大亚湾潮间带大型底栖动物群落结构特征及其影响因素

李雪; 李亚芳; 陈清华; 宁加佳; 王亮根; 徐磊; 黄德练; 刘双双; 钟超; 张健; 王雪辉; 杜飞雁

doi:10.12131/20220202

大亚湾潮间带大型底栖动物群落结构特征及其影响因素

doi: 10.12131/20220202

李雪^{1, 2,},
李亚芳²,
陈清华³,
宁加佳²,
王亮根²,
徐磊²,
黄德练²,
刘双双²,
钟超³,
张健¹,
王雪辉^{2, 4},
杜飞雁^2,

1.
上海海洋大学海洋科学学院，上海 201306
2.
中国水产科学研究院南海水产研究所/广东省渔业生态环境重点实验室/农业农村部外海渔业开发重点实验室，广东广州 510300
3.
生态环境部华南环境科学研究所，广东广州 510530
4.
三亚热带水产研究院，海南三亚 572018

基金项目: 广州市科技计划项目 (202102020383)；广东省环境保护专项 (PM-zx555-202106-195)；海南省自然科学基金项目 (422MS156)

详细信息

作者简介:
李雪：李　雪 (1997—)，女，硕士研究生，研究方向为潮间带底栖动物。E-mail: xuel_975.@163.com

通讯作者:
杜飞雁 (1974—)，女，研究员，博士，研究方向为海洋生态学。E-mail: feiyanegg@163. com

中图分类号: S 931.1
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出版历程
- 收稿日期: 2022-07-22
- 修回日期: 2022-12-13
- 录用日期: 2023-01-07
- 网络出版日期: 2023-01-16

Structural characteristics and relative influencing factors of macrobenthos community in intertidal zone of Daya Bay

1.
College of Marine Sciences, Shanghai Ocean University, Shanghai 201306, China
2.
South China Sea Fisheries Research Institute, Chinese Academy of Fishery Sciences/Guangdong Provincial Key Laboratory of Fishery Ecology and Environment/Key Laboratory of South China Sea Fishery Research Exploitation & Utilization, Ministry of Agriculture and Rural Affairs, Guangzhou 510300, China
3.
South China Institute of Environmental Science, Ministry of Ecology and Environment, Guangzhou 510530, China
4.
Sanya Tropical Fisheries Research Institute, Sanya 572018, China

摘要

摘要: 近年来受人为扰动等多种因素影响，大亚湾大型底栖动物群落结构及潮间带的生态功能发生了明显变化。为掌握大亚湾近岸海域生态系统变化规律，根据2021年夏季 (8月) 和秋季 (11月) 在大亚湾获取的6条潮间带断面 (3条砂质、2条泥质和1条人工岸线) 的大型底栖动物和栖息环境调查数据，对其群落结构特征及影响因素进行了分析。共鉴定大型底栖动物118种，其中夏季82种、秋季64种，均以软体动物最多，节肢动物次之，环节动物第三。6条采样断面中，夏、秋季大型底栖动物平均生物量和栖息密度分别为589.36、188.22 g·m⁻²和356.39、1 010.3 个·m⁻²，均以软体动物和节肢动物占比较高。聚类分析和多维尺度排序分析结果表明，大亚湾潮间带大型底栖动物可划分为沙相、泥相和人工岸线3个群落。其中，人工岸线群落多样性指数最高，稳定性最佳。冗余分析表明，底质类型和人为干扰是影响大亚湾潮间带大型底栖动物群落结构变化的主要因素。
- 大型底栖动物 /
- 潮间带 /
- 群落结构 /
- 大亚湾
Abstract: In recent years, the structure of macrobenthic community and ecological functions of intertidal zone in Daya Bay have changed significantly due to the influence of various factors such as anthropogenic disturbances. In order to understand the changing patterns of ecosystem functioning in the coastal waters of Daya Bay, we obtained the data on the macrobenthos and habitats in six intertidal sections (Three sands, two muds and one artificial shoreline) in summer (August) and autumn (November) of 2021, and analyzed their community structure characteristics and influencing factors. The results show that a total of 118 species were identified, including 82 species in summer and 64 species in autumn, among which molluscs had the largest quantity in both seasons followed by arthropods and annelids. The mean biomasses of the six sampling sections in two seasons were 589.36 and 188.22 g·m⁻², and the mean abundances were 356.39 and 1 010.3 ind·m⁻², respectively, with molluscs and arthropods accounting for a higher proportion. The results of cluster analysis and multidimensional scaling show that the macrobenthic fauna community in the survey areas displayed significant spatial differences. The macrobenthos in the intertidal zone of Daya Bay could be divided into three communities: sand facies, mud facies and artificial shoreline, among which the artificial shoreline community had the highest diversity index and best community stability. Distance-based redundancy analysis indicates that the structure of intertidal macrobenthic community was mainly affected by sediment type and anthropogenic disturbance.
- Macrobenthic fauna /
- Intertidal zone /
- Community structure /
- Daya Bay

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图 1 大亚湾潮间带采样断面设置示意图

Figure 1. Sampling stations in intertidal zone of Daya Bay

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图 2 大亚湾夏季 (a) 和秋季 (b) 潮间带大型底栖动物生物量及栖息密度组成

Figure 2. Biomass and density composition of macrobenthos in summer (a) and autumn (b) in intertidal zone of Daya Bay

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图 3 大亚湾海域潮间带大型底栖动物群落结构时空分布

Figure 3. Spatio-temporal distribution of macrobenthic community structure in intertidal zone of Daya Bay

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图 4 沙相、泥相、人工岸线的大型底栖动物ABC曲线

Figure 4. ABC curves of macrobenthos in sand phase, mud phase and artificial shoreline

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图 5 大亚湾潮间带大型底栖动物群落结构与环境因子的相关分析

Figure 5. Correlation analysis of macrobenthic community structure and environmental factors in intertidal zone of Daya Bay

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表 1 大亚湾潮间带区域环境因子

Table 1. Environmental factors in intertidal zone of Daya Bay

环境因子　　　　Environmental factor	断面 (夏季) Section (Summer)
环境因子　　　　Environmental factor	SZ01	SZ02	SZ03	NZ04	NZ05	HZ06
温度 Temperature/℃	30.3	29.2	30.3	31.4	31.9	33.9
盐度 Salinity/‰	32.83	33.22	33.33	33.03	33.36	33.10
人为扰动 Artificial disturbance	II	III	II	II	Ⅰ	III
底质类型 Substrate type	S	S	S	M	M	A
溶解氧质量浓度 DO/(mg·L⁻¹)	7.80	6.17	5.94	5.47	6.30	6.07
亚硝酸盐氮质量浓度 NO₂ ⁻-N /(mg·L⁻¹)	0.003	0.003	0.003	0.005	0.003	0.006
硝酸盐氮质量浓度 NO₃ ⁻-N /(mg·L⁻¹)	0.006	0.006	0.006	0.012	0.006	0.006
氨氮质量浓度 NH₄ ⁺-N /(mg·L⁻¹)	0.006	0.006	0.006	0.037	0.006	0.006
悬浮物质量浓度 SS/(mg·L⁻¹)	2	2	2	4	4	5
化学需氧量 COD/(mg·L⁻¹)	0.7	1.2	0.7	4.3	1.6	1.5
总氮质量浓度 TN/(mg·L⁻¹)	0.05	0.05	0.05	0.16	0.15	0.17
总磷质量浓度 TP/(mg·L⁻¹)	0.018	0.009	0.017	0.030	0.015	0.019

环境因子　　　　 Environmental factor	断面 (秋季) Section (Autumn)
环境因子　　　　 Environmental factor	SZ01	SZ02	SZ03	NZ04	NZ05	HZ06
温度 Temperature/℃	21.5	20.7	19.4	18.4	21.0	21.6
盐度 Salinity/‰	31.31	31.21	31.09	30.51	31.24	31.26
人为扰动 Artificial disturbance	II	III	II	II	Ⅰ	III
底质类型 Substrate type	S	S	S	M	M	A
溶解氧质量浓度 DO/(mg·L⁻¹)	6.84	7.13	6.81	6.92	5.00	4.42
亚硝酸盐氮质量浓度 NO₂ ⁻-N /(mg·L⁻¹)	0.005	0.006	0.003	0.003	0.005	0.004
硝酸盐氮质量浓度 NO₃ ⁻-N /(mg·L⁻¹)	0.007	0.012	0.010	0.006	0.016	0.018
氨氮质量浓度 NH₄ ⁺-N/(mg·L⁻¹)	0.006	0.006	0.021	0.006	0.019	0.008
悬浮物质量浓度 SS/(mg·L⁻¹)	5	4	4	6	4	6
化学需氧量 COD/(mg·L⁻¹)	0.7	0.7	0.6	1.1	0.7	0.6
总氮质量浓度 TN/(mg·L⁻¹)	0.07	0.05	0.07	0.05	0.11	0.05
总磷质量浓度 TP/(mg·L⁻¹)	0.018	0.015	0.011	0.022	0.017	0.015
注：I. 轻度扰动；II. 中度扰动；III. 重度扰动；S. 沙相；M. 泥相；A. 人工混合岸线。 Note: I. Mild disturbance; II. Moderate disturbance; III. Severe disturbance; S. Sand; M. Mud; A. Artificial shoreline.

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表 2 大亚湾夏季和秋季潮间带生物的类群组成

Table 2. Taxa composition of organisms in intertidal zone of Daya Bay in summer and autumn

季节 Season	项目 Item	类群 Taxa					合计 Total
季节 Season	项目 Item	软体动物 Mollusca	节肢动物 Arthropoda	环节动物 Annelida	脊索动物 Chordatta	棘皮动物 Echinodermata	合计 Total
夏季 Summer	生物量 Biomass/(g·m⁻²)	571.15	17.09	1.05	0.07	0	589.36
夏季 Summer	栖息密度 Density/(个·m⁻²)	307.12	27.78	20.83	0.67	0	356.39
秋季 Autumn	生物量 Biomass/(g·m⁻²)	155.65	31.45	0.91	0.18	0.03	188.22
秋季 Autumn	栖息密度 Density/(个·m⁻²)	314.89	657.51	36.79	0.89	0.22	1010.30

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表 3 大亚湾潮间带大型底栖动物的群落多样性水平

Table 3. Community diversity levels of macrobenthos in intertidal zone of Daya Bay

断面Section	夏季 Summer		秋季 Autumn
断面Section	多样性指数 (H')Shannon-Wiener index	均匀度指数 (J')Evenness index	多样性指数 (H')Shannon-Wiener index	均匀度指数 (J')Evenness index
SZ01	2.08	0.80	2.93	0.93
SZ02	1.83	0.71	1.60	0.80
SZ03	0.35	0.11	2.11	0.64
NZ04	1.60	0.39	1.81	0.52
NZ05	1.68	0.51	1.44	0.51
HZ06	3.12	0.66	2.39	0.66
平均值 Average	1.78	0.53	2.05	0.68

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表 4 大亚湾潮间带大型底栖生物群落差异SIMPER分析结果

Table 4. Results of SIMPER analysis of macrobenthic community differences in intertidal zone of Daya Bay

物种　　　　Species	平均栖息密度Average density/(个·m⁻²)	贡献率Contribution rate/%	累计贡献率Cumulative contribution rate/%
群落I (沙相) Community I (Sand)
角眼沙蟹 Ocypode ceratophthalmus	0.92	26.05	26.05
多斑细螯寄居蟹 Clibanarius multipunctatum	0.69	16.66	42.72
䗉螺 Umbonium vestiarium	1.52	13.37	56.08
等边浅蛤 Gomphina aequilatera	0.72	10.23	66.32
红点黎明蟹 Matuta lunaris	0.65	10.02	76.33
鳞腹沟虫 Scolelepis squamata	0.61	9.16	85.49
豆斧蛤 Donax faba	0.40	4.75	90.24
群落II (泥相) Community II (Mud)
腺带刺沙蚕 Neanthes glandicincta	2.74	47.94	47.94
日本大眼蟹 Macrophthalmus japoicus	1.54	20.83	68.76
背毛背蚓虫 Notomastus cf. aberans	1.59	16.40	85.16
巴布亚沟鰕虎鱼 Oxyurichthys papuensis	0.77	6.80	91.97
群落III (人工岸线) Community III (Artificial shoreline)
棘刺牡蛎 Saccostrea echinata	6.34	18.32	18.32
青蚶 Barbatia virescens	5.75	15.73	34.05
平轴螺 Planaxis sulcatus	4.62	12.34	46.39
网纹藤壶 Balanus reticulatus	6.66	9.91	56.30
日本花棘石鳖 Liolophura japonica	3.09	9.07	65.38
刻缘短齿蛤 Brachidontes emarginatus	3.90	8.77	74.15
独齿围沙蚕 Perinereis cultrifera	3.44	7.22	81.36
光滑异装蟹 Heteropanope glabra	3.25	6.07	87.43
海蟑螂 Ligia exotica	1.73	5.05	92.48

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表 5 大亚湾潮间带大型底栖动物历史数据比较

Table 5. Comparison of historical data of macrobenthos in intertidal zone of Daya Bay

调查时间Survey time	底质类型Substrate type	种类数Number of species	生物量Biomass/(g·m⁻²)	栖息密度Density/(个·m⁻²)	多样性指数 (H')Shannon-Wiener index	均匀度指数 (J')Evenness index	参考文献Reference
1986—1989	泥砂质、岩礁	456	435.95	1239.00			[27-28]
1992	泥砂质、岩礁	315	584.26	179.36			[29]
2001-11	泥砂质、岩礁	146	1 954.26	1 003.77	2.66	0.68	[29]
2018—2019	泥砂质、岩礁	180	338.37	1 030.30	1.89	0.64	[30]
2021-08, 2021-11	泥砂质、岩礁	118	589.36	356.39	1.92	0.61	本文

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