2015-2017年牟平海洋牧场大型底栖动物群落特征及其对季节性低氧的响应低氧的响应

论文摘要

近年来牟平海洋牧场海域发生季节性低氧现象,造成养殖经济生物的大量死亡,对当地养殖业产生了严重的影响,并导致底栖生态系统受到严重干扰。为了明确低氧对大型底栖动物群落的生态影响,开展了本项工作。本文的主要研究目的包括以下两点:一是基于现状调查,掌握牟平海洋牧场大型底栖动物群落现状,探究牟平海洋牧场大型底栖动物群落的时空变化特征;二是根据2016年8月牟平海洋牧场大型底栖动物的群落特征,明确低氧对大型底栖动物群落结构的影响,为近海养殖和海洋牧场的健康发展提供科学依据。根据以上研究目的,主要进行以下两方面工作。1.掌握了牟平海洋牧场大型底栖动物群落现状。于2015-2017年16个航次对牟平海洋牧场大型底栖动物进行取样,并与历史数据进行对比,分析牟平海洋牧场大型底栖动物的群落结构。结果表明:2015-2017年牟平海洋牧场共发现大型底栖动物364种,多毛类155种,甲壳动物112种,软体动物70种,棘皮动物14种,其他动物13种。其中2015年共发现大型底栖动物261种,2016年共发现大型底栖动物199种,2017年共发现大型底栖动物160种。各航次优势种均为多毛类,2015年春、夏、秋三季共发现大型底栖动物优势种15种,分别为短叶索沙蚕Lumbrineris latreilli、寡节甘吻沙蚕Glycinde gurjanovae、尖叶长手沙蚕Magelona cincta、双唇索沙蚕Lumbrineris cruzensis Hartman、寡鳃齿吻沙蚕Nephtys oligobranchia、小头虫Capitella capitata、不倒翁虫Sternaspis sculata、长锥虫Haploscoloplos elongatus、深沟毛虫Sigambra bassi、丝异蚓虫Heteromastus filiformis、背蚓虫Notomastus latericeus、矶沙蚕属一种Eunice sp.、日本拟背尾水虱Paranthura japonica、内肋蛤Endopleura lubrica、宫田神角蛤Semelangulus miyatensis;2016年春、夏、秋三季共发现优势种4种,分别为短叶索沙蚕Lumbrineris latreilli、中蚓虫Mediomastus californiensis、不倒翁虫Sternaspis sculata、内肋蛤Endopleura lubrica;2017年春、夏、秋三季共发现优势种7种,分别为短叶索沙蚕Lumbrineris latreilli、寡鳃齿吻沙蚕Nephtys oligobranchia、锥唇吻沙蚕Glycera onomichinensis、中蚓虫Mediomastus californiensis、不倒翁虫Sternaspis sculata、深沟毛虫Sigambra bassi、内肋蛤Endopleura lubrica。2015年大型底栖动物平均丰度为928 ind/m2,平均生物量为8.5 g/m2;2016年大型底栖动物平均丰度为1380 ind/m2,平均生物量为9.0 g/m2;2017年大型底栖动物平均丰度为1112 ind/m2,平均生物量为9.8 g/m2,生物量和丰度的主要贡献物种均为多毛类动物。2015年物种丰富度指数、物种均匀度指数、香农维纳物种多样性指数平均值分别为:2.76±0.69、0.73±0.13、3.10±0.67;2016年物种丰富度指数、物种均匀度指数、香农维纳物种多样性指数平均值分别为:2.21±0.65、0.67±0.22、2.60±0.92;2017年物种丰富度指数、物种均匀度指数、香农维纳多样性指数分别为:2.47±0.61、0.68±0.17、2.80±0.79。ABC曲线显示牟平海洋牧场所在海域2015年春、夏季大型底栖动物群落处于中度干扰状态,秋季大型底栖动物群落处于严重干扰状态;2016年春、夏、秋季大型底栖动物群落均受到严重干扰;2017年大型底栖动物群落较2016年有所好转,春季大型底栖动物群落受到严重干扰,夏秋两季呈现中度干扰。2.分析了低氧对大型底栖动物群落结构的影响。牟平海洋牧场2016年8月出现季节性低氧,为明确低氧对大型底栖动物群落的影响,于2015年8月、2016年8月、2017年8月共计3个航次,在牟平海洋牧场进行大型底栖动物采样。结果显示:牟平海洋牧场2016年8月大部分底层水溶解氧（DO）<3 mg/L,最低溶解氧为1.02mg/L。8月份调查海域大型底栖动物物种数依次为:养殖区（56）>低氧边缘区（38）>外海（36）>低氧区（33）;低氧区优势种物种数最少,多毛类动物所占比重最多。溶解氧的低值区对应丰度（2102 ind/m2）和生物量（12.2 g/m2）的高值区。低氧区的物种丰富度指数、物种均匀度指数和香农维纳物种多样性指数在各分区中最低,分别为1.81、0.50、1.84。SIMPER分析和NMDS分析显示,低氧使大型底栖动物群落结构（月际和年际）发生变化。PCA分析结果显示:2016年8月溶解氧、温度、盐度是导致大型底栖动物群落发生变化的主要原因。耐低氧种短叶索沙蚕与DO呈明显的负相关,相关性指数高达R=-0.957。ABC曲线结果显示,牟平海洋牧场所在海域2016年8月低氧区和低氧边缘区大型底栖动物受到严重扰动,养殖区和外海对照区大型底栖动物受到中等程度的扰动;AMBI和M-AMBI指数评价结果显示,2016年8月大型底栖动物生境状况较2016年6月和9月有所下降。本文主要结论如下:（1）牟平海洋牧场2015-2017年大型物种数下降;群落中优势种数量减少,群落组成结构单一,物种呈现小型化趋势（2）低氧会显著改变大型底栖动物的群落结构,溶氧低值区对应生物量和丰度高值区（主要由于低氧耐受种的显著增加）;物种多样性降低;低氧敏感种塞切尔泥沟虾等减少,而低氧耐受种短叶索沙蚕增加。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
•   1.1 研究区域介绍
•     1.1.1 地理位置
•     1.1.2 气候特点
•     1.1.3 水文特点
•   1.2 大型底栖动物研究概况
•     1.2.1 大型底栖动物定义
•     1.2.2 大型底栖动物在海洋生态系统中的作用
•   1.3 低氧对底栖动物的危害
•   1.4 国内外低氧生态效应的研究现状
•     1.4.1 国外研究现状
•     1.4.2 国内研究现状
•   1.5 研究目的和意义
• 2 研究材料与方法
•   2.1 技术路线
•   2.2 调查站位与采样方法
•   2.3 数据处理与分析
•   2.4 大型底栖动物群落生态健康评价方法
• 3 牟平海洋牧场大型底栖动物群落现状调查
•   3.1 2015 -2017年大型底栖动物群落结构变化
•     3.1.1 物种组成
•     3.1.2 丰度和生物量
•     3.1.3 物种多样性指数
•   3.2 牟平海洋牧场2015-2017 大型底栖动物群落受扰动情况
•     3.2.1 2015年大型底栖动物群落受扰动情况
•     3.2.2 2016年大型底栖动物群落受扰动情况
•     3.2.3 2017年大型底栖动物群落受扰动情况
•   3.3 讨论
•     3.3.1 物种组成和优势种
•     3.3.2 丰度和生物量
•     3.3.3 大型底栖动物群落受干扰情况
•   3.4 结论
• 4 低氧对大型底栖动物群落的影响
•   4.1 2016 年8 月大型底栖动物群落变化
•     4.1.1 2016 年8月份调查海域底层溶解氧情况
•     4.1.2 物种组成和优势种
•     4.1.3 丰度和生物量
•     4.1.4 物种多样性
•     4.1.5 低氧对大型底栖动物群落结构的影响
•     4.1.6 2016年8月各海区大型底栖动物受干扰状况
•   4.2 低氧对大型底栖动物群落结构的影响（年际变化）
•     4.2.1 2015 -2017年8月大型底栖动物群落SIMPER分析
•     4.2.2 2015 -2017年8 月低氧站位nMDS分析
•   4.3 2016年8月低氧胁迫期牟平海洋牧场大型底栖动物群落与环境因子相关性
•   4.4 2016 年低氧发生前后牟平海洋牧场底栖生态健康评价
•   4.5 讨论
•   4.6 结论
• 5 结论与展望
•   5.1 结论
•   5.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 作者简历以及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 杨陆飞

导师: 李宝泉

关键词: 大型底栖动物,群落特征,低氧,敏感种,机会种

来源: 烟台大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 生物学

单位: 烟台大学

基金: 中国科学院战略性先导科技专项(XDA11020403&XDA11020702),美丽中国生态文明建设科技工程专项资助(XDA23050304&XDA23050202),中国科学院特别交流项目

分类号: Q958.8

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