渤海老铁山海域沉积物粒度分布及其对大型底栖生物群落的影响
2019-09-18吴金浩宋广军韩家波张玉凤印明昊
吴金浩,宋广军,韩家波,张玉凤,印明昊,宋 伦
( 1.辽宁省海洋水产科学研究院,辽宁省海洋环境监测总站,辽宁 大连 116023;2.大连市海洋与渔业局,辽宁 大连 116000 )
粒度是海洋沉积物的重要物理特性之一[1-2]。沉积物沉降后颗粒相对比较稳定,沉积物粒度分布能够反映沉积物物源、水动力条件以及搬运距离等特征信息,是判别沉积环境的重要指标。因而,开展沉积物粒度参数和物质组成研究对于辨别水动力条件、判定沉积物迁移方式,区分沉积环境类型等方面具有重要意义[3]。众多学者在沉积物粒度分布特征、黏土矿物方面的研究已取得较多成果,且主要集中在中国近海以及长江、黄河等主要河流河口等区域[4-6],显著改变潮流系统的大规模围填海区域也已成为沉积物粒度研究的重点区域[7-8]。渤海老铁山附近海域水深约50 m,是黄海海水进入渤海的主要通道,沉积物在强流作用下向北输运,对渤海沉积地貌的形成产生了重要影响。而关于渤海沉积物粒度的研究则主要集中在渤海西部、南部以及中部等区域[9-11],对渤海东部大连旅顺口老铁山附近海域沉积物粒度的研究鲜有报道。海洋沉积物由于粒径大小、异质性、密实性、稳定性等不同,可为大型底栖生物提供多样的栖息场所。海洋沉积物中的大型底栖生物物种多样,数量大且分布广泛,通常为近岸海域环境污染监测的良好指标[12-13];大型底栖生物与沉积物环境联系紧密,海洋沉积物环境的变动,会直接影响底栖生物的生存和发展,不同沉积物类型对大型底栖生物的影响不同,沉积物粒度组成一定程度上会影响大型底栖生物的群落结构[14-16]。大型底栖生物物种丰富度在不同粒径组成的沉积物环境中较高[17],密实的沉积物环境中物种多样性要小于松散的沉积物环境,底栖生物密度和物种数随着底质的稳定性增加而增大[18-19],沉积物粒度可较好地解释这一系列底栖生物的生态特点。因此,粒度与大型底栖生物相互关系的研究也越来越受到重视[20-23]。
笔者尝试通过对大连旅顺口老铁山附近的渤海海域高密度站位表层沉积物粒度与大型底栖生物调查,获得表层沉积物类型、粒度参数的分布特征以及大型底栖生物的数量特征,进而讨论不同沉积物粒度类型对大型底栖生物群落的影响,以期为大连旅顺口海域渔业资源与生态环境监控提供基础资料和参考。
1 材料与方法
1.1 区域站位与分析方法
研究区域位于大连旅顺口老铁山附近的渤海海域,2017年8月利用静力采泥器对该海域进行了表层沉积物与大型底栖生物调查取样,共设置100个站位(图1)。
图1 渤海老铁山海域调查站位
样品采集后做好现场描述、编号,放入聚乙烯袋中,密封保存。沉积物粒度及粒度参数分析按照《海洋调查规范》中的规定进行,取大约1 g样品,加入适量纯净水、0.5 mol/L的六偏磷酸钠溶液5 mL,浸泡样品24 h,并每隔8 h轻搅1次,而后使用激光粒度仪(Mastersizer3000,英国马尔文公司)进行粒度分析,测量前使用其内部的超声波振荡器对加入的样品进行分散,时间为30 s。测量范围为0.02~2000 μm,分析误差±2%。
大型底栖生物调查方法参照《海洋调查规范》进行,静力采泥器采样面积为0.1 m2,每个站位采样1~2次,现场淘洗沉积物样品,过筛(上层筛孔径2.0 mm,中层筛孔径1.0 mm,下层筛孔径0.5 mm),挑选出的全部样品用5%中性甲醛固定,带回实验室进行分析鉴定。室内样品的质量称量、计数和资料分析整理均按照国家标准《海洋调查规范》(GB/T 12763—2007)进行。
1.2 数据处理
沉积物粒度分析粒级标准采用尤登—温德华氏等比制Ф值粒级标准;采用福克—沃德公式[24]计算平均粒径、中值粒径、分选系数、偏态系数和峰态系数等粒度参数。
物种多样性指数是用简单的数值表示群落内种类多样性的程度,用来判断群落或生态系统的稳定性指标[25]。多样性指数,用来估算群落多样性的高低,是反映物种丰富度和均匀度的综合指标;均匀度指数,是物种多样性测度指数之一,反映的是各物种个体数目分配的均匀程度;丰富度指数,是物种多样性指数另一个测度,用来反应一定空间范围内物种的数目。根据大型底栖生物的特点以及取样鉴定数据,笔者采用Shannon-Wiener多样性指数(H′)、Pielou均匀度指数(E)和Simpson丰富度指数(D)对老铁山海域大型底栖生物群落进行分析,计算公式如下:
E=H′/log2S
D=(S-1)/log2N
式中,Pi为第i种大型底栖生物个体数占大型底栖生物总个体数的百分比,N为大型底栖生物总个体数,S为种类数。
2 结果与分析
2.1 沉积物粒度分布特征
利用福克沉积物分类法进行了沉积物类型划分[26],结果表明,研究区域沉积物粒度分为砂、砂质粉砂、粉砂质砂、黏土质粉砂、黏土—粉砂—砂、黏土—砂—粉砂、砂—黏土—粉砂等7种类型(图2),以砂、黏土质粉砂、粉砂质砂为主,砾石的分布范围较小,主要出现在老铁山水道的近岸海域。砂出现频率最多,在研究区域南侧海域大量分布,老铁山水道从此经过,水动力活跃特征明显;黏土质粉砂,主要分布在研究区域的近岸海湾内以及北部海域;粉砂质砂则多分布于研究区域西侧海域;砂质粉砂则在研究区域中部分布,同时砂和砂质粉砂两种类型的沉积物在研究区域北侧也有分布;黏土—粉砂—砂、黏土—砂—粉砂、砂—黏土—粉砂在研究区域内零星分布。
本次调查表层沉积物各粒径含量统计见表1。研究区内含砾样品较少,仅有4个站位出现,且含量小于2%;各类型砂含量为5.04%~99.98%,均值为40.74%;粉砂含量为0.00%~69.53%,均值为41.10%;黏土含量为0.00%~32.53%,均值为18.45%。砂含量低值区(<30%)主要分布在旅顺口区近岸海域,向西南外海方向含量逐渐增加至50%以上,最高值出现在站位52附近。粉砂含量高值区(>50%)和黏土含量高值区(>20%)集中分布在近岸海域,二者分布趋势一致,且与砂含量的分布趋势大致相反。
图2 调查区沉积物类型分布
2.2 沉积物粒度参数
本次调查海域各站位表层沉积物粒度参数值见表1。研究区域内表层沉积物平均粒径为2.22Φ~6.74Φ,均值为5.00Φ。高值出现在旅顺口区近岸海域范围,表明沉积物粒径较小,颗粒较细,且研究区域北部在站位21及31~36的海域范围内粒径达到极小值;离岸平均粒径逐渐增大,颗粒变粗,表明该海域水动力逐渐增强,沉积物颗粒在站位52附近最粗。调查区内表层沉积物中值粒径为2.16Φ~6.75Φ,均值为4.54Φ。整体趋势特征与平均粒径一致,高值同样位于旅顺口区海域北部,表层沉积物粒径较小,颗粒较细,水动力相对较弱;离岸沉积物粒径普遍变大,颗粒变粗,由站位29、38、39、52、64、71、82构成了条带状的低值分布区域,水动力显著增强。研究区域内表层沉积物分选系数变化为0.57~2.89,均值为2.37。研究区域内站位4和52分选系数分别为0.66和0.57,分选较好,粒度组分为砂,颗粒较粗;除此之外,整体分选差,分选系数均在2以上。研究区域表层沉积物粒度偏态为-0.19~0.71,均值为0.29。近岸海域北部和中部沉积物粒度偏态满足-0.1<偏态<+0.1,属于近对称;外海部分沉积物粒度偏态>0.3,属于极正偏,海域面积相对较大。由近岸到外海,颗粒逐渐变粗。调查区内表层沉积物粒度峰态系数最小值为0.63,最大值为2.63,均值0.69。整个研究区域内峰态系数值集中在0.63~1.11,峰型属于平坦至中等;高值零星分布在站位15、38、93和100附近,峰型较为尖锐。
表1 调查海域表层沉积物粒度参数值统计
2.3 大型底栖生物群落组成与结构特征
本次研究区域内共调查采集到大型底栖生物11门83种(表2),其中环节动物门28种,占总种数的33.7%;软体动物门26种,占总种数的31.3%;节肢动物门10种,占总种数的12.0%;棘皮动物门6种,占总种数的7.2%;刺胞动物门5种,占总种数的6.0%;螠虫动物门2种,占总种数的2.4%;腕虫动物门2种,占总种数的2.4%;脊索动物门、多孔动物门、纽形动物门、线虫动物门各1种,各占总种数的1.2%。
研究海域内大型底栖生物平均密度为129.2个/m2。其中环节动物门密度最大,平均为69.4个/m2。其他门类依次为:软体动物门平均密度为24.0个/m2;棘皮动物门平均密度为11.8个/m2;节肢动物门平均密度为7.9个/m2;纽形动物门平均密度为8.1个/m2;多孔动物门平均密度为3.7个/m2;刺胞动物门平均密度为3.0个/m2;螠虫动物门平均密度1.11个/m2;脊索动物门平均密度0.32 个/m2;线虫动物门和腕足动物门密度非常低,仅在个别站位采集到。
研究海域大型底栖生物平均生物量为53.6 g/m2。其中棘皮动物门生物量最大,平均为19.9 g/m2。其他门类依次为:环节动物门平均生物量为10.9 g/m2;软体动物门平均生物量为9.4 g/m2;刺胞动物门平均生物量为6.3 g/m2;节肢动物门平均生物量为2.4 g/m2;纽形动物门平均生物量为0.7 g/m2;多孔动物门平均生物量为1.8 g/m2;螠虫动物门平均生物量为2.0 g/m2;脊索动物门、线虫动物门和腕足动物门平均生物量则非常低。
本次调查出现频率最多的大型底栖生物为中华倍棘蛇尾(Amphioplussinicus)、日本角吻沙蚕(Goniadajaponica)、欧文虫(Oweniafusformis)、异足索沙蚕(Lumbrinerisheteropoda)、螺旋原细首纽虫(Procephalothrixspiralia)、短叶索沙蚕(Lumbrinerislatreilli)、豆形短眼蟹(Xenophtnalmnspinnotheroides)、日本毛壶(Grantianipponica)等种类。
2.4 沉积物粒度分布与大型底栖生物群落关系分析
2.4.1 沉积物粒度与大型底栖生物种类分布的关系
不同的沉积物粒度类型中大型底栖生物的分布种类不同,其中沉积物粒度类型为粉砂质砂和砂质粉砂的种类最多,分布数量各为38种,多为环节动物门、软体动物门;其次为黏土质粉砂,种类分布数量共35种,多为环节动物门、节肢动物门以及软体动物门;沉积物粒度类型为黏土—砂—粉砂的种类分布数量共33种,多以环节动物门和软体动物门为主;沉积物粒度类型为砂的种类分布数量共23种;沉积物粒度类型为砂—黏土—粉砂的种类分布数量共14种,以环节动物门为主;沉积物粒度类型为黏土—粉砂—砂的种类分布数量共8种(表2)。
表2 调查区域不同沉积物类型中大型底栖生物种类名录
续表2
门 种沉积物粒度类型砂粉砂质砂黏土—粉砂—砂砂质粉砂黏土—砂—粉砂砂—黏土—粉砂黏土质粉砂环节动物门异足索沙蚕L.heteropoda+++++++++++++++++圆头索沙蚕L.inflate+多眼虫Polyophthalmuspictus+黑斑多齿磷虫Polyodontesmelanonotus++红角沙蚕Ceratonereiserythraeensis++胶管虫Myxicolainfundibulum+++燐虫Chaetopterusvarieopedatus+米列虫Melinnacristata+欧文虫Oweniafusformis+++++++++++++++++巧言虫Eulaliaviridis++++琴蛰虫Laniceconchilega+日本角吻沙蚕Goniadajaponica+++++++++++++++++++沙枝软鳃海蛹Euzonusdillonensis+++丝鳃虫Cirratuluscirratus+丝异须虫Heteromastusfiliformis+蜈蚣欧努菲虫Onuphisgeophiliformis++++五岛短脊虫Asychisgotoi+西方似蛰虫Amaeanaoccidentalis+++小头虫Capitellacapitata++++有盾海扇虫Pherusaparmata+++++长吻沙蚕Glycerachirori++++中阿曼吉虫Armandiaintermedia++
续表2
门 种沉积物粒度类型砂粉砂质砂黏土—粉砂—砂砂质粉砂黏土—砂—粉砂砂—黏土—粉砂黏土质粉砂棘皮动物门斑纹沙鸡子Phyllophorusmaculatus+棘刺锚参Protankyrabidentata+司氏盖蛇尾Stegophiurasladeni++++小双鳞蛇尾Amphipholissquamata+心形海胆Echinocardiumcordatum+++++中华倍棘蛇尾Amphioplussinicus++++++++++++++++++++++++节肢动物门豆形短眼蟹Xenophtnalmnspinnotheroides++++++++++++葛氏长臂虾Palaemongravieri++泥足隆背蟹Carcinoplaxvestitus+日本鼓虾Alpheusjaponicus++日本浪漂水虱Cirolanajaponesis++++日本诺关公蟹Nobilumjaponicum+双眼钩虾Ampeliscasp.++++++++细螯虾Leptochelagracilis++++中国毛虾Aceteschinensis++++中华近方蟹Hemigrapsussinensis+纽形动物门螺旋原细首纽虫Procephalothrixspiralia++++++++++++++++++刺胞动物门高令细指海葵Metridiumsenile+海仙人掌Cavernularia+++黄海葵Anthopleuraxanthogrammica+太平洋侧花海葵A.pacifica++水螅++++++
续表2
门 种沉积物粒度类型砂粉砂质砂黏土—粉砂—砂砂质粉砂黏土—砂—粉砂砂—黏土—粉砂黏土质粉砂软体动物门半褶织纹螺Nassarius(Zeuxis)semiplicatus+扁球光壳螺Lissotestaoblata++扁玉螺Neveritadidyma+++朝鲜笋螺Terebrakoreana+++脆壳理蛤Theorafragilis+++++++东方缝栖蛤Hiatellaorientalis++++++耳口露齿螺Ringiculadoliaris++肥大细口螺Colsyrnolaornata++古明圆蛤Cycladicamacumingi++++++海湾扇贝Argopectenirradians+黑田短口螺Brachystomiakurodai+环沟笋螺Terebrabellanodosa++黄短口螺Inquistorflavidula+尖高旋螺Acrillaacuminata++江户明樱蛤Moerellajedoensis+++++++角杯阿地螺Cylichnatysangustus+口马丽口螺Calliostomakoma+蜡台北方耳螺Boreotrophoncandelabrum+凸壳肌蛤Musculussenhousei+文雅罕愚螺Onobaelegantula+显天窗Puncturellanobilis+小刀蛏Cultellusattenuatus+醒目云母蛤Yoldianotabilis++++
续表2
门 种沉积物粒度类型砂粉砂质砂黏土—粉砂—砂砂质粉砂黏土—砂—粉砂砂—黏土—粉砂黏土质粉砂软体动物门秀丽波纹蛤Raetellopspulchella+++贞洁菖蒲螺Vexillumvirgo+紫贻贝Mytilusgalloprovincialis+腕足动物门铲形海豆芽Lingulidaunguis+酸浆贝Terebratellacoreanica++线虫动物门中华瘤线虫Oncholaimussinensis++++螠虫动物门短吻铲荚螠Listriolobusbrevirostris++多皱无吻螠Arhynchiterugosum+
注:+为某种底栖生物有分布,+的数量即该底栖生物出现的次数.
本次调查研究表明,粉砂质砂类型的沉积物中底栖生物平均种类数为2.9种,黏土—粉砂—砂类型的沉积物中底栖生物平均种类数为4.0种,黏土—砂—粉砂类型沉积物中底栖生物平均种类数为4.1种,黏土质粉砂类型沉积物中底栖生物平均种类数为2.3种,砂类型的沉积物中底栖生物平均种类数为2.4种。底栖生物群落并不是简单根据底质状况划分,而是同沉积物粒度中值粒径和分选度等参数密切相关(图3),由图3可见,随着沉积物粒度中值粒径的增大,不同粒度类型沉积物中底栖生物种类的数量呈现M型波动,研究区域沉积物粒径过大或过小均不利于底栖生物种类数的增加,而黏土—粉砂—砂和黏土—砂—粉砂两种类型的沉积物相对来说适宜更多种大型底栖生物生活。
图3 不同粒度类型沉积物中大型底栖生物种类与沉积物中值粒径的关系
2.4.2 沉积物粒度与大型底栖生物密度和生物量的关系
各门类大型底栖生物密度分布,从粒度类型上看,环节动物在砂—黏土—粉砂类型沉积物中密度最大,在砂和黏土—粉砂—砂中则相对密度偏小。软体动物门在黏土质粉砂中密度最大,而在砂—黏土—粉砂中密度最小。其他门类中,棘皮动物门在黏土—粉砂—砂中密度最大,黏土质粉砂中密度最小;节肢动物门则与棘皮动物门不同,其在黏土质粉砂中密度最大,而在黏土—粉砂—砂中密度最小;纽形动物门在黏土质粉砂中密度最大,在砂—黏土—粉砂以及黏土—粉砂—砂中均未采集到;多孔动物门主要集中在黏土质粉砂中;刺胞动物门在不同粒度类型沉积物中的密度相差不大;螠虫动物门在黏土—砂—粉砂中的密度相对较大;脊索动物门仅在黏土质粉砂中有采集到。
各门类大型底栖生物生物量分布,在不同粒度类型沉积物中差异较大,棘皮动物在黏土—粉砂—砂中生物量最大,环节动物门在各粒度类型沉积物中生物量相对比较均匀;软体动物门在黏土质粉砂中生物量最大,而在砂—黏土—粉砂中生物量最小;刺胞动物门在砂质粉砂和黏土—砂—粉砂中生物量相对较大,在砂中生物量最小;节肢动物门在黏土质粉砂中生物量最大;纽形动物门在黏土质粉砂中生物量最大;多孔动物门与纽形动物门类似,在黏土质粉砂中生物量最大;螠虫动物门则在黏土—砂—粉砂中生物量最大。
不同沉积物粒度类型中大型底栖生物的密度和生物量统计见表3。由本次调查的大型底栖生物总的密度水平可见,粒度类型为黏土—砂—粉砂的沉积物中大型底栖生物的密度平均值最大,为196.2 个/m2,而砂质沉积物中大型底栖生物的密度最小,为61.0个/m2。大型底栖生物的密度平均值表现为黏土—砂—粉砂>黏土质粉砂>砂质粉砂>砂—黏土—粉砂>粉砂质砂>黏土—粉砂—砂>砂。由底栖生物总的生物量分布可见,粒度类型为黏土—粉砂—砂的沉积物中大型底栖生物的生物量平均值最大,为147.0 g/m2,多为棘皮动物门,而粒度类型为砂—黏土—粉砂的沉积物中大型底栖生物的生物量平均值最小,为14.4 g/m2,多以环节动物门为主;大型底栖生物的生物量平均值大体表现为黏土—粉砂—砂>粉砂质砂>黏土质粉砂>砂质粉砂>黏土—砂—粉砂>砂>砂—黏土—粉砂。
研究区域内不同粒度类型沉积物中的大型底栖生物密度平均值与沉积物中值粒径Φ值线性拟合的结果显示二者呈现显著的正相关性(r=0.78,P=0.04),沉积物中值粒径Φ值越小,沉积物颗粒越大,大型底栖生物密度越小,反之,沉积物中值粒径Φ值越大,沉积物颗粒越小,大型底栖生物密度越大(图4)。沉积物粒度的变化对于大型底栖生物量的影响不明显。
表3 不同沉积物类型中大型底栖生物的密度和生物量
图4 不同粒度类型沉积物中大型底栖生物密度与沉积物中值粒径Φ值的关系
2.4.3 沉积物粒度与大型底栖生物多样性指数关系
不同沉积物粒度类型的底栖生物多样性指数见表4。由表4可见,底栖生物Shannon-Wiener多样性指数表现为砂质粉砂>黏土—砂—粉砂>粉砂质砂>砂>黏土质粉砂>黏土—粉砂—砂>砂—黏土—粉砂;底栖生物Pielou均匀度指数表现为黏土—粉砂—砂>砂>粉砂质砂>砂质粉砂>黏土—砂—粉砂>砂—黏土—粉砂>黏土质粉砂;底栖生物Simpson丰富度指数则表现为黏土—砂—粉砂>砂质粉砂>粉砂质砂>黏土质粉砂>砂>砂—黏土—粉砂>黏土—粉砂—砂。
3 讨 论
3.1 沉积物粒度类型对大型底栖生物种类组成的影响
海洋底质组成相对比较复杂,不同区域沉积物中岩石、砾石、泥沙等比例往往相差很大,不同沉积物类型对大型底栖生物种类的影响也不同,刺胞动物、多毛类、甲壳类、软体动物、棘皮动物等均具有选择底质的特点,一些幼虫期游泳能力较强的大型底栖生物经常以密集的群体本能地寻找适宜的底质环境[20]。尽管沉积物类型不是决定生物分布的唯一因子,但显然能够影响到海洋生物的栖息分布[27]。由几个主要门类大型底栖生物总种类分布可见,环节动物门种类分布广泛,在各个沉积物类型中均有分布,砂质粉砂中环节动物门种类最多,为15种,黏土—粉砂—砂类型沉积物中种类最少,为2种,其中优势种类短叶索沙蚕、异足索沙蚕、日本角吻沙蚕、欧文虫等随粒度梯度分布较为广泛,日本角吻沙蚕、欧文虫在各粒度梯度中均有分布,但短叶索沙蚕、异足索沙蚕在黏土—粉砂—砂和砂—黏土—粉砂类型沉积物中未采集到,沙质软泥有利于多毛类生长[28],但从更细的分选尺度来看,不同种类对不同粒度类型沉积物环境仍有一定选择性。软体动物门在粉砂质砂类型中种类最多,达11种,在砂质粉砂和黏土—砂—粉砂类型中次之,均有10种,在砂—黏土—粉砂类型中最少,仅2种;而节肢动物门的种类主要分布在黏土质粉砂和砂质粉砂类型沉积物中,分别为7种和6种,在黏土—粉砂—砂中未采集到节肢动物门的种类。这两个门类的大型底栖生物对不同粒度类型沉积物环境的选择性更为明显。棘皮动物门种类多为底上型底栖生物,对沉积物环境选择性不强,其中中华倍棘蛇尾在调查区域分布范围广、数量多,在除黏土质粉砂外的各类型沉积物中均有分布,其对沉积物类型的适宜性较强。纽形动物门中仅发现螺旋原细首纽虫1种,但其分布较广,在不同粒度类型沉积物中均有分布。
表4 不同沉积物粒度类型中大型底栖生物的多样性指数
3.2 沉积物粒度类型与大型底栖生物密度、生物量的相关性
由于研究区域北部沉积物粒度类型多为黏土—砂—粉砂以及黏土质粉砂,沉积物颗粒偏细,底质相对松软,沉积物里的矿物质吸附着大量有机物和微生物,营养物质含量往往比较高,可以为潜居于此的底栖生物,如环节动物门、棘皮动物门等提供丰富的饵料[29],该区域大型底栖生物栖息密度相对较大,而上述底质环境中的大型底栖生物量却低于粉砂质砂和黏土—粉砂—砂的生物量。软体动物在西南部海域的黏土—砂—粉砂的沉积物中的生物密度远高于其他类型的沉积物;对于节肢动物门、纽形动物门而言,其不同粒度类型沉积物中的密度与生物量呈显著的正相关性,且主要分布在东北部近岸海域,该区域靠近海岸,水动力稳定,有丰富的饵料随河流输入,有利于该类大型底栖生物的生存和繁殖,因此,其生物密度和生物量均比较高。刺胞动物门的生物密度在不同粒度类型的沉积物中相差不大,但在砂质粉砂和黏土—砂—粉砂类沉积物中的生物量却明显高于其他类型;其他大型底栖生物采集到的站位较少,沉积物粒度类型与密度、生物量的相关性不明显。
3.3 沉积物粒度类型对大型底栖生物多样性的影响
物种组成的多少及每个物种个体的数量是衡量生物群落多样性的基础,故多样性指数并非单指物种数量的多寡,各个物种间的均匀程度也是衡量多样性的重要因素。研究结果表明,不同粒度的沉积物中大型底栖生物多样性指数也存在一定差异,研究区域内不同粒度类型沉积物中大型底栖生物均匀度指数与沉积物中值粒径Φ值线性拟合的结果显示,二者呈现显著的负相关性(r=-0.98,P=0.001),沉积物中值粒径Φ值越小,沉积物颗粒越大,大型底栖生物均匀度越高,而沉积物中值粒径Φ值越大,沉积物颗粒越小,大型底栖生物均匀度越低。另一方面,研究区域远离近岸,沉积物粒径相对差异不大,缺乏集群分布的种类,优势种的优势程度不高,因而沉积物粒度对大型底栖生物多样性指数的影响规律不明显。
海洋环境的多变以及水动力过程的复杂变化决定了影响大型底栖生物群落的因素众多,底质环境中温度、氧化还原电位、盐度、pH、光照、潮汐、营养盐以及有机质含量等均会影响大型底栖生物的分布[30-32]。除此之外,沉积物粒度可通过影响底质的有机质含量及底栖生物活动而影响其分布,Muniz等[33]研究表明,沉积物类型是影响巴西São Sebastião海峡多毛类群落分布的主要因素;王金叶等[34]研究表明,蛤蜊岗文蛤(Meretrixmeretrix)分布与底质粒度呈极显著的负相关关系;赵永强等[35]也通过研究指出,椒江河口滩涂贝类分布与沉积物粒度存在较大相关性。本研究通过分析沉积物粒度组成与大型底栖生物的关系,进一步表明研究区域大型底栖生物群落分布对于沉积物粒度类型具有一定的敏感性,沉积物粒度类型在一定程度上可以影响大型底栖生物的种类组成、生物密度、生物量以及生物多样性等。本次调查研究区域受水深浪急等客观条件影响以及采样方法局限,所采集的大型底栖生物代表性受到一定影响,对于该区域沉积物粒度分布以及其对大型底栖生物的影响仍需进一步深入研究。