舟山嵊泗無居民海島巖相潮間帶底棲動(dòng)物調(diào)查與研究

蔡麗萍，金敬林，謝挺

(國家海洋局東海分局舟山海洋工作站 舟山 316022)

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舟山嵊泗無居民海島巖相潮間帶底棲動(dòng)物調(diào)查與研究

蔡麗萍，金敬林，謝挺

(國家海洋局東海分局舟山海洋工作站 舟山 316022)

2012年春季和夏季大潮期間在舟山嵊泗10個(gè)無居民海島布設(shè)10個(gè)巖相潮間帶斷面進(jìn)行底棲動(dòng)物樣品采集。經(jīng)實(shí)驗(yàn)室鑒定，春季共采集到23種潮間帶底棲動(dòng)物，其中軟體動(dòng)物16種、甲殼動(dòng)物6種、腔腸動(dòng)物1種，潮間帶底棲動(dòng)物的平均生物量范圍為907.52～3 402.43 g/m2，優(yōu)勢種為鱗笠藤壺、厚殼貽貝和日本菊花螺；夏季共采集到34種潮間帶底棲動(dòng)物，其中軟體動(dòng)物23種，甲殼動(dòng)物8種，腔腸動(dòng)物、海綿動(dòng)物和多毛類各1種，潮間帶底棲動(dòng)物的平均生物量范圍為358.09～4 790.95 g/m2，優(yōu)勢種為厚殼貽貝、疣荔枝螺和紫貽貝。潮間帶底棲動(dòng)物的區(qū)系按溫度性質(zhì)可分為沿海廣溫廣布種、亞熱帶種、暖溫帶種三大主要類群。春季和夏季潮間帶底棲動(dòng)物的多樣性指數(shù)均較低，分布不均勻。通過ABC曲線分析發(fā)現(xiàn)，潮間帶底棲動(dòng)物已受到一定程度的環(huán)境污染或人為干擾。

嵊泗；無居民海島；巖相潮間帶；底棲動(dòng)物

1 引言

潮間帶是指處在陸地與海洋的過渡地帶，是受人為干擾最為嚴(yán)重的區(qū)域。底棲動(dòng)物作為潮間帶生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，其變化反映整個(gè)潮間帶生態(tài)系統(tǒng)的環(huán)境狀況，對海洋環(huán)境保護(hù)有著重要的意義。

近年來，國內(nèi)的許多學(xué)者對底棲動(dòng)物進(jìn)行相關(guān)的研究[1-11]，但對舟山無居民海島潮間帶底棲動(dòng)物的研究尚為空白。2010年3月1日施行的《中華人民共和國海島保護(hù)法》中明確無居民海島的保護(hù)和開發(fā)。本文對舟山無居民海島潮間帶底棲動(dòng)物進(jìn)行初步調(diào)查與研究，旨在為海洋行政主管部門對該區(qū)域開展綜合管理提供決策支撐和管理依據(jù)。

2 調(diào)查區(qū)域概況

本文調(diào)查的無居民海島位于馬鞍列島，面積雖然較小，但地理位置優(yōu)越，潮間帶資源尤其是重要經(jīng)濟(jì)貝類資源較為豐富。近些年來，由于受利益驅(qū)使島內(nèi)濫采亂挖現(xiàn)象增多，潮間帶生態(tài)系統(tǒng)容易受到破壞。

3 調(diào)查與研究方法

3.1 調(diào)查時(shí)間及站位布設(shè)

于2012年春季(5月)和夏季(8月)大潮期間在嵊泗縣東部選取10個(gè)無居民海島(鰻局島、東小盤島、上三橫島、馬鞍山、彩旗山嶼、黃石洞、東黃礁嶼、搗臼礁嶼、莊海島、大宮山)，分別布設(shè)1條斷面進(jìn)行巖相潮間帶底棲動(dòng)物樣品的采集。站位布設(shè)圖用Surfer 8 軟件繪制(圖1)，每條斷面分別用數(shù)字進(jìn)行標(biāo)記，分別為：1表示鰻局島；2表示東小盤島；3表示上三橫島；4表示馬鞍山；5表示彩旗山嶼；6表示黃石洞；7表示東黃礁嶼；8表示搗臼礁嶼；9表示莊海島；10表示大宮山。

圖1 潮間帶站位分布

3.2 調(diào)查取樣方法

樣品采集操作過程嚴(yán)格依據(jù)《海洋監(jiān)測規(guī)范第七部分：近海污染生態(tài)調(diào)查和生物監(jiān)測》(GB17378.7-2007)[12]的規(guī)定進(jìn)行。布設(shè)的斷面均為巖礁開放型，每個(gè)斷面分高、中、低3個(gè)潮帶，每個(gè)潮帶取兩個(gè)25 cm×25 cm的樣方，采集的樣品用甲醛固定后帶回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行鑒定。

3.3 數(shù)據(jù)處理方法

調(diào)查的巖相潮間帶底棲動(dòng)物的密度、生物量、多樣性指數(shù)、優(yōu)勢度等分析計(jì)算按照《海洋監(jiān)測規(guī)范第七部分：近海污染生態(tài)調(diào)查和生物監(jiān)測》(GB17378.7-2007)[12]的相關(guān)要求進(jìn)行。

(1)

豐富度：d=(S-1)/log2N

(2)

均勻度：J=H′/Hmax

(3)

優(yōu)勢度：Y=(Ni/N)×fi

(4)

式中：S為樣品中的種類數(shù)；Pi為第i種生物量與該斷面總生物量的比值；N為所有個(gè)體生物量之和；Hmax為log2S，表示多樣性指數(shù)的最大值；Ni為第i種生物量總數(shù)，fi為第i種生物出現(xiàn)的頻度，當(dāng)優(yōu)勢度Y≥0.02時(shí)確定該物種為優(yōu)勢種。同時(shí)，用豐度/生物量比較曲線即ABC(Abundance and Biomass Curves)曲線來監(jiān)測環(huán)境污染對潮間帶底棲動(dòng)物群落的擾動(dòng)。

4 調(diào)查結(jié)果與分析

4.1 物種組成

5月共鑒定到潮間帶底棲動(dòng)物23種，隸屬3門，各斷面均以軟體動(dòng)物為主；其中軟體動(dòng)物16種、占69.6%，甲殼動(dòng)物6種、占26.1%，腔腸動(dòng)物1種、占4.3%。

8月共鑒定到潮間帶底棲動(dòng)物34種，隸屬5門，各斷面也均以軟體動(dòng)物為主。其中軟體動(dòng)物23種，占67.6%；甲殼動(dòng)物8種，占23.4%；腔腸動(dòng)物、海綿動(dòng)物和多毛類各1種，各占3.0%。

5月和8月無居民海島潮間帶底棲動(dòng)物種類水平分布也不均勻，軟體動(dòng)物資源較豐富，甲殼動(dòng)物、腔腸動(dòng)物、多毛類、海綿動(dòng)物種類較少。潮間帶底棲動(dòng)物的垂直分布也不均勻，在各潮區(qū)分布較明顯，主要集中分布在高潮區(qū)和中潮區(qū)。

4.2 數(shù)量組成

10個(gè)斷面底棲動(dòng)物的棲息密度和生物量水平分布不均勻。5月潮間帶各斷面底棲動(dòng)物的平均棲息密度為243～2 320個(gè)/m2，平均生物量范圍為907.52～3 402.43 g/m2，其中5號斷面平均棲息密度和平均生物量最大，7號斷面平均棲息密度最小，4號斷面平均生物量最?。?月潮間帶各斷面底棲動(dòng)物的平均棲息密度為74～3 456個(gè)/m2，平均生物量范圍為358.09～4 790.95 g/m2，其中9號斷面平均棲息密度和平均生物量最大，7號斷面平均棲息密度和平均生物量最小。

10個(gè)斷面各潮帶底棲動(dòng)物的棲息密度和生物量垂直分布不均勻，主要集中在中潮帶和低潮帶。

由表1可知，5月1號、3號和 4號斷面棲息密度由高到低依次為高潮區(qū)、中潮區(qū)、低潮區(qū)，2號和 7號斷面棲息密度由高到低依次為中潮區(qū)、高潮區(qū)、低潮區(qū)，5號斷面棲息密度由高到低依次為低潮區(qū)、中潮區(qū)、高潮區(qū)，6號斷面棲息密度由高到低依次為高潮區(qū)、低潮區(qū)、中潮區(qū)，其余斷面棲息密度由高到低依次為中潮區(qū)、低潮區(qū)、高潮區(qū)；8月7號斷面棲息密度由高到低依次為高潮區(qū)、中潮區(qū)、低潮區(qū)，3號和 9號斷面棲息密度由高到低依次為中潮區(qū)、低潮區(qū)、高潮區(qū)，8號斷面棲息密度由高到低依次為低潮區(qū)、高潮區(qū)、中潮區(qū)，其余斷面棲息密度由高到低依次為中潮區(qū)、高潮區(qū)、低潮區(qū)。

表1 2012年5月和8月各斷面各潮區(qū)底棲動(dòng)物棲息密度統(tǒng)計(jì) 個(gè)/m2

由表2可知，5月1號和 4號斷面生物量由高到低依次為高潮區(qū)、中潮區(qū)、低潮區(qū)，2號斷面生物量由高到低依次為中潮區(qū)、高潮區(qū)、低潮區(qū)，3號、9號和10號斷面生物量由高到低依次為中潮區(qū)、低潮區(qū)、高潮區(qū)，5號斷面生物量由高到低依次為低潮區(qū)、中潮區(qū)、高潮區(qū)，6號斷面生物量由高到低依次為高潮區(qū)、低潮區(qū)、中潮區(qū)，其余斷面生物量由高到低依次為低潮區(qū)、高潮區(qū)、中潮區(qū)；8月6號斷面生物量由高到低依次為中潮區(qū)、低潮區(qū)、高潮區(qū)，2號、4號、7號和8號斷面生物量由高到低依次為高潮區(qū)、中潮區(qū)、低潮區(qū)，其余斷面生物量由高到低依次為中潮區(qū)、高潮區(qū)、低潮區(qū)。

4.3 優(yōu)勢種分布

5月潮間帶底棲動(dòng)物的優(yōu)勢種按優(yōu)勢度由大到小依次為鱗笠藤壺(Y=0.39)、厚殼貽貝(Y=0.27)、日本菊花螺(Y=0.03)；8月潮間帶底棲動(dòng)物的優(yōu)勢種按優(yōu)勢度由大到小依次為厚殼貽貝(Y=0.58)、疣荔枝螺(Y=0.03)、紫貽貝(Y=0.03)。由此可見5月和8月無居民島潮間帶底棲動(dòng)物優(yōu)勢種均以軟體動(dòng)物為主，貝類資源較為豐富。

表2 2012年5月和8月各斷面各潮區(qū)底棲動(dòng)物生物量統(tǒng)計(jì) g/m2

4.4 多樣性分析

5月各斷面潮間帶底棲動(dòng)物的多樣性指數(shù)H′范圍為0.28～1.75、平均值為1.17，均勻度指數(shù)J范圍為0.20～0.62、平均值為0.49，豐富度指數(shù)d范圍為0.15～1.10、平均值為0.71；8月各斷面潮間帶底棲動(dòng)物的多樣性指數(shù)H′范圍為0.59～1.56、平均值為1.22，均勻度指數(shù)J范圍為0.29～0.63、平均值為0.53，豐富度指數(shù)d范圍為0.26～1.23、平均值為0.78(表3)。

表3 5月和8月各斷面底棲動(dòng)物多樣性統(tǒng)計(jì)

各斷面潮間帶底棲動(dòng)物的多樣性指數(shù)較低且分布不均勻，8月潮間帶底棲動(dòng)物的多樣性指數(shù)、均勻度指數(shù)和豐富度指數(shù)的平均值均較5月略有升高。

4.5 ABC曲線分析

ABC曲線于1986年由英國科學(xué)家Warwickt提出，即豐度生物量比較法，該方法可以較好地反映底棲生物群落健康狀況[13]。ABC曲線是將豐度和生物量的K-優(yōu)勢度曲線繪入同一張圖中，通過比較生物量和豐度的指標(biāo)，分析潮間帶底棲生物群落受污染或受其他因素?cái)_動(dòng)的程度。在穩(wěn)定的未受擾動(dòng)的底棲生物群落中，少數(shù)大個(gè)體的保守種在生物量上占優(yōu)勢，各種小個(gè)體的機(jī)會(huì)種則在豐度上占優(yōu)勢，但個(gè)體數(shù)在種間的分布比生物量在種間的分布要均勻，因此繪出的曲線是生物量的K-優(yōu)勢度曲線始終位于豐度曲線之上；在環(huán)境受到中等程度污染時(shí)，較大個(gè)體的優(yōu)勢種被削弱，豐度和生物量優(yōu)勢度的不均等程度減弱，豐度和生物量曲線接近重合或者出現(xiàn)部分交叉；在環(huán)境受到嚴(yán)重污染時(shí)，底棲生物群落逐漸由一個(gè)或幾個(gè)個(gè)體較小的種類占優(yōu)勢，豐度曲線位于生物量曲線之上[14-16]。ABC曲線圖中X軸是種類依豐度和生物量重要性的相對種數(shù)排序，Y軸是豐度和生物量優(yōu)勢度的累計(jì)百分比。

圖2 5月各斷面潮間帶ABC分析曲線

根據(jù)5月和8月調(diào)查所得的潮間帶各斷面的底棲生物豐度和生物量分別繪制ABC曲線(圖2和圖3)。5月4號斷面豐度曲線位于生物量曲線之上后出現(xiàn)交叉，其余各斷面的生物量曲線位于豐度曲線之上，但豐度和生物量曲線接近重合，有的斷面出現(xiàn)部分交叉，說明這10個(gè)斷面均受到一定程度的環(huán)境污染或人為干擾，且4號斷面的環(huán)境污染或人為干擾程度相對其他斷面較嚴(yán)重。8月1號、2號、5號、9號和10號斷面豐度曲線位于生物量曲線之上后出現(xiàn)交叉，其余各斷面的生物量曲線位于豐度曲線之上，但豐度和生物量曲線接近重合，有的斷面出現(xiàn)部分交叉，說明這10個(gè)斷面也均受到一定程度的環(huán)境污染或人為干擾，且1號、2號、5號、9號和10號斷面的環(huán)境污染或人為干擾程度相對其他斷面較嚴(yán)重。

圖3 8月各斷面潮間帶ABC分析曲線

4.6 潮間帶底棲動(dòng)物區(qū)系特點(diǎn)

通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，10個(gè)無居民海島潮間帶底棲動(dòng)物區(qū)系按溫度性質(zhì)主要分為三大主要類群。①沿海廣溫廣布種，有嫁(蟲戚)、銹凹螺、疣荔枝螺、短濱螺、紅條毛膚石鱉、單齒螺等；②亞熱帶種，有覆瓦小陀螺、龜足、日本笠藤壺、鱗笠藤壺、刺巨藤壺、粗腿厚紋蟹等；③暖溫帶種，有矮擬帽貝、厚殼貽貝、紫貽貝等。

5 結(jié)論與建議

2012年在10個(gè)無居民海島巖相潮間帶采集的底棲動(dòng)物種類較少，春季共采集到23種、夏季共采集到34種；優(yōu)勢種以軟體動(dòng)物為主，如厚殼貽貝、鱗笠藤壺、疣荔枝螺等；底棲動(dòng)物的多樣性指數(shù)、豐度指數(shù)、均勻度指數(shù)較低，種類分布不均勻。由ABC曲線分析可知，2012年無居民海島各斷面潮間帶均受到一定程度的環(huán)境污染或人為干擾。建議當(dāng)?shù)匦姓块T加強(qiáng)對無居民海島潮間帶資源的保護(hù)，限制潮間帶資源的開發(fā)。

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Investigation and Study on Macrobenthos in the Rocky Intertidal Zone of the Uninhabited Islands in Shengsi，Zhoushan

CAI Liping，JIN Jinglin，XIE Ting

( ZhouShan Marine Workstation SOA，Zhoushan 316022，China)

Macrobenthos samples were collected from 10 rocky intertidal zones in 10 uninhabited islands during spring and summer in 2012 in Shengsi，Zhoushan.23 species of Macrobenthos were collected in spring，including 16 species of Mollusca，6 species of Arthropoda and 1 species of Coelenterate.The average biomass range was 907.52 g/m2to 3 402.43 g/m2，and the dominant species wereTetraclitasquamosasquamosa，Mytiluscoruscus，Siphonariajaponica.34 species of Macrobenthos were collected in spring，including 23 species of Mollusca，8 species of Arthropoda，each 1 species of Coelenterate，Porifera and Polychaeta.The average biomass range was 358.09 g/m2to 4 790.95 g/m2and the dominant species wereMytiluscoruscus,ThaisclavigeraandMytilusgalloprovincialis.According to temperature property，the macrobenthos in the rocky intertidal zone can be divided into three major groups，coastal eurythermic cosmopolitic，subtropical and warm temperate species.The diversity index of benthic animals was low in the intertidal zone in spring and summer，and its distribution was not even.ABC curve analysis found that，the macrobenthos in intertidal zone had been in a certain degree of pollution of the environment or human disturbance.

Shengsi，Uninhabited islands，Rocky intertidal zone，Macrobenthos

2015-12-28；

2016-05-27

蔡麗萍，助理工程師，研究方向?yàn)楹Ｑ蟓h(huán)境監(jiān)測與評價(jià)，電子信箱：403162891@qq.com

P71

A

1005-9857(2016)07-0064-06