棘皮動物較少；其他類群生物最少，僅發(fā)現(xiàn)一種。這次調(diào)查結(jié)果與1985年7月至1986年6月的煙臺近海底棲動物調(diào)查結(jié)果基本相符：煙臺近海四個季度大型底棲動物群落均以多毛類占絕對優(yōu)勢，軟體動物次之，甲殼動物居第三位，棘皮動物較少，其他類底棲動物最少[13]。

西沙旺污水處理廠的排污口位于芝罘島西北端摩羅石附近的海域[14]，離排污口最近的Z2站多毛類的生物量遠(yuǎn)高于其他站位，同時發(fā)現(xiàn)耐污性較強(qiáng)的絲異蚓蟲，未發(fā)現(xiàn)棘皮動物。在一定環(huán)境污染下，隨著污染的增加，多毛類數(shù)量也會隨之增多，棘皮動物數(shù)量則會減少，甚至絕跡[8]。大型底棲動物同時受到水環(huán)境和底質(zhì)環(huán)境影響，因此，即使是在同一海區(qū)，底棲動物的生物多樣性可能會由于不同的水文條件呈現(xiàn)出差異[15]。劉曉收等[16]認(rèn)為水深、鹽度和溫度等水層環(huán)境對渤海大型底棲動物多樣性的影響要大于沉積環(huán)境的影響，本研究也發(fā)現(xiàn)環(huán)境因子如水深、溶解氧、亞硝酸鹽-氮、硝酸鹽-氮等與底棲動物豐度、生物量的相關(guān)系數(shù)最高，說明隨著煙臺市經(jīng)濟(jì)的發(fā)展及和人口的增長，工業(yè)廢水與生活污水的不斷排放入海對芝罘島附近海域的底棲動物群落產(chǎn)生一定的影響。溶解氧是影響底棲動物分布及群落結(jié)構(gòu)的重要影響因子，當(dāng)水體中的溶解氧低于2 mg/L時，底層拖網(wǎng)作業(yè)基本沒有漁獲量[17]，而本次調(diào)查研究海域的大型底棲動物也主要分布于溶解氧相對較高的區(qū)域。無機(jī)氮是衡量水體富營養(yǎng)化程度的重要指標(biāo)，水體富營養(yǎng)化也是影響大型底棲動物群落的重要因素[18]。本研究中無機(jī)氮含量較低的站位生物分布較少，說明水體中無機(jī)氮的含量已經(jīng)對芝罘島附近海域的大型底棲動物產(chǎn)生負(fù)面影響。

各站位大型底棲動物群落所受擾動程度不一，局部區(qū)域受到較大程度的擾動，特別是位于排污口附近的Z2站。Z2站底棲動物群落的豐度優(yōu)勢度曲線起點(diǎn)較高，表明一些機(jī)會種的數(shù)量開始增加，Z2站的底棲動物群落受到環(huán)境的影響，物種組成單一，且個體較小的種占優(yōu)勢，說明受污染區(qū)域給耐污性較強(qiáng)的多毛類等小型物種提供更多的生存機(jī)會。

3.2 煙臺近海區(qū)域的大型底棲動物群落

在20世紀(jì)90年代，位于芝罘區(qū)北部的芝罘灣由于長期受陸源和航運(yùn)排污物的影響，水質(zhì)偏重富營養(yǎng)化，耐污性較強(qiáng)的多毛類動物占絕對優(yōu)勢[19]；2010—2011年王全超等[20]對煙臺近海進(jìn)行大型底棲動物群落的調(diào)查，結(jié)果顯示群落優(yōu)勢種均為多毛類，優(yōu)勢種種類數(shù)量減少，物種出現(xiàn)小型化趨勢，群落組成結(jié)構(gòu)單一；而2012年對大沽夾河底棲動物調(diào)查結(jié)果也顯示，多毛類所占比例最高，其次是軟體動物和甲殼動物，棘皮動物和其他類群生物較少[21]?？偟膩碚f，近30年來煙臺近海大型底棲動物群落組成沒有顯著的變化，均發(fā)現(xiàn)耐污性較強(qiáng)的絲異蚓蟲。絲異蚓蟲由于其獨(dú)特的棲息環(huán)境，被作為海洋污染區(qū)的指示種[22]。污染指示種一旦大量出現(xiàn)，往往預(yù)示著該區(qū)域的環(huán)境已經(jīng)受到污染。

煙臺近海水域是黃渤海區(qū)重要的作業(yè)漁場，該海域關(guān)于大型底棲動物的歷史數(shù)據(jù)相對較少。對相同區(qū)域的歷史調(diào)查僅有1985年7月至1986年6月的大型底棲動物調(diào)查[13]，為減少誤差，選取與本研究調(diào)查相同季節(jié)的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，結(jié)果發(fā)現(xiàn)該區(qū)域的物種數(shù)、豐度和生物量相比于芝罘島外海區(qū)大范圍的調(diào)查差異較大，但物種組成上沒有明顯的差異，可能與站位布設(shè)和調(diào)查范圍大小有關(guān)。2012年9月對煙臺大沽夾河河口及鄰近海域進(jìn)行大型底棲動物調(diào)查，通過比較發(fā)現(xiàn)煙臺大沽夾河河口及鄰近海域的調(diào)查中優(yōu)勢種有4種，均為多毛類，且逐漸呈現(xiàn)小型化和種類減少的趨勢[21]。本次調(diào)查發(fā)現(xiàn)9種優(yōu)勢種，其中多毛類7種，甲殼類和軟體動物各1種，不倒翁蟲和絲異蚓蟲為兩次調(diào)查共有的優(yōu)勢種，說明多毛類成為煙臺近海群落中的絕對優(yōu)勢類群。隨著工業(yè)和經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展及人口不斷增加，環(huán)境問題日益嚴(yán)重，其他海域的大型底棲動物群落也出現(xiàn)物種小型化、群落組成簡單的趨勢。萊州灣及渤海中部大型底棲動物的種類組成和群落結(jié)構(gòu)也發(fā)生改變，朝向更小型的多毛類和甲殼類比例增加，而體型較大的棘皮動物和雙殼類軟體動物種類減少的方向發(fā)展[23]。

4 結(jié)論

水深、溶解氧與總氮含量是影響本研究海域大型底棲動物群落空間分布的關(guān)鍵環(huán)境因子，且該海域部分站位的底棲動物群落受到中等程度的擾動。結(jié)合歷史材料發(fā)現(xiàn)，調(diào)查區(qū)域大型底棲動物群落物種呈小型化趨勢，物種組成單一，多毛類占絕對優(yōu)勢。

煙臺市是我國對外開放的沿海城市之一，也是重要的旅游城市和外貿(mào)港口。在20世紀(jì)80年代中期以前，煙臺還未受到重大污染，水質(zhì)也處于良好的狀態(tài)。但進(jìn)入20世紀(jì)80年代中期之后，隨著工業(yè)和經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展及人口的不斷增加，工業(yè)排污與生活排污成為重要的污染來源，造成煙臺附近海域的水質(zhì)污染[14]。加強(qiáng)煙臺附近海域污染源的治理力度，嚴(yán)格控制工業(yè)和生活污水排放，對煙臺近岸海域水質(zhì)及生態(tài)環(huán)境的改善具有重要意義。

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(責(zé)任編輯：米慧芝)

Effects of Sewage Discharge on the Macrobenthic Community Offshore Area of Yantai, Shandong Province

LIU Tiantian1,LI Xiaojing2,3,ZHOU Zhengquan2,3,CHEN Linlin2,LI Baoquan2

(1.Zhejiang Ocean University,Zhoushan,Zhejiang,316000,China;2.Yantai Institute of Coastal Zone Research,Chinese Academy of Sciences,Yantai,Shandong,264003,China;3.University of Chinese Academy of Sciences,Beijing,100049,China)

【Objective】Analyzing the impacts from the sewage discharge on the macrobenthic community provides scientific basis for sustainable development of biodiversity conservation in coastal areas and marine environmental monitoring.【Methods】A survey was carried out in September 2012 on 10 sampling stations at the water areas near to Zhifu Island,offshore area of Yantai,Shandong province.Community characters,three biodiversity indices,CLUSTER,non-metric multi-dimensional scaling (MDS) ordination analysis,abundance and biomass curves (ABC) analysis were calculated and analyzed by software PRIMER 6.0.【Results】A total of 63 macrobenthic species were identified,including 35 species of Polychaetes,13 species of Molluscan,11 species of Crustacean,3 species of the Echinoderm,one species of other groups,of which the dominant group was Polychaetes.The average biomass and abundance was 8.30 g/m2and 618.67 ind./m2,respectively,of which Molluscan species contributed most to biomass and Polychaetes contributed most to abundance.Three biodiversity indices,Shannon-Wiener index,Richness index and Evenness index,were 3.173±0.102,5.469±0.417 and 0.965±0.007,respectively.Pearson correlation analysis showed that Evenness index was significantly positive related to salinity.However,the Shannon-Wiener index and Richness index were not significantly related to the 12 environmental variables.CLUSTER and MDS analysis showed that macrobenthic assemblages could be divided into three sub-groups based on 60% similarity and significant difference was found between different sub-groups.The species composition of station Z2 nearest to the sewage discharge point was dominated by polychaetes and it showed a miniaturization trend.【Conclusion】 The environmental variables such as water depth,dissolved oxygen,and TN influenced the spatial distribution of macrobenthos,and they were significantly related to the biomass and abundance.ABC curves showed that the macrobenthic community at some stations had been suffered moderate disturbance from anthropogenic activities.Comparing with the previous researches at same water areas,it is found that the macrobenthic community has went through a miniaturization tendency of individual body size and decreased number of species,and that the dominant group is changing to Polychaetes.

Yantai Zhifu Island，macrobenthos，community structure，sewage discharge，environmental variables

2016-06-10

修回日期：2016-07-30

劉甜甜(1992-)，女，碩士研究生，主要從事底棲動物生態(tài)學(xué)研究。

*中國科學(xué)院院重點(diǎn)部署項(xiàng)目(KZZD-EW-14),中國科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)(XDA11020403，XDA11020702)和中國科學(xué)院科技服務(wù)網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃(STS計(jì)劃)(KFJ-EW-STS-127)資助。

**通訊作者：李寶泉(1972-)，男，副研究員，碩士生導(dǎo)師，主要從事海洋生物多樣性、底棲動物生態(tài)學(xué)和生態(tài)健康評價(jià)研究,E-mail:bql@yic.ac.cn。

網(wǎng)絡(luò)優(yōu)先數(shù)字出版時間：2016-09-13 【DOI】10.13656/j.cnki.gxkx.20160913.004

http://www.cnki.net/kcms/detail/45.1206.G3.20160913.0948.008.html

Q145

A

1005-9164(2016)04-0346-08

廣西科學(xué)Guangxi Sciences 2016,23(4):346～353