象山港夏季小型底栖动物丰度和生物量

陈启鹏, 焦海峰,, 王莉, 刘迅, 孙元, 王一农,*

1. 宁波大学海洋学院, 宁波 3152112. 宁波市海洋与渔业研究院, 宁波 315012

象山港夏季小型底栖动物丰度和生物量

陈启鹏1, 焦海峰1,2, 王莉1, 刘迅1, 孙元2, 王一农1,*

1. 宁波大学海洋学院, 宁波 315211
2. 宁波市海洋与渔业研究院, 宁波 315012

陈启鹏, 焦海峰, 王莉, 等. 象山港夏季小型底栖动物丰度和生物量[J]. 生态科学, 2016, 35(2): 13-18.

CHEN Qipeng, JIAO Haifeng, WANG Li, et al. The abundance and biomass of meiofauna in the Xiangshan Bay in Summer[J]. Ecological Science, 2016, 35(2): 13-18.

2014年7月对象山港20个站位进行取样调查, 共鉴定出14个小型底栖动物类群, 小型底栖动物平均丰度和生物量分别为(143.59±11.58) ind·(10 cm2)-1和干重(1355.68±175.64) µg·(10 cm2)-1。小型底栖动物丰度和生物量港底部向港口部无明显递减趋势, 但分布呈现明显的区域性, 均表现为支港＞主港, 支港丰度分布表现为黄墩港＞西沪港＞铁港; 主港丰度分布表现为港底部＞过渡区＞港中部＞港口部＞白石山人工鱼礁区,象山港从港底部向港口部, 中值粒径呈增大趋势, 小型底栖动物丰度和生物量均与中值粒径呈极显著负相关, 均与粘土含量呈显著正相关。与国内其他海域相比, 研究海域小型底栖动物丰度值偏低, 生物量小于东海及以北海域, 大于东海以南海域。

象山港; 小型底栖动物; 丰度; 生物量; 群落结构

1 前言

小型底栖动物是指淘洗分选时通过 500 μm孔径网筛, 而被42 μm(也有研究者建议31 μm)孔径网筛截留的底栖动物[1]。小型底栖动物是海洋生态系统的重要组成部分, 是仔稚幼鱼等经济动物和虾蟹类等大型底栖动物的重要饵料, 在物质传递和能量流动中发挥着重要作用, 并且在海洋环境监测中的作用也日益受到人们的重视[2-4]。国内外有关河口和陆架海域小型底栖动物的生态学研究已有报道[5-11],王家栋[9], 华尔[12], 王小谷[13], 于婷婷[14]和孟昭翠[15]已对长江口和东海海域小型底栖动物丰度与沉积物中值粒径、粘土粉砂含量等沉积物底质类型组成之间相关性进行了研究报道, 而象山港小型底栖动物尚未进行系统的调查研究[16-17]。

本文首次调查分析了象山港小型底栖动物丰度和生物量与沉积物底质类型组成之间的相关性。调查分析了象山港小型底栖动物的类群组成、丰度和生物量, 探讨了小型底栖动物的分布情况, 以期为象山港的海洋牧场建设和海洋环境监测提供基础数据资料。

2 材料与方法

2.1 站位设置

2014年7月在象山港全港范围内设置20个调查站位(图1), 其中包括铁港(站位1、站位2和站位3)、黄墩港(站位6和站位7)和西沪港(站位16和站位17)等支港的7站位, 港底部(站位4和站位5)、白石山人工鱼礁区(站位8、站位9和站位10)、港中部(站位11、站位12)、过渡区(站位13、站位14和站位15)、港口部(站位18、站位19和站位20)等主港的13个站位。

2.2 样本采集和处理

用DP-QNC6-1抓斗式采泥器采集泥样, 每个站位用内径2.9 cm注射器改造的取样管选未扰动部分取7.5 cm芯样4个, 装入封口袋, 3个芯样加入5%的福尔马林海水溶液摇匀固定, 遮光冷藏保存, 用于小型底栖动物研究, 每个芯样加入 1‰虎红溶液(0.1 g虎红染料溶于100 mL纯水中)3—5 mL, 染色24 h后淘洗(网筛孔径31 μm), 网筛滞留的生物转移至计数盘[18], 按类群分别计数; 剩余 1个芯样用于沉积物粒度研究, 每个芯样用钥匙选不同深度的 5点取样, 加入250 mL锥形瓶, 并加入100 mL纯水震荡摇匀, BT-9300ST激光粒度分布仪测定沉积物粒径, 每个芯样测3次, 沉积物粒度分析参照《海洋调查规范》(GB/T 12763.8-2007)[19]。

2.3 数据处理

式中:D为丰度, 单位为ind·(10 cm2)–1,T为重复芯样中小型底栖动物个体平均数,r=1.45 cm。生物量采用体积换算法[20-23], 不同类群个体平均干重参照Jarion[24]、Widbom[25]和张志南[29], 桡足类计算参照McIntyrey[26]。Surfer8.0绘制站位图和中值粒径等值线图, 用SPSS22.0对小型底栖动物丰度和生物量与沉积物底质类型组成进行Spearman相关性分析。

图1 象山港小型底栖动物调查站位图Fig. 1 Sampling sites of meiofauna in the Xiangshan Bay

3 结果与分析

3.1 沉积物

本次采集的20个泥样, 沉积物底质类型均为粘土质粉砂, 粘土百分含量变化区间为 37.92—48.65,粉砂百分含量变化区间为 51.35—61.31, 粘土百分含量与粉砂百分含量(P＜0.01,r=–0.982)呈极显著负相关, 中值粒径变化区间为 4.15—7.03, 中值粒径与粘土百分含量(P＜0.01,r=–0.780)呈极显著负相关, 与粉砂百分含量(P＜0.01,r=0.744)呈极显著正相关, 象山港从港底部向港口部, 中值粒径呈增大趋势(图2)。

3.2 小型底栖动物丰度和生物量及分布

共鉴定出 14个小型底栖动物类群(表 1), 线虫的丰度占绝对优势, 平均丰度为 74.56±5.30 ind· (10 cm2)–1, 占小型底栖动物总丰度的51.74%; 介形类次之, 占31.43%; 腹足类居第3位, 占3.17%。调查水域小型底栖动物的平均丰度和生物量分别为143.59±11.58 ind·(10 cm2)–1和1355.68±175.64 µg·dwt· (10 cm2)–1。丰度和生物量最大值均出现在支港黄墩港的站位 7, 丰度和生物量最小值出现在白石山人工鱼礁区的站位9(图3), 丰度和生物量分布均表现为支港＞主港; 支港丰度分布表现为黄墩港＞西沪港＞铁港, 生物量表现为黄墩港＞铁港＞西沪港; 主港丰度分布表现为港底部＞过渡区＞港中部＞港口部＞白石山人工鱼礁区, 生物量表现为港底部＞港中部＞过渡区＞港口部＞白石山人工鱼礁区。

图2 象山港中值粒径分布Fig. 2 The MD distribution in the Xiangshan Bay

表1 象山港小型底栖动物的群落组成Tab. 1 The meiofauna community structure in the Xiangshan Bay

图3 象山港各站位小型底栖动物丰度和生物量的分布Fig. 3 The meiofauna abundance and biomass distribution at sampling site in the Xiangshan Bay

3.3 小型底栖动物丰度和生物量与沉积物底质类型组成相关性分析

由表 2可知, 介形类丰度与中值粒径呈极显著负相关, 与粉砂含量呈显著负相关, 而与粘土含量呈显著正相关; 小型底栖动物丰度与中值粒径呈极显著负相关, 而与粘土含量呈显著正相关; 小型底栖动物生物量与中值粒径呈极显著负相关, 与粉砂含量呈显著负相关, 而与粘土含量呈显著正相关;线虫丰度和腹足类丰度与沉积物底质类型组成没有显著相关性。

4 讨论

4.1 小型底栖动物丰度和生物量与沉积物

本文首次报道了象山港小型底栖动物丰度和生物量与沉积物底质类型组成之间相关性的研究结果,其小型底栖动物丰度和生物量均与中值粒径呈极显著负相关, 均与粘土含量呈显著正相关, Gritta Veit-Kohler[27], J. Bohórquez[28], 于婷婷[14], 袁俏君[33]等调查结果显示细粒沉积物控制着有机物在沉积物中的分布, 是有机质的主要载体, 沉积物粒径越小,有机物含量越高, 利于小型底栖动物的富集, 验证了本次小型底栖动物丰度和生物量与粘土含量呈显著正相关的调查结果, 象山港从港底部向港口部,中值粒径呈增大趋势, 但其小型底栖动物丰度和生物量并没有呈现明显的递减趋势, 而是呈现特定的区域性分布趋势, 这可能与主港和支港海域不同的生态环境有关。象山港小型底栖动物丰度和生物量布均表现为支港＞主港, 其主港丰度分布表现为港底部＞过渡区＞港中部＞港口部＞白石山人工鱼礁区,造成人工鱼礁区小型底栖动物丰度低的原因, 可能是本次采样正处于休渔期, 人工鱼礁区内诱集了较多的鱼类聚集, 鱼类对小型底栖动物的捕食导致该海域丰度最低。

4.2 与国内其他海域及历史调查研究的比较

象山港与其他海域的主要类群相似, 线虫均为最优势类群, 其小型底栖动物丰度低于其他海域,线虫的丰度也远远低于港湾, 但生物量高于台湾海峡中北部海域、南海、珠江口伶仃洋海域和珠江口(表3), 因为台湾海峡中北部海域、南海等水域第二优势类群多为多毛类(个体平均干重为 14 µg)[24]和桡足类(个体平均干重为1.86 µg)[26], 而象山港第二优势类群为介形类(个体平均干重为26 µg)[25], 象山港介形类主要分布在铁港和黄墩港等支港, 以及港底部海区, 这与港底部海区主要进行贝类养殖有关[34]。本次调查小型底栖动物丰度远远低于孟翠萍等[16]在 2006年调查分析的象山港桐照滩涂小型底栖动物丰度和谢礼等[17]在2008年调查分析的象山港国华宁海电厂附近海域小型底栖动物丰度。小型底栖动物群落结构受底质类型、底温、盐度、有机物等多种环境因子影响[35-37], 近年来沿岸造船等临港工业和城镇化的迅猛发展, 大量污染物排入象山港, 导致该海域环境质量下降; 滩涂围垦养殖和网箱养殖面积的不断扩大, 导致小型底栖动物栖息地减小; 电厂温水向港内的长期排放, 导致电厂附近海域水温上升; 象山港跨海大桥建设时海底打桩和建筑材料落入海底, 改变了海底泥沙颗粒的大小(即沉积物底质类型组成)。综上所述, 海域环境污染和人类活动已经严重干扰了象山港小型底栖动物的群落结构, 干扰因子具体影响机理有待进一步研究,特别是象山港小型底栖动物历史研究资料的缺乏,因此需要对象山港进行周年性取样调查。

表2 小型底栖动物丰度和生物量与沉积物底质类型组成Spearman相关性分析Tab. 2 Spearman correlation analysis of meiofauna abundance, biomass and sediment composition

表3 象山港与国内部分海域小型底栖动物研究结果比较Tab. 3 Comparisons of meiofauna’s abundance and biomass between Xiangshan Bay and other areas of China sea

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The abundance and biomass of meiofauna in the Xiangshan Bay in Summer

CHEN Qipeng1, JIAO Haifeng1,2, WANG Li1, LIU Xun1, WANG Yinong1,*
1.School of Marine Science,Ningbo University,Ningbo315211,China2.Ningbo Academy of Ocean and Fishery,Ningbo315012,China

The meiofauna in 20 sites were sampled and investigated in the Xiangshan Bay in July 2014. Meiofauna of 14 categories were identified. The average abundance and biomass of meiofauna were (143.59±11.58) ind·(10 cm2)-1and dry weight (1355.68±175.64) µg·(10 cm2)-1, respectively. There was no significant decreasing trend in the abundance and biomass of meiofauna from the sides to the mouth of the Bay. However, there were significant regional differences with higher abundance in branches and lower in the main area of the Bay. The abundance of meiofauna in branches of the Bay could be ranked as: Huangdun-Bay＞Xihu-Bay＞Tie-Bay. In the main area of the Bay, the abundance of meiofauna could be ranked as: side-zones ＞ the transition zones ＞the middle zones＞the mouth of the bay＞Tongshan artificial area. The medium diameter (MD) showed an increasing trend from side zones to the mouth of Xiangshan Bay. The abundance and biomass of meiofauna were all negatively correlated with MD, but positively correlated with clay percentage. Compared with other domestic waters, the abundance of meiofauna in the Xiangshan Bay was lower. The biomass of meiofauna in the Xiangshan Bay was less than that in the East China Sea and in the waters north from there, but more than that in the waters south from the East China Sea.

Xiangshan Bay; meiofauna; abundance; biomass; community structure

10.14108/j.cnki.1008-8873.2016.02.003

S937.3

A

1008-8873(2016)02-013-06

2015-09-04;

2015-10-07

公益性行业(农业)科研专项(201303047); 国家海洋局海域使用金项目(2012环保类)

陈启鹏(1989—), 男, 研究生, 研究方向为海洋生态, E-mail: 1311091156@nbu.edu.cn

*通信作者:王一农(1964—), 男, 副教授, 研究方向为海洋生态, E-mail: wangyinong@nbu.edu.cn