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北麂列岛附近海域海洋生态环境现状

2014-03-13张玉荣郭远明李子孟李铁军丁跃平

关键词:沉积物生物量海域

张玉荣,郭远明,李子孟,李铁军,薛 彬,朱 剑,丁跃平

(浙江省海洋水产研究所,农业部重点渔场渔业资源科学观测实验站,浙江省海洋渔业资源可持续利用技术研究重点实验室,浙江舟山 316021)

北麂列岛附近海域海洋生态环境现状

张玉荣,郭远明,李子孟,李铁军,薛 彬,朱 剑,丁跃平

(浙江省海洋水产研究所,农业部重点渔场渔业资源科学观测实验站,浙江省海洋渔业资源可持续利用技术研究重点实验室,浙江舟山 316021)

2013年11月对北麂列岛附近进行水质、沉积物和海域生态环境现状(浮游植物、浮游动物和底栖生物)进行了调查研究,结果表明:按照一类海洋功能标准,水质中无机氮和磷酸盐严重超标,锌部分站位超标。浮游植物45种,以硅藻类为主,占88.4%。大型浮游动物26种,以桡足类为主,占34.6%。大型底栖生物11种,以软体动物和多毛类为主,各占45.5%。浮游植物、浮游动物和底栖生物的生物多样性指数偏低。

水质;沉积物质量;生态环境现状;北麂列岛

北麂列岛位于浙江省东海沿海海面上,距瑞安市区37 km处。由大明甫岛、小明甫岛、北麂岛、下岙岛、关老爷岛等16个岛屿组成。主岛北麂岛为最大岛,面积1.97 km2,列岛也由此得名。附近海域为北麂渔场,是浙江传统渔场之一,天然水深条件好,周边自然水深均在20 m以上。

本文对北麂列岛周围海域水质、底泥和生态(浮游植物、浮游动物和底栖生物)分别进行调查取样,调查周围海域的水质和底泥现状以及浮游植物、浮游动物和底栖生物组成、数量分布、群落结构,为该海域的生态监测、评价提供依据,也为该海域海洋资源可持续利用和发展提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 站位布设与取样方法

共布设12个浮游动物调查站位,具体调查位置如图1。样品采集和分析方法按照《海洋调查规范》 (GB 12763-2007)[1]和《海洋监测规范》(GB 17378-2007)[2]等规定的要求。

图1 调查站位分布图Fig.1 Sampling stations map

1.2 数据处理

2 调查结果

2.1 水质和沉积物现状

根据《浙江省海洋功能区划》(2011-2020)规定,项目附近海域主要为生态保护、滨海旅游等基本功能,兼具工业与城镇用海、港口航运和农渔业等功能,采用就高不就低的原则,根据海洋环境保护要求,海域水质现状评价按《海水水质标准》(GB 3097-1997)中的第一类要求执行。水质调查结果见表1,沉积物调查结果见表2。

表1 调查海域水质质量现状调查结果Tab.1 The monitoring rusults of investigation area

调查期间,除无机氮、活性磷酸盐和锌外,其它监测项目均能满足《海水水质标准》(GB3097-1997)中第一类海水水质标准的要求,其中无机氮超标率为100%,活性磷酸盐超标率为80%,锌的超标率为10%。无机氮和活性磷酸盐超标严重,主要是含有氮、磷工业废水以及生物污水的大量注入导致[3]。

表2 调查海域沉积物质量现状调查结果Tab.2 The monitoring rusults sediments near investigation area

海域沉积物中,石油类、有机碳、硫化物、铜、铅、锌、镉等监测项目均满足GB18668-2002《海洋沉积物质量》第一类评价标准的要求,调查海域附近底泥质量较好。

2.2 生物种类组成及优势种

浮游植物3门25属45种。其中,硅藻门20属38种,占88.4%;甲藻门4属6种,占12.3%;蓝藻门1属1种,占2.3%。浮游植物优势种为中肋骨条藻Skeletonema costatum、海洋曲舟藻Pleurosigma pelagicum、并基角毛藻Chaetoceros decipiens和尖刺菱形藻Nitzschia pungens,其Y值分别为0.22、0.17、0.08和0.03(表3)。

大型浮游动9类26种,桡足类9种,占34.6%;浮游幼体6种,占23.1%;水母类和毛颚动物各3种,占各11.5%;磷虾类、糠虾类、多毛类、背囊类和其它类各1种,分别占3.8%。游动物优势种为海洋针刺水蚤Euchaeta marina、中华假磷虾Pseudeuphausia sinica、细角真哲水蚤Neocalanus tenuicornis和百陶箭虫Sagitta bedoti,但优势度均较小,分别为0.029、0.027、0.022和0.021(表4)。

表3 浮游植物优势种Tab.3 Dominant species of phytoplankton

表4 浮游动物优势种Tab.4 Dominant species of Zooplankton

大型底栖生物3大类11种,其中多毛类5属5种,占45.5%;软体动物5属5种,占45.5%。甲壳类1属1种,占9.0%。底栖生物优势种为双鳃内卷齿蚕Aglaopha musdibranchis、彩虹明樱蛤Moerella iridescens和泥螺Bullacta exarata,其优势度Y分别为0.129、0.119和0.109(表3)。

表5 底栖生物优势种Tab.5 Dominant species of Benthos

潮间带生物共3大类23种,其中软体动物15属16种,占66.6%,甲壳类6属6种,占26.1.%,腔肠动物1属1种,占4.3%。高潮区以短滨螺为主;中潮区以短滨螺和疣荔枝螺为主,常见种有史氏背尖贝、嫁戚、龟足、日本花棘石鳖等,低潮区侧足厚蟹为主。

2.3 生物平面分布

浮游植物丰度平面分布浮游植物丰度在201~909 ind/dm3,平均丰度为531±200 ind/dm3,丰度高值区位于S09(663±213 ind/dm3),丰度低值区位于S12(455±139 ind/dm3)(图2)。

图2 浮游植物丰度(ind/dm3)分布图Fig.2 Horizontal distribution of the abundances of phytoplankton

浮游动物丰度和生物量平面分布 调查期间浮游动物丰度为5~35 ind/m3,平均丰度为16.4±7.1 ind/m3。丰度高值区分布在S10(19.0±6.6 ind/m3),低值区分布在S03(14.0±3.7 mg/m3)(图3左)。调查期间浮游动物生物量为7.6~70.8 mg/m3,平均生物量为29.3±19.9 mg/m3,生物量高值区分布在S03(40.8±25.5 mg/m3),低值区分布在S12(19.4±9.5 mg/m3)(图3右)。

调查期间浮游动物丰度为5~35 ind/m3,平均丰度为16.4±7.1 ind/m3。调查期间浮游动物生物量为7.6~70.8 mg/m3,平均生物量为29.3±19.9 mg/m3。

底栖生物丰度和生物量平面分布 底栖生物丰度在15~55 ind/m2。平均丰度为35.6 ind/m2,最高丰度分布在S11,最低在S01(图4左)。底栖生物生物量在0.32~6.25 g/m2,平均底栖生物生物量为1.66 g/m2。生物量最高分布在S11,最低在S01(图4右)。

图3 浮游动物丰度(ind/dm3)和生物量(mg/m3)平面分布图Fig.3 Horizontal distribution of the biomass(ind/dm3)and biomass(mg/m3)of zooplankton

图4 底栖生物丰度(ind/m-3)和生物量(g/m2)分布图Fig.3 Horizontal distribution of the(ind/dm3)and biomass(g/m2)of zooplankton

2.4 生物多样性

生物多样性指数在浮游生物、底栖生物现状研究方面防范应用[4-5],国内学者广泛将大型底栖群落的多样性指数(包括香农指数、丰富度指数、均匀度指数等)与环境扰动或污染相联系,分析环境扰动或污染对生态系统和生物群落的影响[6-9]。

浮游植物、浮游动物和底栖生物多样性指数见表6。浮游植物的多样性指数在1.778~2.055,平均为1.930,浮游动物的多样性指数为1.239~1.861,平均为1.695,底栖生物的多样性指数为0.796~1.550,平均为1.111。

表6 各站位生物多样性指数Tab.6 The Biodiversity index of each sites

依据《海水增养殖区检测技术规程》中生物多样性指数评价标准,4<H′<3为清洁区域,3<H′<2为轻度污染区域,2<H′<1为中度污染区域,H′<1为重污染区域[10]。调查海域生物多样性指数偏低,尤其是底栖生物多个站位的多样性指数值小于1,但是并不能说明调查海域一定污染严重,因为沉积物质量满足GB18668-2002《海洋沉积物质量》第一类评价标准的要求(上文2.1)。具体原因有待进一步调查。

3 小结

3.1 按照一类海水水质标准,无机氮超标率为100%,活性磷酸盐超标率为80%,锌的超标率为10%。其它监测项目均能满足《海水水质标准》(GB3097-1997)中一类海水水质标准的要求。海域沉积物中的所有监测项目均满足第一类评价标准的要求,调查海域附近底泥质量较好。

3.2 浮游植物45种,以硅藻类为主,占88.4%,其中中肋骨条藻Skeletonema costatum数量最多,优势度为0.22。大型浮游动26种,以桡足类为主,占34.6%,其中海洋针刺水蚤Euchaeta marina数量最多优势度为0.029。大型底栖生物11种,以软体动物和多毛类为主,各占45.5%。优势种为双鳃内卷齿蚕Aglaopha musdibranchis,优势度为0.129。

3.3 浮游植物丰度在201~909 ind/dm3,平均丰度为531±200 ind/dm3,调查期间浮游动物丰度为5~35 ind/dm3,平均丰度为16.4±7.1 ind/dm3。调查期间浮游动物生物量为7.6~70.8 ind/dm3,平均生物量为29.3±19.9 mg/m3。底栖生物丰度在15~55 ind/m2。平均丰度为35.6 ind/m2,底栖生物生物量在0.32~6.25 g/m2,平均底栖生物生物量为1.66 g/m2。

3.4 调查海域生物多样性指数偏低,具体原因有待进一步调查。

[1]国质量技术监督局.GB 12763-2007海洋调查规范[S].北京:中国标准出版社,2007:1-20.

[2]国家质量技术监督局.GB17378.7-2007海洋监测规范[S].北京:中国标准出版社,2007:1-103

[3]谢有奎,愈 栋,高殿森,等.水体富营养化危害、成因及防治[J].后勤工程学院学报,2004(3):27-29.

[4]孙 军,刘东艳.多样性指数在海洋浮游植物研究中的应用[J].海洋学报,2004,26(1):62-75.

[5]ELTON C S.The ecology of invasions by animals and plants[M].London:Chapman and Hall,1958:143-153.

[6]韩 洁,张志向,于子山.渤海中、南部大型底栖动物的群落结构[J].生态学报,2004,24(3):531-537.

[7]李宝泉,李新正,王洪法,等.长江口附近海域大型底栖动物群落特征[J].动物学报,2007,53(1):76-82.

[8]李新正,王洪发,张宝琳.胶州湾大型底栖动物次级生产力初探[J].海洋与湖沼,2005,36(6):527-533.

[9]曲方圆,于子山,隋吉星,等.丰度生物比较法应用局限性[J].海洋科学,33(6):118-121.

[10]国家海洋局.水增养殖区监测技术规程[M].中国海洋环境监测网,2011.

Ocean Ecological Environment Situation of Beiji Islands

ZHANG Yu-rong,GUO Yuan-ming,LI Zi-meng,et al
(Marine Fishery Research Institute of Zhejiang Province,Scientific Observing and Experimental Station of Fishery Resources for Key Fishing Grounds,Ministry of Agriculture,Key Laboratory of Sustainable Utilization of Technology Research for Fishery Resource of Zhejiang Province,Zhoushan 316021,China)

On the island sea water,sediment,marine organisms quality status(plankton,zooplankton and benthic)were investigated in 2013 November,results showed that:inorganic nitrogen and phosphate exceeded the standard seriously in water,and zinc some stations exceed ed the standard,the project can meet the requirements of a class of marine functional zoning.45 kinds of phytoplankton,with diatoms,accounted for 88.4%.26 kinds of large zooplankton,with copepods dominated,accounting for 34.6%.11 kinds of macrobenthos, molluscal and polychaetes,each accounted for 45.5%.Index of phytoplankton,zooplankton and benthic was low。

water quality;sediment quality;ecological environment;Beiji islands

S932.8;X832

A

1008-830X(2014)04-0317-05

2014-03-15

浙江省重大科技专项计划项目(2012C13005);浙江省省属科研院所扶持专项(2012F20026)浙海渔计[2011]123号

张玉荣(1982-),女,江苏徐州人,工程师,硕士研究生,研究方向:海洋环境影响评价及海域使用论证.

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