青島人為擾動砂質(zhì)潮間帶小型底棲生物研究.pdf

1、在一年時間內(nèi),按四個季節(jié)研究青島三個人為干擾砂質(zhì)潮間帶:青島第一海水浴場(一浴),第二海水浴場(二浴)和第三海水浴場(三浴)的小型底棲生物和沉積環(huán)境。取樣日期按照季節(jié)變化確定,分別是2010年3月(青島的春季)；2010年7月(夏季)；2010年10月(秋季)；和2011年1月(冬季)。除了這三個取樣地點,在2010年6月,一次額外的樣品采集選擇在排水口進行。小型底棲生物的研究主要關(guān)注于小型底棲生物的豐度,生物量和類群組成的時空變化。同

2、時,對沉積環(huán)境的研究,主要是現(xiàn)場測量以及記錄表層海水和間隙水的鹽度,溫度,溶解氧和pH值；并且在實驗室測定沉積物粒度,葉綠素-a和有機質(zhì)含量。為了研究有機質(zhì)富集對小型底棲生物的影響,一個綜合研究(現(xiàn)場采樣結(jié)合小型受控生態(tài)系實驗)在2010年4月完成。
　　 本論文共有三個部分,分別是:
　　 1.人為干擾砂質(zhì)潮間帶的沉積環(huán)境研究；
　　 2.人為干擾砂質(zhì)潮間帶小型底棲生物豐度和生物量的時空變化；
　　 3

3、.有機質(zhì)富集對砂質(zhì)灘小型底棲生物的影響:現(xiàn)場采樣和實驗室微宇宙(小型受控實驗生態(tài)系)實驗。
　　 沉積環(huán)境因子的研究結(jié)果顯示:三個采樣地點都是屬于砂質(zhì)潮間帶；而且沉積物的主要成分都是細沙。分選程度均是較好,中值粒徑數(shù)值(介于1.985和2.434之間)基本上相同:偏態(tài)數(shù)值基本上接近于。沉積物粒度的測定結(jié)果沒有出現(xiàn)明顯的季節(jié)性和地點性變化。二浴和三浴的葉綠素a含量全年變化趨勢相似,均是在夏季測出最高值,然而一浴的葉綠素a含量全年最

4、高值出現(xiàn)在秋季。一浴的葉綠素a含量在秋季(綠潮的后暴發(fā)期)相比其他的季節(jié)和采樣地點特別的高,這可能是因為其間綠藻數(shù)量的極端增加(綠藻水華)。在秋季,二浴和三浴沒有受到綠潮影響,然而它們的葉綠素a含量在夏季(綠潮暴發(fā)期)是最高,這說明葉綠素a和綠潮有顯著的關(guān)系。從秋季到冬季,二浴和三浴的葉綠素a的持續(xù)降低表明葉綠素受到溫度和太陽輻射強度的影響。三個浴場間,有機質(zhì)含量的變化趨勢(隨季節(jié)持續(xù)降低)均非常相似:三個浴場的有機質(zhì)含量在春季均較高,

5、但不和其它三個季節(jié)有顯著不同,表明有機質(zhì)受到規(guī)律的水文環(huán)境影響(例如,潮汐,水流運動)。2010年6月的一浴排水口研究表明六月的葉綠素a值(均值:0.646mg／kg)很接近夏季值(均值:0.937 mg／kg),兩者沒有顯著差異(one-way ANOVA,F1,11=2.687,p=0.129)。
　　 小型底棲生物豐度和生物量的研究顯示,一年周期內(nèi)一浴和三浴的豐度變化模型和它們的生物量是相似的:豐度和生物量存在正相關(guān)。在一

6、浴,豐度和生物量的最高值均出現(xiàn)在夏季,接著從夏季開始到冬季持續(xù)的減少；不同的是,三浴的豐度和生物量在各個季節(jié)交替間都會出現(xiàn)顯著的向下或向上的反轉(zhuǎn)變化。然而,二浴的季節(jié)性波動變化和其它兩個浴場有些微不同:豐度和生物量存在負相關(guān),它們的數(shù)值在四季里面相對穩(wěn)定。通過two-way ANOVA對小型底棲生物豐度的空間性(地點變化:三個浴場)和時間性(季節(jié)變化:四個季節(jié))研究發(fā)現(xiàn),地點變化對豐度的影響是不顯著的(two-way ANOVA,p=0

7、.075),同時,季節(jié)變化對豐度的影響也是不顯著(two-way ANOVA,p=0.902)。但是交互作用(地點變化和季節(jié)變化)對豐度的影響是顯著的(two-way ANOVA,p=0.002)。
　　 Pearson的相關(guān)分析說明:豐度和葉綠素a負相關(guān)；生物量和鹽度正相關(guān),并且和溫度負相關(guān)。根據(jù)這個結(jié)果,針對三個浴場的豐度和葉綠素a的季節(jié)性變化,本文做了畫圖分析:從夏季到秋季,只有一浴的小型底棲生物豐度出現(xiàn)急劇的減少,這和同

8、時期其他兩個浴場不同。這個發(fā)現(xiàn)說明夏季和秋季間的一浴出現(xiàn)高強度的人為干擾(例如旅游；綠潮的暴發(fā)和后暴發(fā)期),它們可能使得葉綠素a增加和小型底棲生物豐度降低。
　　 通過對小型底棲生物的類群組成和垂直分布的分析和測定發(fā)現(xiàn),它們均按照季節(jié)性和空間性變化。在每個季節(jié)和采樣點,線蟲是絕對優(yōu)勢類群,橈足類和多毛類是另外兩個主要類群。此外,還有介形類,刺胞動物水螅,漣蟲,端足類,動吻類,緩步動物,渦蟲和雙殼類。由于小型底棲生物的季節(jié)性變化,

9、一些種類的豐度會在某一個季節(jié)比其它季節(jié)更高。本研究中的三個采樣點的類群組成的變化趨勢彼此類似。
　　 小型底棲生物垂直分布的時空變化是類似的,它們的豐度在(0-4)厘米層最高,并且隨樣品深度的增加而減少。在冬季的一浴和二浴,生物的相對豐度在(0-4)厘米層顯著減少。這說明低溫對小型底棲生物有直接的影響,并且迫使它們向下移動來保持熱量。然而,這個現(xiàn)象沒有在三浴的冬季出現(xiàn)。在一浴排水口的小型底棲生物的垂直分布非常不同,高豐度總是出現(xiàn)

10、在更深的深度。這可能是由于人為擾動(排水口的淡水排放):排水的水文運動降低了表面的鹽度；并且迫使小型底棲生物向下移動。
　　 本論文的最后一個部分是有機質(zhì)富集對砂質(zhì)沙灘小型底棲生物的影響:現(xiàn)場采樣和實驗室微宇宙(小型受控實驗生態(tài)系)實驗。研究的關(guān)鍵是去檢驗在有機質(zhì)富集條件下,小型底棲生物豐度是否會受到影響,并且豐度是否會在高有機質(zhì)富集條件下會比低有機質(zhì)富集條件下更高。為了檢驗這個假設(shè),組建了一個為期21天的小型受控實驗生態(tài)系實驗

11、。沉積環(huán)境的有機質(zhì)含量是一個決定性因子并且對小型底棲生物的豐度和多樣性是起到關(guān)鍵性的作用。在三種不同有機質(zhì)含量水平(高有機質(zhì),低有機質(zhì),對比／參照)中,小型底棲生物和優(yōu)勢類群線蟲的豐度都存在著顯著不同。然而,豐度在無有機質(zhì)添加處理組(對比／參照組)中是最高的；對比其他兩種處理組的結(jié)果,小型底棲生物的總豐度和線蟲豐度出現(xiàn)一定程度的降低,同時多樣性降低。然而,只有在低有機質(zhì)處理組的減少程度和對照組比較有統(tǒng)計學意義上的不同。
　　 綜

12、上,論文的結(jié)果說明不僅僅是小型底棲生物的豐度隨季節(jié)性改變,而且類群組成也隨季節(jié)變化而變化。一浴,二浴和三浴都是人為干擾的區(qū)域,尤其是旅游旺季的一浴受到的影響最大,三個浴場的線蟲是最占絕對優(yōu)勢的小型底棲生物類群并且最少受到影響。
　　 由于缺少有效數(shù)據(jù)來支撐和探討,哪個(些)非生物或是生物因素最能影響小型底棲生物仍然不是很清楚。但是從本論文研究的證據(jù)來看,小型底棲生物的時空變化可能更多的是受到葉綠素a,鹽度和溫度等環(huán)境因子的影響,