三门湾大型底栖动物群落结构及其与环境因子的关系

作     者：梁静香 

作者单位：浙江海洋大学 

学位级别：硕士

导师姓名：周永东;王忠明

授予年度：2021年

学科分类：07[理学] 0713[理学-生态学] 

主      题：大型底栖动物 生物多样性 生物指数 环境质量 生态评价 

摘      要：三门湾是浙江省的重要海湾之一,大型底栖动物是海洋生态系统中较为重要的一部分。本次研究分别于2015年11月(秋季)、2016年2月(冬季)、5月(春季)和8月(夏季),共4个航次在浙江三门湾采集大型底栖动物样品,还有海水和沉积物的样品及环境因子数据。对这些数据进行计算分析,研究三门湾大型底栖动物群落的现状、动态变化及其与环境因子的关系,并对三门湾海域水质及底质状况进行评价。首次运用AMBI、M-AMBI、BENTIX和MPI指数法对三门湾海域的生态环境质量进行评价,验证不同生物指数评价三门湾海域的适用性。研究结果表明,阿氏拖网采集到底上大型底栖动物标本共有119种,其中甲壳类、鱼类和软体动物占种类总数的79.0%,构成了三门湾底上大型底栖动物的主要类群。底上大型底栖动物全年优势种有3种:细螯虾Leptochela gracilis、长额超刺糠虾Hyperacanthomysis longirostris和六丝钝尾虾虎鱼Amblychaeturichthys hexanema;不同季节的优势种变化明显,种类差异性较大。年平均生物量和平均栖息密度分别为0.025g·m和0.070 ind.·m。三门湾底上大型底栖动物各季节的Shannon多样性指数在2.21～3.18之间,Margalef物种丰富度指数在3.25～3.78之间,Pielou均匀度指数在0.53～0.79之间。使用采泥器采集到的底内大型底栖动物标本共有79种,其中多毛类环节动物、甲壳类和软体动物占种类总数的86.08%,构成了三门湾底内大型底栖动物的主要类群。底内大型底栖动物全年优势种有3种:不倒翁虫Sternaspis sculata、西方似蛰虫Amaeana occidentalis和中蚓虫Mediomastus californiensis。年均生物量为15.02 g·m,年平均栖息密度为201.75 ind.·m。三门湾各季节底内大型底栖动物的生物多样性指数分别为:Shannon多样性指数在1.89～3.02之间,Margalef物种丰富度指数在5.23～8.58之间,Pielou均匀度指数在0.56～0.87之间。ABC曲线分析结果表明,三门湾底上大型底栖动物春季和冬季群落受到中等程度干扰,夏季和秋季群落受到轻微扰动;底内大型底栖动物春季、夏季和秋季未受到扰动,冬季受到轻微扰动。三门湾大型底栖动物典范对应分析结果显示:水深、底层水温、盐度和p H值是影响底上大型底栖动物群落最主要环境因子;底层水温、盐度、溶解氧和沉积物粒径是影响底内大型底栖动物群落最主要环境因子。根据三门湾海域的水质与沉积物调查采样及分析结果,并结合海洋环境功能区划,评价分析三门湾海域环境质量现状;综合分析三门湾海域海水富营养化程度、沉积物中重金属的富集程度及潜在的生态危害效应。结果表明,三门湾海域水质除无机氮、活性磷酸盐、p H和COD部分超标外,其他环境因子均符合相应的功能区海水水质标准;沉积物中的重金属含量均达标,底质环境状况良好;各季节富营养化指数均大于1,该海区富营养化程度较高;各季节沉积物中重金属的潜在生态危害系数远小于150,属于轻微危害范围。海水富营养化成因较为复杂,后续还需进行综合调查分析。根据底内大型底栖动物数据,采用AZTI海洋生物指数(AMBI)、M-AMBI、大型底栖动物污染指数(MPI)和BENTIX四个底栖生物指数并结合Shannon多样性指数(H),对三门湾海域的生态质量状况进行评价,评估这些指数在三门湾海域的适用性。结果表明,Shannon多样性指数的评价结果相比其他4种评价方法而言,评价结果比较合适,而其他的评价所得的污染程度相对比较轻。