舟山砂质潮间带小型底栖生物空间分布及季节动态

摘要

本研究选取舟山大沙里砂质潮间带2个断面的高、中、低潮带采样点,于2010年4月、7月、10月及2011年1月,对小型底栖生物进行调查采样。通过对小型底栖生物的丰度、生物量及类群组成的研究,分析小型底栖生物总丰度及其各类群的丰度在水平(潮带间和断面间)和垂直方向上的分布规律、季节动态以及与沉积环境的关系。
　　 研究地点的沉积物主要成分为中砂和细砂,分选程度良好。沉积物中叶绿素a(Chl-a)的平均含量是0.0165 mg／kg,有机碳(TOC)平均含量是0.0957％；叶绿素a和有机碳含量都是秋季最高,冬季最低。主成分分析(PCA)结果表明,沉积物四分位偏态(SKφ)、间隙水温度、溶氧量、叶绿素a、有机碳和间隙水盐度是环境变化的主要指标。
　　 本研究共分选、鉴定了26,670个小型底栖动物个体,包括17个主要类群。其中全年丰度最高的是线虫,其次是涡虫、桡足类、腹毛虫、缓步动物、水螅和多毛类,这7个类群占小型底栖生物总丰度的98.4％。其他类群还包括轮虫、端足类、腹足类、昆虫幼虫、介形类、海螨类、等足类、动吻类、双壳类等。在各潮带中,高潮带的类群数量最多,低潮带的类群数量最少；在各季节中,春季类群数量最少。
　　 小型底栖生物全年的平均丰度是768.38±381.43 ind.／10cm2,生物量是1646.64±881.56μg·dwt·10cm-2。四季的丰度分别是:春季578.70±395.07ind.／10cm2,夏季1042.77±459.76 ind.／10cm2,秋季1115.76±511.41 ind.／10cm2,冬季303.85±167.53 ind.／10cm2；秋季丰度最高,其次是夏季；冬季丰度最低。小型底栖生物总丰度在季节之间差异显著(One-Way ANOVA,p<0.01)。
　　 涡虫、缓步动物丰度的季节变化规律与小型底栖动物总丰度相同,水螅、轮虫的丰度也是秋季最高。与涡虫不同,线虫、桡足类、腹毛虫和多毛类在夏季丰度最高。
　　 在各个季节,最优势的类群是不同的:春、夏季丰度最大的是线虫,秋、冬季丰度最大的是涡虫。各类群在不同季节的相对丰度是不同的:线虫和桡足类相对丰度的季节变化规律是春季>夏季>冬季>秋季；涡虫、水螅相对丰度季节变化规律与线虫相反。
　　 在不同潮带间,小型底栖生物总丰度有显著的差异(One-Way ANOVA,p<0.01)。春、夏、秋季小型底栖生物丰度由高潮带向低潮带递减,而冬季与之相反。总生物量在潮带间的变化规律与丰度基本一致。本次调查中丰度最高的5个类群,即线虫、涡虫、桡足类、腹毛虫和缓步动物,都倾向于分布在高潮带。
　　 在各个潮带,最优势的类群是不同的:高潮带丰度最大的是涡虫,中、低潮带丰度最大的是线虫。各类群在不同潮带的相对丰度是不同的:线虫和水螅的相对丰度从高潮带向低潮带逐渐增加,而涡虫和腹毛虫的相对丰度在潮带之间的变化规律与线虫相反。
　　 线虫、涡虫、桡足类和腹毛虫是本次调查中丰度最大的4个类群,它们几乎在每个季节的每个采样点都被分选到。这4个类群占小型底栖动物总丰度的累计百分比在每个采样点中高达71.58％～98.83％。线虫和涡虫是全年丰度最大的2个类群,这2个类群相对丰度的累计百分比在所有采样点中的范围是62.76％～89.36％;线虫相对丰度的减少,往往会伴随着涡虫相对丰度的增加,这个规律在季节、潮带和采样点水平都有所体现。
　　 小型底栖生物在不同深度层的年平均总丰度随着沉积物深度的增加而降低,但具体到每一个采样点或每一个类群,其垂直分布却无明显的规律可循。线虫、腹毛虫、缓步动物丰度在表层最高,随深度增加而减少；涡虫、桡足类和水螅的丰度在次表层最高,涡虫丰度最低值在底层,而桡足类和水螅丰度最低值在表层。以上6种类群在所有深度层都有分布。桡足类在垂直方向上分布最均匀,而缓步、轮虫、腹毛虫和水螅在垂直方向上分布最不均匀。
　　 对小型底栖生物在类群水平上的MDS排序结果表明,相同季节小型底栖生物群落的相似性较大；各个季节高潮带的小型底栖生物群落比中潮带、低潮带变化程度更大。Cluster聚类分析结果表明,各潮带生物群落的季节变化明显,同一季节相同潮带的生物群落较为相似。BIOENV结果表明,有机碳、叶绿素a、溶氧、沉积物中值粒径(MDψ)和分选系数(QDψ)的组合可以比较好解释小型底栖动物群落变化。