2012—2022年海州灣砂質(zhì)潮間帶大型底棲動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)變化情況及原因分析

季相星 于愛琛 姜毅

摘 要：為分析人類長(zhǎng)期養(yǎng)殖活動(dòng)對(duì)海州灣砂質(zhì)潮間帶大型底棲動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)的影響，于2012—2022年對(duì)其進(jìn)行調(diào)查。本次調(diào)查共發(fā)現(xiàn)大型底棲動(dòng)物143種，總平均生物密度為3 081 ind./m2，總平均生物量為161.07 g/m2，光滑河藍(lán)蛤（ Potamocorbula laevis） 為第一優(yōu)勢(shì)物種。多樣性指數(shù)H波動(dòng)范圍為1.27～3.67，總平均值為2.52。2017年5月生物密度最高，2012年10月、2017年5月和8月生物量較高，均是由于發(fā)現(xiàn)了大量的光滑河藍(lán)蛤造成的。黃島長(zhǎng)吻蟲（ Saccoglossus hwangtauensis）消失，須鰓蟲（Cirriformia tentaculata） 發(fā)現(xiàn)頻次增多，有機(jī)碳含量升高，均顯示潮間帶生物群落正由清潔群落向耐污群落轉(zhuǎn)變，人工養(yǎng)殖活動(dòng)對(duì)調(diào)查潮間帶生物群落結(jié)構(gòu)影響顯著。

關(guān)鍵詞：海州灣；砂質(zhì)潮間帶；大型底棲動(dòng)物；群落結(jié)構(gòu)

海州灣是位于我國(guó)黃海中部的一個(gè)典型開敞式海灣，岸線全長(zhǎng)近170 km，江蘇省唯一連片砂質(zhì)潮間帶便位于此。潮間帶理化因子變化劇烈，生物資源豐富，同時(shí)也是凈化污水、削減陸源污染物進(jìn)入海洋的一道天然屏障。潮間帶生物群落的時(shí)空變化可較好地指示其生態(tài)環(huán)境質(zhì)量。

本次調(diào)查潮間帶自上世紀(jì)八九十年代便開始養(yǎng)殖貝類，初期以養(yǎng)殖四角蛤蜊（ Mactra veneriformis ）為主，2012年開始逐漸減少四角蛤蜊的養(yǎng)殖，2013年未開展養(yǎng)殖，為養(yǎng)殖空窗期。2014年至今，養(yǎng)殖戶大量養(yǎng)殖光滑河藍(lán)蛤（ Potamocorbula laevis ），其成為調(diào)查潮間帶的絕對(duì)優(yōu)勢(shì)種。目前受市場(chǎng)行情等影響?zhàn)B殖品種又開始由光滑河藍(lán)蛤向四角蛤蜊過渡。

近年來，國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)海州灣潮間帶開展過多次研究[1-3]，但十年以上長(zhǎng)時(shí)間研究卻未見報(bào)道。本文對(duì)2012—2022年海州灣砂質(zhì)潮間帶大型底棲動(dòng)物的群落結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)查研究，以期分析人類長(zhǎng)期養(yǎng)殖活動(dòng)對(duì)其群落結(jié)構(gòu)的影響，為潮間帶管理保護(hù)和利用提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 站位設(shè)置

調(diào)查斷面位于江蘇省連云港市海頭鎮(zhèn)，經(jīng)緯度為119°12′30″E、34°55′57″N，按高潮帶、中潮帶和低潮帶依次設(shè)置3個(gè)站位（見圖1）。于2012—2022年每年進(jìn)行采樣，其中2017年、2020年于春、夏、秋各采樣1次，2021年于春、夏采樣2次，其余年份于夏季采樣1次，共計(jì)采集潮間帶大型底棲動(dòng)物16次。另分別于2016年、2017年、2022年夏季采集潮間帶沉積物1次，用于沉積物有機(jī)碳量含量分析。

1.2 樣品采集與分析

使用GPS定位，在潮位適合的時(shí)候到設(shè)置的站點(diǎn)處進(jìn)行采樣。采用25 cm×25 cm取樣框隨機(jī)取樣，每次取3個(gè)平行樣。取樣后當(dāng)場(chǎng)用0.5 mm的網(wǎng)篩進(jìn)行篩選，將所留物加等體積10%甲醛溶液固定后帶回實(shí)驗(yàn)室，在體視顯微鏡下進(jìn)行樣品種類鑒定及稱重。生物樣品的采集、保存、計(jì)數(shù)和稱重均按照《海洋監(jiān)測(cè)規(guī)范》[4]進(jìn)行。有機(jī)碳含量采用重鉻酸鉀氧化-還原容量法[4]進(jìn)行分析。

2 結(jié)果

2.1 潮間帶生物種類組成

2012—2022年調(diào)查共發(fā)現(xiàn)潮間帶生物143種，其中甲殼動(dòng)物56種，多毛類49種，軟體動(dòng)物24種，刺胞動(dòng)物7種，腕足動(dòng)物3種，扁形動(dòng)物、紐形動(dòng)物、半索動(dòng)物、魚類各1種。除2021年8月甲殼動(dòng)物最多外，其余期次調(diào)查均是多毛類物種數(shù)最多（見圖2）。

2012—2022年發(fā)現(xiàn)物種數(shù)波動(dòng)變化，2018年后發(fā)現(xiàn)物種數(shù)總體呈緩慢增多趨勢(shì)。其中2013年發(fā)現(xiàn)物種數(shù)最多，為57種；2015年最少，僅29種。

2.2 潮間帶生物群落結(jié)構(gòu)和多樣性

2012—2022年海州灣砂質(zhì)潮間帶生物密度范圍為451～17 864 ind./m2，總平均密度為3 081 ind./m2（圖3）。其中軟體動(dòng)物總平均密度為1 677 ind./m2，占總數(shù)的54.4%，為第一大類群；多毛類總平均密度為837 ind./m2，占總數(shù)的27.2%；甲殼類總平均密度為540 ind./m2，占總數(shù)的17.5%；其它類群僅26 ind./m2。

2012—2022年海州灣砂質(zhì)潮間帶生物量范圍為1.58～489.17 g/m2，總平均生物量為161.07 g/m2。其中軟體動(dòng)物總平均生物量為111.26 g/m2，占總數(shù)的69.1%（見圖4），為第一大類群；多毛類總平均生物量為30.53 g/m2，占總數(shù)的19.0%；甲殼類總平均密度為10.55 g/m2，占總數(shù)的6.5%；其它類群僅8.74 g/m2。

多樣性指數(shù)H范圍為1.27～3.67，總平均多樣性指數(shù)H為2.52，評(píng)價(jià)為一般（圖5）。根據(jù)IRI計(jì)算結(jié)果（見表1），調(diào)查潮間帶第一優(yōu)勢(shì)物種為光滑河藍(lán)蛤（ P. laevis ），其IRI值遠(yuǎn)高于其它物種；其次為中阿曼吉蟲（ Armandia intermedia）、智利巢沙蠶（Diopatra chiliensis）、四角蛤蜊（M. veneriformis ）等。海州灣潮間帶生物密度、生物量和多樣性指數(shù)變化幅度均較大。

2017年5月生物密度最高，達(dá)17 864 ind./m2，遠(yuǎn)高于其它期次的調(diào)查，這是由于發(fā)現(xiàn)了大量的光滑河藍(lán)蛤幼體造成的。高生物量分別出現(xiàn)在2012年10月、2017年5月和8月；2012年10月密度雖低，但當(dāng)時(shí)養(yǎng)殖的四角蛤蜊個(gè)體較大，2017年5月和8月的高生物量均是由于高密度的光滑河藍(lán)蛤造成的。從多樣性指數(shù)可以看出，光滑河藍(lán)蛤迅速生長(zhǎng)的2017年5月、2020年5月、2022年5月多樣性指數(shù)H均小于2，評(píng)價(jià)為差。從密度、生物量、生物多樣性變化情況及主要優(yōu)勢(shì)種看，光滑河藍(lán)蛤和四角蛤蜊對(duì)調(diào)查潮間帶生物群落結(jié)構(gòu)起著至關(guān)重要的作用，豐度、生物量、多樣性、優(yōu)勢(shì)種等隨養(yǎng)殖品種的生長(zhǎng)周期呈波動(dòng)性變化。

光滑河藍(lán)蛤?qū)儆趥€(gè)體小、密度高的養(yǎng)殖品種，其成體也僅約0.86 g/個(gè)，養(yǎng)成后主要用作其他海產(chǎn)品的飼料。正因其個(gè)體小、密度高，在其快速生長(zhǎng)期（5月左右），調(diào)查潮間帶平均多樣性僅1.56，評(píng)價(jià)為差。但四角蛤蜊個(gè)體大（成體約11.48 g/個(gè)）、密度低，從2012年的監(jiān)測(cè)結(jié)果看，其對(duì)生物多樣性的影響要遠(yuǎn)低于光滑河藍(lán)蛤。

3 討論

監(jiān)測(cè)結(jié)果顯示，2016年、2017年及2022年調(diào)查潮間帶沉積物有機(jī)碳含量分別為0.06%、0.16%和0.24%，2022年較2016年增加了3倍，有機(jī)碳含量呈逐漸增高的趨勢(shì)。調(diào)查潮間帶南部約1.5 km為龍王河入?？?，北部約1 km為一養(yǎng)殖尾水排口。龍王河自2012年至2020年水質(zhì)持續(xù)劣于Ⅲ類，直至2021年才改善為Ⅲ類；通過2021年3月14日的衛(wèi)星影像可明顯看到尾水排口處的海灘及部分海水呈黑色。污染物在潮間帶的長(zhǎng)期累積使得其沉積物環(huán)境質(zhì)量有所下降。

2012年、2013年、2017年5月和8月的調(diào)查中，在低潮帶曾發(fā)現(xiàn)過黃島長(zhǎng)吻蟲（ S. hwangtauensis ），但之后5年的調(diào)查卻不曾再發(fā)現(xiàn)。黃島長(zhǎng)吻蟲為國(guó)家一級(jí)保護(hù)野生動(dòng)物，為非脊索動(dòng)物和脊索動(dòng)物之間的一個(gè)過渡類型，具有重要的科學(xué)研究?jī)r(jià)值。黃島長(zhǎng)吻蟲主要穴居于中、低潮帶的黃色細(xì)沙底質(zhì)環(huán)境中[7]，近年來調(diào)查潮間帶底質(zhì)有機(jī)碳含量增高，低潮帶深層細(xì)沙由黃色轉(zhuǎn)為黑色，不適宜其生存。

2012—2022年調(diào)查期間，共發(fā)現(xiàn)須鰓蟲（ C. tentaculata ）6次，2019年之前僅發(fā)現(xiàn)2次，但2019年至今每年均有發(fā)現(xiàn)，且發(fā)現(xiàn)位置呈由高潮帶向低潮帶轉(zhuǎn)移的趨勢(shì)（表2）。須鰓蟲喜生活于表層黃沙深層黑沙的低溶解氧高有機(jī)碳潮間帶，其遍布全身的鰓使其能夠耐受低氧環(huán)境，是典型的砂質(zhì)潮間帶污染指示種[8]。調(diào)查潮間帶須鰓蟲的變化情況指示該潮間帶沉積物環(huán)境有所惡化，有向低溶解氧高有機(jī)碳的潮灘演化的危險(xiǎn)。

沉積物環(huán)境的惡化、清潔物種的減少、耐污物種的增多均表明調(diào)查潮間帶生物群落由清潔群落向耐污群落轉(zhuǎn)變。

4 結(jié)論

調(diào)查共發(fā)現(xiàn)大型底棲動(dòng)物143種，總平均生物密度為3 081 ind./m2，總平均生物量為161.07 g/m2，光滑河藍(lán)蛤?yàn)榈谝粌?yōu)勢(shì)物種。多樣性指數(shù)H波動(dòng)范圍為1.27～3.67，總平均值為2.52。

人工養(yǎng)殖活動(dòng)對(duì)調(diào)查潮間帶生物群落結(jié)構(gòu)影響顯著，豐度、生物量、多樣性、優(yōu)勢(shì)種等隨養(yǎng)殖品種的生長(zhǎng)周期呈波動(dòng)性變化。

潮間帶沉積物環(huán)境質(zhì)量有所下降，有機(jī)碳含量明顯升高，生物群落由清潔群落向耐污群落轉(zhuǎn)變。

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Abstract：In order to analyse the impact of long-term human aquaculture activities on the community structure of macrobenthos in the sandy intertidal zone of Haizhou Bay，macrobenthos were investigated from 2012 to 2022. In total，143 species were found. During the investigation，the average abundance of macrobenthos was 3 081 ind./m2，and the average biomass was 161.07 g/m2. Potamocorbula laevis? was the first dominant species.The range of Shannon-Wiener index of macrobenthos was 1.27～3.67，with an average of 2.52. The highest abundance occurred in May 2017 ，and the biomass was higher in October 2012，May 2017，and August 2017.Both high abundance and high biomass were due to the discovery of a large number of? Potamocorbula laevis.Saccoglossus hwangtauensis? disappeared， Cirriformia tentaculata? were found more frequently，and the amount of SOC increased.The intertidal biological community has changed from a clean community to a pollution resistant community. Artificial aquaculture activities had a significant impact on the structure of intertidal biological communities.

Key words：Haizhou Bay;sandy intertidal zone; macrobenthos; community structure

（收稿日期：2023-04-01）