硇洲岛岩礁带底栖生物的群落结构及大型海藻的碳汇作用

摘要

于2011年6月至2012年3月对硇洲岛岩礁带的底栖生物群落结构及其大型海藻的固碳效能进行了研究。结果显示：
　　硇洲岛岩礁带马尾藻场大型底栖生物共有406种，其中大型海藻63种，被子植物门1种，节肢动物门123种，软体动物门107种，环节动物门67种，腔肠动物门15种，海绵动物门8种，棘皮动物门14种，脊索动物门4种，螠虫动物门1种，星虫动物门1种，尾索动物门2种。节肢动物门、软体动物门、环节动物门和大型海藻共占总种类数的88.7％，四者构成了岩礁带马尾藻场底栖生物的主要类群。在调查的5个断面中，种类数最多的为S1断面，达181种，最少的是S2断面，为143种。
　　硇洲岛岩礁带马尾藻场大型底栖生物在春季的种类数最少，仅有75种，其他季节的种类数都高于春季。春季各断面的平均栖息密度为1308.16 ind/m2，夏季为3028.76 ind/m2，秋季为1018.81 ind/m2，冬季为548.06 ind/m2。春季各断面的平均生物量为1493.38 g/m2，夏季为624.91 g/m2，秋季为595.58 g/m2，冬季为651.85 g/m2。栖息密度呈现出夏季大于其他季节的趋势，生物量从各断面都呈现出春季大于其他季节的趋势。季节差异显著，表明季节对硇洲岛岩礁带大型底栖生物的影响很大。本次调查共采到11种优势种，绝大多数为软体动物和节肢动物，其中粒结节滨螺在四个季节都为优势种。硇洲岛岩礁带底栖生物群落的季节性演替较为复杂，硇洲岛岩礁带底栖生物群落的丰富度指数为18.04，均匀度指数为0.56，Shannon-Wiener指数为3.05。群落种群组成丰富，均匀度中等，优势种较少，物种结构较稳定。
　　按照相似性系数聚类和多维尺度排序（MDS），并综合考虑优势种、主要种的数量和出现频率等因素，可将硇洲岛岩礁带大型海藻底栖生物划分为廉形叶钩虾-施氏玻璃钩虾-塔结节滨螺群落和越南花群海葵-粒结节滨螺-施氏玻璃钩虾群落两个生物群落。两个群落的种类组成都很丰富，均匀度适中，优势种不明显，物种结构较稳定。根据丰富度生物量比较法，在春季和冬季该调查海域所受的污染影响较小，在秋季和夏季，该调查海区受到了中等程度的干扰。
　　本次研究共采到大型海藻4门63种，其中红藻门28种，绿藻门18种，褐藻门16种，蓝藻门1种。挑选出生物量较丰富的50种大型海藻的固碳作用进行分析。结果表明，这些海藻的含水率变化范围为51.92%到97.52%，平均含水率为84.19%。通过对大型海藻TOC的测定可知：各种类海藻TOC含量的变化范围为4%到42%，平均含量为27.57%。通过对大型海藻碳汇量的估算可以发现，各季节大型海藻的总固碳量有明显的季节变化，其中春季＞冬季＞秋季＞夏季。在调查的5个断面中，根据采样时对海藻分布面积的估算可以得出碳汇量最高的是 S5断面，其碳汇量达166241.46g。五个断面的平均碳汇量为57928.18g。
　　对各断面大型海藻年固碳能力的估算和各环境因子进行相关性分析，大型海藻固碳效能与磷酸盐含量显著正相关，相关系数达到0.917，与pH值高度正相关，相关度达0.829，与盐度高度负相关。同时对不同季节大型海藻的固碳效能与各环境因子做了相关性分析。
　　通过对该海区主要四种大型海藻的不同部位固碳能力的对比结果可以看出，不同种类的海藻不同部位的固碳能力各不相同。从不同季节大型海藻的固碳量与环境因子的相关关系分析中可以看出，在不同季节，大型海藻的固碳能力受到不同环境因子的影响。

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英文摘要

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1前言

1.1底栖生物群落结构研究现状

1.2底栖生物群落生物多样性研究

1.3底栖生物群落群落稳定性研究

1.4大型海藻碳汇作用研究现状

1.5大型海藻碳汇作用

1.6研究目的和意义

2 材料与方法

2.1 硇洲岛概况

2.2 断面布设

2.3 样品采集与处理

2.4 样品分析与测试

2.5 数据处理和统计分析

3 结果

3.1 大型底栖生物的种类组成及其分布

3.2大型底栖生物的栖息密度和生物量

3.3 优势种群和季节演替

3.4调查区的特殊物种——经济种

3.5 大型底栖生物的多样性

3.6 大型底栖动物的群落划分

3.7 群落稳定性

3.8 主要理化因子的季节变化

3.9各大型海藻的碳含量

4 讨论

4.1岩礁带大型底栖生物的群落特征

4.2大型底栖生物群落结构的影响因素

4.3大型海藻固碳效能及其影响因素

4.4 四种主要大型海藻不同部位固碳能力对比

4.5岩礁带大型海藻固碳增汇的潜力分析

参考文献

附录

致谢

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