江蘇沿岸海域大型底棲生物群落特征

張虎， 袁健美， 劉必林， 賁成愷， 于雯雯， 高繼先， 楊波

江蘇沿岸海域大型底棲生物群落特征

張虎1， 袁健美1， 劉必林2、3、4、5， 賁成愷1， 于雯雯1， 高繼先1， 楊波6

(1.江蘇省海洋水產(chǎn)研究所，江蘇南通226007；2.上海海洋大學(xué)海洋科學(xué)學(xué)院，上海201306；3.國(guó)家遠(yuǎn)洋漁業(yè)工程技術(shù)研究中心，上海201306；4.大洋漁業(yè)資源可持續(xù)開(kāi)發(fā)省部共建教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，上海 201306；5.遠(yuǎn)洋漁業(yè)協(xié)同創(chuàng)新中心，上海201306；6.國(guó)家海洋局南通海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站，江蘇南通226002)

為了解江蘇沿岸海域大型底棲生物現(xiàn)狀，分別于2014年春季 (5月)、夏季 (8月)和秋季 (11月)，對(duì)該海域大型底棲生物種類(lèi)組成、生物量、豐度和生物多樣性進(jìn)行了調(diào)查。結(jié)果表明:3個(gè)航次共采集到大型底棲生物種類(lèi)6門(mén) (環(huán)節(jié)動(dòng)物、棘皮動(dòng)物、甲殼動(dòng)物、軟體動(dòng)物、腔腸動(dòng)物和魚(yú)類(lèi))92種，其中，甲殼動(dòng)物種類(lèi)最多 (31種)，其次為魚(yú)類(lèi) (28種)和軟體類(lèi) (27種)，大型底棲生物種類(lèi)數(shù)呈現(xiàn)北部海域 (54種)＞南部海域 (32種)＞中部海域 (30種)的特征，優(yōu)勢(shì)種類(lèi)主要有伶鼬榧螺Oliva mustelina、海地瓜Acaudina molpadioides、馬氏刺蛇尾Ophrothrix marenzelleri、沙蠶Nereis succinea、毛蚶Scapharca kagoshimensis和縊蟶Sinonovacula constricta；3個(gè)航次大型底棲生物平均豐度為6.33 ind./m2，時(shí)空分布為春季南部海域＞中部海域和北部海域，夏季為南部海域＞北部海域＞中部海域，秋季為北部海域＞南部海域＞中部海域；大型底棲生物平均生物量為13.22 g/m2，時(shí)空分布為春季和夏季南部海域＞北部海域＞中部海域，秋季為中部海域＞南部海域＞北部海域；以季節(jié)和海域?yàn)殡p因素對(duì)物種數(shù)、豐度、生物量、Shannon－Wiener多樣性指數(shù)、Margalef物種多樣性指數(shù)和Pielou均勻度指數(shù)進(jìn)行方差分析，結(jié)果表明，除豐度不同海域間存在顯著性差異 (P＜0.05)外，其他各項(xiàng)均無(wú)顯著性差異 (P＞0.05)。研究表明，與歷史資料相比，江蘇沿岸海域大型底棲生物種類(lèi)數(shù)減少，優(yōu)勢(shì)種類(lèi)發(fā)生變化。

大型底棲生物；豐度；生物量；多樣性；江蘇沿岸海域

江蘇沿海位于中國(guó)中部的黃海西南海區(qū)，所轄海域地處西太平洋沿岸中心，近海生態(tài)環(huán)境復(fù)雜多樣，擁有多個(gè)自然保護(hù)區(qū)和生態(tài)濕地，是中國(guó)海洋漁業(yè)的主要生產(chǎn)基地之一，近海漁場(chǎng)面積占全國(guó)海洋漁業(yè)面積的5.5%，漁業(yè)資源豐富，擁有呂泗漁場(chǎng)等全國(guó)著名的漁場(chǎng)，是日本鯖Scomber japonicus和鰳I(yè)lisha elongata等眾多海洋魚(yú)類(lèi)的產(chǎn)卵場(chǎng)和索餌場(chǎng)[1－2]。近年來(lái)，受沿岸深水張網(wǎng)等漁業(yè)過(guò)度捕撈的影響，大量經(jīng)濟(jì)魚(yú)類(lèi)親體和幼體被捕獲，江蘇沿岸海域漁業(yè)資源日益衰竭[3]，同時(shí)，受沿海河流注入和海洋開(kāi)發(fā)的影響，以工業(yè)和生物污水等陸源污染物為主要影響因素，近海水域和底棲生態(tài)環(huán)境質(zhì)量日益惡劣，近岸海域污染面積呈現(xiàn)逐年增大的趨勢(shì)。此外，江蘇沿岸海域的海水增養(yǎng)殖區(qū)，如啟東貝類(lèi)增養(yǎng)殖區(qū)和如東紫菜增養(yǎng)殖區(qū)等海域的水體呈現(xiàn)富營(yíng)養(yǎng)化狀態(tài)[4]，使得江蘇沿岸海域的生態(tài)環(huán)境較為脆弱，其生態(tài)環(huán)境變化及對(duì)生物資源的影響、保護(hù)等已成為廣為關(guān)注的熱點(diǎn)問(wèn)題，許多學(xué)者在江蘇沿岸海域開(kāi)發(fā)[5－6]、資源利用[7]和生態(tài)保護(hù)[8－10]等方面進(jìn)行了研究。

海洋底棲生物是以海洋沉積物底內(nèi)、底表及以水中物體 (包括生物體和非生物體)為依托而棲息的生物生態(tài)類(lèi)群，是海洋生物中種類(lèi)最多、生態(tài)關(guān)系最復(fù)雜的類(lèi)群[11]。底棲生物具有活動(dòng)能力弱、遷移能力低、隨季節(jié)波動(dòng)不明顯、對(duì)環(huán)境變化逃避能力差、對(duì)水環(huán)境變化靈敏度高的特點(diǎn)[12]，大型底棲生物的種類(lèi)組成和群落結(jié)構(gòu)等變化可以更準(zhǔn)確地反映出其所在海域環(huán)境長(zhǎng)期、宏觀的變化[11]。目前，關(guān)于江蘇沿岸海域大型底棲生物的研究已有一些報(bào)道，主要集中在沿岸海域的特定區(qū)域。胡顥琰等[13]于20世紀(jì)90年代對(duì)連云港、鹽城和啟東等海域進(jìn)行過(guò)調(diào)查研究；高愛(ài)根等[14]研究了江蘇北部海域的大型底棲生物分布特征；張虎等[15]分析了蘇北淺灘生態(tài)監(jiān)控區(qū)鄰近海域大型底棲生物的種類(lèi)組成和數(shù)量分布規(guī)律；全為民等[16]研究了江蘇小廟洪牡蠣礁大型底棲動(dòng)物的多樣性和群落結(jié)構(gòu)；孫習(xí)武等[17－18]研究了海州灣人工魚(yú)礁海域大型底棲動(dòng)物群落特征；范士亮等[19]研究了蘇北淺灘鄰近海域大型底棲動(dòng)物生態(tài)特征；李永強(qiáng)等[20]研究了海州灣大型底棲動(dòng)物的豐度和生物量。而關(guān)于江蘇沿岸海域尤其是近年來(lái)全海域大型底棲生物的群落特征相關(guān)研究尚未見(jiàn)報(bào)道。

本研究中，基于2014年5—11月江蘇沿岸海域大型底棲生物的調(diào)查資料，分析了大型底棲生物種類(lèi)的組成、優(yōu)勢(shì)種、豐度、生物量和多樣性等群落特征及其隨季節(jié)和海域的變化規(guī)律，旨在為江蘇沿岸海域大型底棲生物生態(tài)研究以及海洋環(huán)境變化對(duì)該海域大型底棲生物的影響提供基礎(chǔ)資料。

1 材料與方法

1.1 采樣站點(diǎn)

于2014年春季 (5月)、夏季 (8月)和秋季(11月)在江蘇沿岸海域進(jìn)行底棲生物調(diào)查，其中南部海域采樣站點(diǎn)為1～9號(hào)，中部海域站點(diǎn)為10～20號(hào)，北部海域站點(diǎn)為21～30號(hào) (圖1)。

圖1 調(diào)查海域取樣站位圖Fig.1 Sampling stations in the study area

1.2 方法

1.2.1 樣品處理 采集大型底棲生物樣品按照《海洋調(diào)查規(guī)范第六部分:海洋生物調(diào)查》 (GB/T12763·6－2007)進(jìn)行。定性樣品為每個(gè)調(diào)查站位用阿氏拖網(wǎng)拖曳10 min；定量樣品用靜立式采泥器采集，采泥器開(kāi)口面積為0.1 m2，每個(gè)站點(diǎn)采集2次?，F(xiàn)場(chǎng)用0.5 mm和1 mm孔徑的套網(wǎng)篩分選樣品，用體積分?jǐn)?shù)為5%的中性甲醛溶液固定保存，帶回實(shí)驗(yàn)室后進(jìn)行種類(lèi)鑒定、計(jì)數(shù)和稱(chēng)重。

1.2.2 指標(biāo)的計(jì)算 大型底棲生物群落特征分別用物種數(shù)、密度、生物量、相對(duì)重要性指數(shù)、Shannon－Wiener多樣性指數(shù)和Pielou均勻度指數(shù)表示。

(1)優(yōu)勢(shì)度。采用Pinkas相對(duì)重要性指數(shù)(IRI)確定生物種類(lèi)在群落中所占的重要性，該指數(shù)綜合考慮了大型底棲生物種類(lèi)的個(gè)體大小、數(shù)量和出現(xiàn)頻率，計(jì)算公式為

其中:N為某一物種的豐度占底棲生物總豐度的百分比；W為該物種的生物量占總生物量的百分比；F為該物種出現(xiàn)的頻率。優(yōu)勢(shì)種按照每個(gè)物種所占的相對(duì)重要性百分比進(jìn)行判斷[21]。

(2)多樣性指數(shù)。計(jì)算公式為

其中:S為群落內(nèi)的種類(lèi)總數(shù)；M為總的個(gè)體數(shù)；為物種i的個(gè)體數(shù)占總個(gè)體數(shù)的比例[22]。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用SPSS 19.0軟件對(duì)大型底棲生物的物種數(shù)、豐度、生物量、相對(duì)重要性指數(shù)、Shannon－Wiener多樣性指數(shù)和Pielou均勻度指數(shù)進(jìn)行以季節(jié)和海域?yàn)殡p因素方差分析以及與環(huán)境因子的相關(guān)性分析，環(huán)境因子主要為水溫、水深和鹽度。調(diào)查站位圖、大型底棲生物豐度和生物量時(shí)空分布采用Surfer 12.0軟件進(jìn)行繪制。

2 結(jié)果與分析

2.1 大型底棲生物種類(lèi)組成

在2014年春季 (5月)、夏季 (8月)和秋季(11月)3個(gè)季節(jié)的調(diào)查中，共采集到大型底棲生物種類(lèi)6門(mén) (環(huán)節(jié)動(dòng)物、棘皮動(dòng)物、甲殼動(dòng)物、軟體動(dòng)物、腔腸動(dòng)物和魚(yú)類(lèi))92種，其中，甲殼動(dòng)物種類(lèi)最多，有31種，占總種數(shù)的33.7%；其次為魚(yú)類(lèi)，有28種，占總種數(shù)的30.4%；軟體類(lèi)有27種，占總種數(shù)的29.3%；其他種類(lèi)的數(shù)量較少，棘皮動(dòng)物有4種，環(huán)節(jié)動(dòng)物 (多毛類(lèi))和腔腸動(dòng)物 (珊瑚類(lèi))種類(lèi)數(shù)最少，均為1種。

圖2 江蘇沿岸海域大型底棲生物種類(lèi)數(shù)分布Fig.2 Species number of macrobenthos in the coastal waters of Jiangsu Province

江蘇沿岸海域大型底棲生物種類(lèi)隨季節(jié)的變化總體上春季出現(xiàn)種類(lèi)數(shù)最多 (表1，圖2)，為65種，占全年出現(xiàn)生物種數(shù)的70.1%，夏季和秋季均出現(xiàn)49種，各占全年出現(xiàn)生物種數(shù)的53.3%。在地理分布上，江蘇沿岸海域大型底棲生物種類(lèi)呈現(xiàn)北部和南部海域種類(lèi)多于中部的特征，在各個(gè)季節(jié)中，大型底棲生物種類(lèi)數(shù)均以北部海域最多，南部海域其次，而中部海域出現(xiàn)的種類(lèi)數(shù)最少，尤其是軟體動(dòng)物和棘皮動(dòng)物兩個(gè)門(mén)類(lèi)，北部海域在3個(gè)季節(jié)中出現(xiàn)的種類(lèi)數(shù)均高于其他兩個(gè)海域 (圖2)，其中，棘皮動(dòng)物僅在北部海域出現(xiàn) (表1)。以季節(jié)和海域?yàn)橐蛩貙?duì)物種數(shù)進(jìn)行雙因素方差分析表明，物種數(shù)在季節(jié)和海域間均無(wú)顯著性差異(F＝1.378，P＝0.258；F＝2.067，P＝0.133)。

2.2 優(yōu)勢(shì)種類(lèi)

根據(jù)生物相對(duì)重要性百分比計(jì)算結(jié)果，江蘇沿岸海域大型底棲生物優(yōu)勢(shì)種類(lèi)主要有伶鼬榧螺Oliva mustelina、 海地瓜Acaudina molpadioides、 馬氏刺蛇尾Ophrothrix marenzelleri、毛蚶Scapharca kagoshimensis和縊蟶Sinonovacula constricta。不同海域優(yōu)勢(shì)種類(lèi)隨季節(jié)變化而變化，其中，中部海域和南部海域優(yōu)勢(shì)種類(lèi)隨季節(jié)變化差異較小，而北部海域優(yōu)勢(shì)種類(lèi)存在顯著變化 (表2)。從表2可見(jiàn):北部海域，春季優(yōu)勢(shì)種為馬氏刺尾蛇 (24.5%)，夏季為伶鼬榧螺 (37.1%)、寄居蟹 (23.1%)和馬氏刺蛇尾 (16.9%)，秋季為馬氏刺蛇尾(41.4%)、馬氏毛粒蟹 (26.0%)和海地瓜(10.0%)；中部海域，春季優(yōu)勢(shì)種類(lèi)為伶鼬榧螺(42.1%)、日本鼓蝦 (16.4%)和絨毛細(xì)足蟹(13.6%)，夏季主要為伶鼬榧螺 (66.5%)和縊蟶 (26.3%)，秋季為海地瓜 (62.5%)和伶鼬榧螺 (32.7%)；南部海域，優(yōu)勢(shì)種類(lèi)變化相對(duì)較小，春季主要為毛蚶 (26.9%)、棘刺錨參 (12.1%)和脈紅螺 (11.9%)，夏季和秋季主要為伶鼬榧螺，尤其是秋季，伶鼬榧螺是絕對(duì)優(yōu)勢(shì)種 (80.3%)。

2.3 底棲生物豐度和生物量

江蘇沿岸海域大型底棲生物平均豐度為6.33 ind./m2，各季節(jié)間的差異不大，夏季最高，為7.50ind./m2；秋季次之，為7.00 ind./m2；春季最少，為4.50 ind./m2。從圖3可見(jiàn)，不同海域底棲生物豐度存在較大的季節(jié)差異:春季以南部海域最大，平均豐度為6.11 ind./m2，其次為中部海域和北部海域，平均豐度分別為3.85、3.75 ind./m2，最大豐度出現(xiàn)在4號(hào)站點(diǎn)，為20.00 ind./m2；夏季以南部海域最大，平均豐度為12.78 ind./m2，北部海域次之，為6.88 ind./m2，中部海域最小，為4.23 ind./m2，最大值出現(xiàn)在4號(hào)和6號(hào)站點(diǎn)，均為30.00 ind./m2；秋季以北部海域最大，為9.38 ind./m2，南部海域次之，為6.67 ind./m2，中部海域最小，為5.77 ind./m2，最大值出現(xiàn)在28號(hào)站點(diǎn)，為30.00 ind./m2。以季節(jié)和海域?yàn)橐蛩氐碾p因素方差分析表明，豐度在季節(jié)間無(wú)顯著性差異(F＝2.073，P＝0.132)，而在不同海域間存在顯著性差異 (F＝3.420，P＝0.037＜0.05)，LSD多重比較結(jié)果分析表明，豐度在南部海域與中部海域間存在顯著性差異 (P＝0.011＜0.05)。

表1 江蘇沿岸海域大型底棲生物類(lèi)群數(shù)時(shí)空變化特征Tab.1 Temporal and spatial distribution of macrobenthos groups in the coastal waters of Jiangsu Province

表2 江蘇沿岸海域大型底棲生物各季節(jié)優(yōu)勢(shì)種及其優(yōu)勢(shì)度Tab.2 Temporal and spatial distribution and IRI－values of the dominant species of macrobenthos in the coastal waters of Jiangsu Province %

江蘇沿岸海域大型底棲生物平均生物量為13.22 g/m2，其中，以秋季最大 (16.25 g/m2)，夏季次之 (12.77 g/m2)，春季最小(10.64 g/m2)。從圖4可見(jiàn):春季和夏季大型底棲生物平均生物量南部海域 (27.59、27.42 g/m2)遠(yuǎn)大于北部海域 (4.26、9.17 g/m2)和中部海域(2.84、4.83 g/m2)，其中，春季最大值出現(xiàn)在4號(hào)站點(diǎn) (122.00 g/m2)，夏季最大值出現(xiàn)在3號(hào)站點(diǎn) (89.67 g/m2)；秋季大型底棲生物平均生物量高值區(qū)主要集中在中部海域 (35.39 g/m2)，遠(yuǎn)高于南部海域 (5.67 g/m2)和北部海域 (7.68 g/m2)，最大值出現(xiàn)在14號(hào)站點(diǎn) (134.84 g/m2)，其次為18號(hào)站點(diǎn) (118.45 g/m2)。以季節(jié)和海域?yàn)橐蛩氐碾p因素方差分析表明，生物量在季節(jié)和海域間均無(wú)顯著性差異 (F＝0.187，P＝0.830；F＝2.208，P＝0.116)。

2.4 多樣性指數(shù)

從表3可見(jiàn):多樣性指數(shù)H′和d不同海域間的差異不大，均表現(xiàn)為春季北部海域＞中部海域＞南部海域，而夏季和秋季則是南部海域＞北部海域＞中部海域，H′和d最大值均出現(xiàn)在春季北部海域的29號(hào)站點(diǎn)，分別為4.17和3.50；均勻度指數(shù)J表現(xiàn)為春季中部海域＞南部海域＞北部海域，夏季為南部海域＞中部海域＞北部海域，秋季為南部海域＞北部海域＞中部海域。以季節(jié)和海域?yàn)橐蛩氐碾p因素方差分析表明，3個(gè)多樣性指數(shù)在季節(jié)和海域間均無(wú)顯著性差異 (H′:F＝0.410，P＝0.665；F＝1.984，P＝0.144。d:F＝1.342，P＝0.267；F＝2.372，P＝0.100。J:F＝2.295，P＝0.107；F＝0.145，P＝0.865)。

2.5 大型底棲生物與環(huán)境變量的相關(guān)性

圖3 江蘇沿岸海域大型底棲生物豐度Fig.3 Abundances of macrobenthos in the coastal waters of Jiangsu Province

表3 江蘇沿岸海域大型底棲生物各季節(jié)多樣性指數(shù)Tab.3 Biodiversity indices of macrobenthos in the coastal waters of Jiangsu Province in different seasons

圖4 江蘇沿岸海域大型底棲生物生物量Fig.4 Biomasses of macrobenthos in the coastal waters of Jiangsu Province

對(duì)江蘇沿岸海域大型底棲生物與環(huán)境因子進(jìn)行相關(guān)性分析 (表4)。結(jié)果表明:春季，江蘇中部和南部沿岸海域大型底棲生物群落的J與鹽度呈顯著負(fù)相關(guān) (P＜0.05)，中部海域的d與水深呈極顯著負(fù)相關(guān) (P＜0.01)，北部和南部海域的生物量與溫度成顯著正相關(guān) (P＜0.05)，南部海域的生物豐度與溫度成極顯著正相關(guān) (P＜0.01)，而生物量與溫度呈顯著正相關(guān) (P＜0.05)；夏季，大型底棲生物的種類(lèi)數(shù)與鹽度、水深呈顯著負(fù)相關(guān) (P＜0.05)，H′與鹽度、水深，d與鹽度和水深均呈極顯著負(fù)相關(guān) (P＜0.01)；秋季，大型底棲生物的H′與鹽度呈顯著負(fù)相關(guān) (P＜0.05)，北部和南部的J與水深呈顯著正相關(guān) (P＜0.05)，南部海域的H′與水深呈顯著負(fù)相關(guān) (P＜0.05)，而中部海域的H′和d以及南部海域的種類(lèi)數(shù)和d均與水深呈極顯著負(fù)相關(guān) (P＜0.01)。

3 討論

3.1 種類(lèi)組成和優(yōu)勢(shì)種變化

本研究中，江蘇沿岸海域采集到大型底棲生物種類(lèi)共6門(mén)92種，在空間分布上，生物種類(lèi)數(shù)呈現(xiàn)北部海域多于中部和南部海域的特征，尤其是北部海域25、26、28和29號(hào)站點(diǎn)生物種類(lèi)數(shù)明顯高于其他站點(diǎn) (圖2)，這可能與上述站點(diǎn)周邊區(qū)域進(jìn)行人工魚(yú)礁建設(shè)等有關(guān)，孫習(xí)武等[17－18]研究表明，人工魚(yú)礁建設(shè)后海域底棲生物種類(lèi)比建設(shè)前有明顯增加。與歷史調(diào)查資料相比，本次調(diào)查的生物種類(lèi)數(shù)要遠(yuǎn)低于胡顥琰等[13]于1997年6月—1998年7月對(duì)江蘇沿海調(diào)查發(fā)現(xiàn)的136種，高愛(ài)根等[14]于2002年6月對(duì)達(dá)山島等海域調(diào)查發(fā)現(xiàn)的205種，范士亮等[19]于2007年10月蘇北淺灘鄰近海域調(diào)查發(fā)現(xiàn)的120種，以及張虎等[15]于2007年5月和8月對(duì)蘇北淺灘生態(tài)監(jiān)控區(qū)調(diào)查發(fā)現(xiàn)的105種。而相同區(qū)域的北部海域生物種類(lèi)數(shù) (54種)也低于孫習(xí)武等[17－18]在海州灣人工魚(yú)礁區(qū)域調(diào)查發(fā)現(xiàn)的96種和67種，但要高于李永強(qiáng)等[20]于2007年9月—2008年5月在海州灣調(diào)查時(shí)發(fā)現(xiàn)的38種。除了調(diào)查區(qū)域、站點(diǎn)、季節(jié)和采樣方式等因素影響外，江蘇沿岸海域大型底棲生物數(shù)量減少，較大程度上反映了過(guò)去10多年間江蘇沿岸海域環(huán)境不斷惡化，陸源性污水排放和海水養(yǎng)殖帶來(lái)的區(qū)域性水體富營(yíng)養(yǎng)化，沿岸海域總體環(huán)境質(zhì)量下降，造成底棲生物分布與變化不均[3]，海域環(huán)境及其對(duì)底棲生物生態(tài)分布的影響有待進(jìn)一步研究。

表4 江蘇沿岸大型海域不同季節(jié)底棲生物與環(huán)境因子的相關(guān)性系數(shù)Tab.4 Pearson's correlation coefficient between macrobenthos and environmental factors in the coastal waters of Jiangsu province in different seasons

本研究中發(fā)現(xiàn)，江蘇沿岸海域大型底棲生物群落優(yōu)勢(shì)種類(lèi)為甲殼動(dòng)物、魚(yú)類(lèi)和軟體動(dòng)物，共占總種數(shù)的93.5%，優(yōu)勢(shì)種主要有伶鼬榧螺、海地瓜、馬氏刺蛇尾、毛蚶和縊蟶，這與胡顥琰等[13]報(bào)道江蘇沿岸海域大型底棲生物群落優(yōu)勢(shì)種類(lèi)為甲殼動(dòng)物、環(huán)節(jié)動(dòng)物 (多毛類(lèi))和魚(yú)類(lèi)存在較大差異。胡顥琰等[13]研究發(fā)現(xiàn)，江蘇北部海域?yàn)槿毡竟奈r—織紋螺群落，優(yōu)勢(shì)種有日本鼓蝦、葛氏長(zhǎng)臂蝦和紅帶織紋螺等，從江蘇北部的射陽(yáng)至長(zhǎng)江口近岸海域?yàn)楦鹗祥L(zhǎng)臂蝦—梅童魚(yú)群落，優(yōu)勢(shì)種類(lèi)有棘頭梅童魚(yú)、葛氏長(zhǎng)臂蝦、戴氏赤蝦、不倒翁蟲(chóng)和細(xì)螯蝦等，軟體動(dòng)物的伶鼬榧螺僅分布在江蘇北部連云港至鹽城一帶且底質(zhì)以細(xì)砂為主的近海海域。本研究中，馬氏刺蛇尾則成為北部海域的優(yōu)勢(shì)種類(lèi)，伶鼬榧螺廣泛分布于江蘇沿岸海域，更是中部海域和南部海域的優(yōu)勢(shì)種類(lèi) (表2)，說(shuō)明江蘇沿岸海域大型底棲生物群落結(jié)構(gòu)正在發(fā)生改變，趨向于以單個(gè)或少數(shù)幾個(gè)物種占優(yōu)勢(shì)，這可能與人類(lèi)干擾活動(dòng)加大以及江蘇沿岸海域每年大量泥沙沉積有關(guān)，江蘇沿海地區(qū)有豐富的灘涂資源，沿海灘涂岸灘潮溝沖淤活躍，灘地最寬處達(dá)20～30 km，且每年以1333.33 hm2的速度向海淤漲[6]，這勢(shì)必影響沿岸海域的底質(zhì)，從而對(duì)大型底棲生物群落產(chǎn)生影響。

3.2 豐度和生物量

本研究中，江蘇沿岸海域大型底棲生物平均豐度和生物量隨季節(jié)變化而變化，但豐度和生物量在不同季節(jié)間均無(wú)顯著性差異，其中豐度以夏季最高(7.50 ind./m2)，生物量以秋季最高 (16.25 g/m2)，這主要與大型底棲生物的生長(zhǎng)等有關(guān)，大型底棲生物尤其是優(yōu)勢(shì)種類(lèi)經(jīng)春季和夏季的生長(zhǎng)，在秋季時(shí)處于較高的生物量水平，如在本調(diào)查中，春季和夏季優(yōu)勢(shì)種類(lèi)以個(gè)體相對(duì)較小的馬氏刺蛇尾及伶鼬榧螺為主，而秋季優(yōu)勢(shì)種類(lèi)以個(gè)體相對(duì)較大的海地瓜、馬氏毛粒蟹為主。在空間分布上，不同海域間的生物量不存在顯著性差異，而豐度則存在顯著性差異，尤其是南部海域與中部海域間 (圖3)，豐度和生物量高值主要分布在北部海域和南部海域，而中部海域相對(duì)較低，更有一些站點(diǎn)調(diào)查中未發(fā)現(xiàn)大型底棲生物 (圖3和圖4)。相關(guān)性分析亦表明，南部海域大型底棲生物的豐度和生物量與水溫呈顯著正相關(guān) (表4)，可能與春季時(shí)海水溫度逐漸升高，有利于底棲生物的生長(zhǎng)有關(guān)。本研究中，南通附近海域的4號(hào)和5號(hào)站點(diǎn)春季和夏季的生物豐度和生物量較大，如夏季4號(hào)站點(diǎn)，物種豐度和生物量分別為30.00 ind./m2、11.92 g/m2，這與附近海域的菲律賓蛤仔海水養(yǎng)殖活動(dòng)有關(guān)，說(shuō)明養(yǎng)殖種類(lèi)可以影響自然環(huán)境中生物群落的組成。

本次調(diào)查中大型底棲生物平均豐度遠(yuǎn)低于胡顥琰等[13]的 129.4 ind./m2、高愛(ài)根等[14]的 105 ind./m2、范士亮等[19]的273.57 ind./m2，遠(yuǎn)高于張虎等[15]的0.546 ind./m2，說(shuō)明江蘇沿岸海域大型底棲生物的平均生物豐度呈下降趨勢(shì)。大型底棲生物總平均生物量遠(yuǎn)低于高愛(ài)根等[14]的26.47 g/m2、范士亮等[19]的44.50 g/m2和胡顥琰等[13]的13.36 g/m2，大于張虎等[15]的0.3285 g/m2，說(shuō)明大型底棲生物的生物量在一定程度上存在較大的波動(dòng)。產(chǎn)生較大差異的原因可能有: (1)調(diào)查區(qū)域不同。本研究中的采樣站點(diǎn)覆蓋了江蘇沿岸海域，共設(shè)置了30個(gè)站點(diǎn)，而胡顥琰等[13]調(diào)查區(qū)域在江蘇沿海海域僅設(shè)置了8個(gè)站點(diǎn)，高愛(ài)根等[14]的研究區(qū)域?yàn)榻K北部海域，大多數(shù)采樣站點(diǎn)遠(yuǎn)離岸線(xiàn)，張虎等[15]和范士亮等[19]的調(diào)查區(qū)域在蘇北淺灘海域。(2)調(diào)查時(shí)間不同。本研究中進(jìn)行了春季、夏季和秋季3個(gè)季節(jié)的調(diào)查采樣，胡顥琰等[13]和高愛(ài)根等[14]調(diào)查均為夏季調(diào)查，張虎等[15]調(diào)查了春季和夏季，范士亮等[19]僅調(diào)查了秋季，大型底棲生物生長(zhǎng)和分布受季節(jié)的影響較大。另外，人類(lèi)活動(dòng)和海域環(huán)境變化及其對(duì)底棲生物群落的干擾，均會(huì)對(duì)底棲生物豐度和生物量產(chǎn)生影響。

3.3 多樣性指數(shù)

本研究中，江蘇沿岸海域大型底棲生物多樣性指標(biāo)H′、d和J在不同季節(jié)間和海域間均無(wú)顯著性差異。大型底棲生物的分布受水深、鹽度和人類(lèi)活動(dòng)等影響[23]，相關(guān)性分析表明，江蘇沿岸海域大型底棲生物群落多樣性主要與水深呈負(fù)相關(guān) (表4)，尤其是夏季北部海域和秋季中部海域的H′和d及秋季南部海域的d均與水深呈極顯著負(fù)相關(guān)，張敬懷[24]研究發(fā)現(xiàn)，近岸淺水區(qū)環(huán)境相對(duì)穩(wěn)定，具有較高的食物和生產(chǎn)力，能夠在較小面積內(nèi)維持復(fù)雜的底棲生態(tài)系統(tǒng)，可能具有較高的生物多樣性。根據(jù)1997年6月—1998年7月對(duì)如東－長(zhǎng)江口附近海域底棲生物調(diào)查的結(jié)果[13]，H′＞3，d＝2.07～4.36，J＝0.71～0.97，本次調(diào)查與之相應(yīng)的南部海域1～3號(hào)站點(diǎn)，其H′、d和J值均小于之前的調(diào)查結(jié)果，其中，H′平均值為 2.40，夏季 1號(hào)(3.09)和秋季2號(hào)站點(diǎn) (3.13)的H′值大于3，其他站點(diǎn)在3個(gè)季節(jié)中H′＝1.79～2.77， d＝1.14～2.46，J＝0.69～0.92，表明該海域生物多樣性物和物種多樣性呈下降趨勢(shì)，種類(lèi)分布上也趨于不均勻，種類(lèi)優(yōu)勢(shì)度趨于明顯，這與前述分析的伶鼬榧螺等種類(lèi)在底棲生物群落中優(yōu)勢(shì)度變大有關(guān)。

江蘇沿岸海域是眾多海洋經(jīng)濟(jì)魚(yú)類(lèi)等重要的產(chǎn)卵索餌洄游場(chǎng)所，大型底棲生物是重要的餌料生物種類(lèi)和環(huán)境變化監(jiān)測(cè)生物，今后應(yīng)加強(qiáng)江蘇沿岸灘涂開(kāi)發(fā)、海域海洋捕撈和海水養(yǎng)殖等人類(lèi)活動(dòng)對(duì)近岸海洋環(huán)境及底棲生物影響的研究，以充分掌握江蘇沿岸海域環(huán)境變化對(duì)大型底棲生物生態(tài)及重要海洋生物資源的影響過(guò)程，為在江蘇沿岸海域開(kāi)展人工魚(yú)礁和海洋牧場(chǎng)等生態(tài)環(huán)境修復(fù)工程提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和理論依據(jù)。

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Macrozoobenthic community in the coastal waters in Jiangsu Province

ZHANG Hu1， YUAN Jian－mei1， LIU Bi－lin2，3，4，5， BEN Cheng－kai1，YU Wen－wen1， GAO Ji－xian1， YANG Bo6
(1.Marine Fisheries Research Institution of Jiangsu Province， Nantong 226007， China； 2.College of Marine Sciences， Shanghai Ocean University，Shanghai 201306， China； 3.National Distant－water Fisheries Engineering Research Center， Shanghai 201306， China； 4.Key Laboratory of Oceanic Fisheries Resources Exploitation of Shanghai， Education Commission， Shanghai 201306， China； 5.Collaborative Innovation Center for Distant－water Fisheries， Shanghai 201306， China； 6.Nantong Marine Environment Monitoring Center， Nantong 226002， China)

Macrozoobenthic community including species composition， abundance， biomass，and biodiversity was monitored in the coastal waters in Jiangsu Province in spring， summer， and autumn of 2014.A total of 92 species were found， belonging to six categories(Annulata， Echinodermata， Crustacea， Mollusca， Coelenterata and Fish)，with the maximal number of crustacea(31 species)，followed by fish(28 species)and mollusca(27 species).The order of number of macrobenthic species was expressed as norther part(54 species)＞southern part(32 species)＞ middle part(30 species)， with dominant species of Oliva mustelina， Acaudina molpadioides， Ophrothrix marenzelleri， Nereis succinea sp.， Scapharca kagoshimensis， and Sinonovacula constrzcta and average abundance of 6.33 ind./m2.The spatial and temporal profiles of average abundance was described as south part＞middle part and north part in spring， south part＞north part＞middle part in summer and north part＞south part＞middle part in autumn.The order of spatial and temporal profile of average macrobenthic biomass was expressed as south part＞north part＞middle part in spring and summer and middle part＞south part＞north part in autumn， with average macrobenthic biomass of 13.22 g/m2.Variance analysis of species number， abundance，biomass， Shannon－Wiener diversity index， Margaled diversity index， and Pielou evenness index using season and sea area as two factors revealed that there were no significant differences in those factors(P＞0.05)except for abundance in various parts of the surveyed area(p＜0.05).

macrobenthos； abundance； biomass； diversity； coastal waters in Jiangsu Province

Q145

A

10.16535/j.cnki.dlhyxb.2017.06.015

2095－1388(2017)06－0732－08

2017－04－12

國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目 (41306127)；公益性行業(yè) (農(nóng)業(yè))科研專(zhuān)項(xiàng) (201303047)；江蘇省財(cái)政資金資助項(xiàng)目 (計(jì)[2014]11號(hào))

張虎 (1980—)，男，副研究員。E－mail:ahu80＠163.com

劉必林 (1980—)，男，副教授。E－mail:bl－liu＠shou.edu.cn