春季渤海湾大型底栖动物群落结构特征研究

本文以2009年5月渤海湾近岸海域采集的大型底栖动物样品和环境资料为基础,分析其群落结构特征,并运用香浓-维纳多样性指数、AZTI海洋生物指数(AZTI's Marine Biotic Index,AMBI)和多元AZTI生物指数(Multivariate-AMBI,M-AMBI)对渤海湾底栖生态环境质量状况进行评价.结果表明,渤海湾底栖动物群落的物种数、栖息密度、生物量及多样性指数低值区皆集中在河口区、排污口区以及港口附近海域,群落结构比较脆弱,物种明显小型化、低质化.渤海湾受到干扰最严重的区域集中在黄骅港、蓟运河口、北塘排污口以及南、北排水河口区附近海域.盐度、水深等环境因子及围海造陆、污染物排放等人为干扰因素联合作用,直接或间接地影响渤海湾大型底栖动物群落.与历史资料相比,渤海湾底栖生物群落发生了较大变化,物种数、生物量和栖息密度急剧下降,河口、排污口区以及港口附近尤为明显;渤海湾环境质量状况可能较优于莱州湾、辽东湾.     

黑河大型底栖动物功能摄食类群时空分布及水环境评价

为研究大型底栖动物FFGs（功能摄食类群）分布及其与水环境变化的响应关系,分别于2020年夏季和秋季对黑河大型底栖动物和水环境因子进行采样调查,采用生物多样性指数、冗余分析（RDA）和功能摄食类群参数分析不同区域FFGs的分布及水环境的健康状况.结果表明:（1）黑河大型底栖动物以捕食者和刮食者占绝对优势,其次为收集者、滤食者、撕食者.大型底栖动物FFGs群落的物种数、密度、生物量和Shannon-Wiener多样性指数(H_FD′)由高到低均表现为中游>上游支流>上游干流,且均为夏季大于秋季,但Pielou均匀度指数(J_FD′)时空差异不显著.（2）冗余分析（RDA）结果表明,夏季影响大型底栖动物FFGs群落的主要环境因子为水温（WT）、电导率（EC）、溶解性总固体（TDS）浓度、盐度（Salinity）、溶解氧（DO）浓度、五日生化需氧量（BOD₅）浓度和高锰酸盐指数(COD_Mn)浓度;秋季影响大型底栖动物FFGs群落的主要环境因子为WT、TDS浓度、Salinity、COD_M...     

长江口海域底栖生态环境质量评价——AMBI和M-AMBI法

AMBI(AZTI’s Marine Biotic Index)和M-AMBI(Multivariate-AMBI)指数可以有效地评价河口和近岸海域软底质海洋大型底栖动物群落对人为和自然扰动的响应.本研究根据2009年4月在长江口采集的大型底栖动物资料,首次在长江口海域同时运用栖息密度和生物量计算AMBI(BAMBI)和M-AMBI(M-BAMBI),对其进行底栖生态质量评价.结果表明,长江口底栖生态环境皆受到不同程度的干扰,其中受干扰最严重的区域集中在杭州湾、舟山及长江口门区附近海域,与该海域的陆源排污、富营养化以及大量的海岸工程建设等有密切的关系.单因素方差分析表明,运用栖息密度和生物量计算出的两个指数值,评价结果无明显的差异.与AMBI相比,M-AMBI与本研究生物群落结构参数以及环境因子的匹配度更高,能够更有效地评价长江口底栖生态环境质量.Pearson相关分析和一元线性回归分析表明,M-AMBI与底层水体的富营养化指数之间存在线性显著负相关关系,而与表层水体的呈非线性显著负相关;AMBI与富营养化指数之间却无显著相关关系,说明M-AMBI更适合指示长江口水域的富营养化压力.     

底栖生物完整性指数的构建及生物基准的确定

基于2009～2013年7个航次渤海湾天津段的大型底栖动物和水质、沉积物环境数据,结合国内外已有的研究结果,首次尝试采用AZTI海洋生物指数以及水质和沉积物质量确定参考点,同时采取标准化方法筛选生物指标,确定各指标的阈值分级标准,从而构建出生物完整性指数.取参考点生物完整性指数值的90%分位数作为基准值,得出该海域生物基准值为5.适用性验证结果表明,生物完整性指数能够较好地指示研究区受干扰的生态质量状况,较为敏感地响应营养盐及重金属压力,也适用于评价该区域的底栖生态质量状况.因此,采用生物完整性指数法来确定生物基准是合理可行的.     

宁德东部海域大型底栖动物生态环境质量评价

2016年3月和11月对宁德东部海域30个站位进行大型底栖动物调查,本次调查共采集大型底栖动物99种（春季75种,秋季51种）,其中多毛类44种,甲壳动物22种,软体动物16种,其他类群17种。本文首次将AMBI和M-AMBI法引入宁德东部海域进行底栖生境质量评价,并将评价结果与Shannon-Weaver多样性指数（H'）的评价结果相互比较,讨论其在宁德东部海域生境质量评价中的适用性。结果表明宁德东部海域大部分区域受轻度干扰,且春季底栖生态环境质量优于秋季。与H'的评价结果相比,AMBI的评价结果等级较高;M-AMBI的评价结果等级梯度更明显且与H'更一致。因此,在底栖生物以敏感种为主的宁德东部海域,用M-AMBI和H'来评价其生态环境质量状况更为合理。     

漓江大型底栖动物群落时空分布及水质生物评价

于2012年1月(枯水期)和8月(丰水期)在漓江上游甘棠江段、中游大圩江段和下游福利江段采集到大型底栖动物样品共374个,采用均匀度指数、Margalef丰富度指数、Simpson指数和Shannon-Wiener指数分析了漓江大型底栖动物的多样性.结果表明,漓江水系大型底栖动物群落结构的时空分布差异显著,枯水期采集到42个分类单元、8632个底栖动物,物种数和个体数均少于丰水期采集到的46个分类单元、10842个底栖动物,但枯水期主要河段的物种多样性比丰水期要好.漓江中、下游大型底栖动物的功能摄食类群均以刮食者为主,表明中、下游生态系统的初级生产力属性要高于上游.采用BI指数(Biotic Index)对漓江各江段进行水质生物评价,结果显示,漓江水系枯水期的水生态质量要优于丰水期;上游和下游水生态质量相对较好,中游水生态质量较差.因此,建议在丰水期加强漓江中游大圩段的环境保护力度,提高漓江整体水生态质量.     

太子河流域土地利用对大型底栖动物功能摄食类群的影响

水生生物群落功能结构研究不仅是河流生态学的基础,也有助于更好地剖析水生生物对环境压力的响应关系.为探明土地利用对大型底栖动物FFGs（功能摄食类群）的影响,于2009年5月对太子河流域47个采样点（6个参照样点、41个受损样点）的大型底栖动物进行调查,分析其FFGs结构及与流域土地利用类型（森林用地、草业用地、农业用地和城镇用地）和环境因子的关系.结果表明:①受损样点的ALT（海拔）、WT（水温）、EC、ρ（NH₄+-N）和ρ（PO₄3--P）均显著高于参照样点.②受损样点捕食者、刮食者与撕食者的相对丰度、丰富度及密度、直接收集者丰富度、刮食者的Shannon-Wiener指数及Pielou指数、直接收集者与捕食者Margalef指数和刮食者Simpson指数均显著低于参照样点,而直接收集者的相对丰度则显著高于参照样点.③Spearman相关性分析结果表明,农业用地和城镇用地比例增加会造成河流水质恶化及大型底栖动物FFGs结构发生变化.④CCA结果表明,EC是影响大型底栖动物FFGs结构分布的主要环境因子.研究显示,大型底栖动物FFGs对太子河流域农业活动与城镇化的响应敏感,可以为利用大型底栖动物FFGs监测流域环境压力提供理论支持.      

AMBI方法评价环渤海潮间带底栖生态质量的适用性

AMBI(AZTI’s Marine Biotic Index)可以有效地评价河口和近岸海域软底质底栖生态质量状况.本文根据2008年9月16日至28日在环渤海潮间带采集的大型底栖动物资料,采用AMBI法并结合香农-威纳多样性指数(Shannon-Wiener index,H),对环渤海11个潮间带30个潮区的生态质量状况进行评价.结果表明,环渤海潮间带生态系统皆受到不同程度的干扰.与H法相比,AMBI法在评价底栖群落质量状况方面更敏感,而H法则对环境污染状况的指示作用更敏感.与2008年辽宁、河北及山东的《海洋环境质量公报》相比,AMBI法得出的环渤海潮间带环境污染程度,普遍比H法及各省海洋环境质量公报评价的程度轻微.     

西藏柴曲藏布流域大型底栖动物群落结构与浮游生物、环境因子的相关性分析

于2021年调查了西藏柴曲藏布流域大型底栖动物的丰度和摄食功能类群的组成,运用群落状态指数（IICS）定量评估大型底栖动物群落状态,并采用PLS模型、Spearman秩相关和典范对应分析方法（CCA）探讨了大型底栖动物与浮游生物各类群、环境因子之间的关系.结果表明：柴曲藏布流域大型底栖动物主要为收集者、撕食者和捕食者,其中大多为EPT种类（蜉蝣目Ephemeroptera、襀翅目Plecoptera、毛翅目Trichoptera）,群落状态指数的站点间差异不显著.该流域大型底栖动物与后生浮游动物的生物密度间有中等程度的相关性,与浮游植物之间无相关性,并且受水温、总氮、电导率、海拔、溶解氧浓度、总磷等环境因子的影响较大.     

象山港大型底栖生态状况的多指数互校法评价与分析

2011年在象山港设置31个调查站位,分别于夏季和冬季开展了大型底栖动物调查,同时分析了表层沉积物质量。分别采用ABC曲线法、AMBI指数法和M-AMBI指数法对象山港大型底栖生态健康状况进行分析评价,并结合沉积物质量评价结果,对3种方法评价结果进行相互校正,得出象山港大型底栖生态现状综合评价结果。结果显示,2011年夏季象山港67.7%的调查站位底栖生态被评为良,32.3%的调查站位被评为中;冬季3.2%站位评为优,45.2%的站位被评为良,45.2%的站位被评为中,6.4%的站位被评为差。M-AMBI,AMBI和ABC 3种方法的评价结果显著相关,ABC法评价结果与沉积物中石油类和硫化物含量显著相关,AMBI指数与沉积物中TOC含量显著相关,M-AMBI指数与沉积物中重金属Hg含量显著相关。     

渤海湾表层沉积物重金属污染状况及年际变化分析

根据2014~2018年渤海湾海洋生态环境沉积物质量业务化监测数据,对沉积物中Hg、Cu、Pb、Cd、Cr、Zn和As等7种重金属元素的含量及年际变化趋势进行了分析.通过单因子污染指数法、地累积指数法和潜在生态风险指数法,评价了研究区近岸海域沉积物重金属污染状况和潜在生态风险程度.结果显示,符合一类标准的站位达92%以上,主要超标因子为Cd和Hg,这两种重金属含量的高值区一般分布在渤海湾南北两侧近岸地区,包括北侧天津港、黄骅港附近,南侧滨州、东营近岸.Hg、Cu、Pb、Cd、Cr、Zn和As等单个重金属含量年际变化有所不同,年平均单因子污染指数均不大于1,年平均地累积指数均小于0,表明研究海域沉积物质量状况良好,其中Cu单因子污染指数较大,近5年的平均值达到0.653;Cd地累积指数相对较大,对其监测工作值得重点关注.2014~2018年研究区域沉积物重金属的总潜在生态危害程度为轻微等级,仅Hg和Cd部分站位出现强和中等的生态危害程度,各类重金属元素对渤海湾海域生态构成潜在危害风险顺序为Cd>Hg>As>Pb>Cu>Cr>Zn;RI基本表现为先升高后降低、然后略微上升的年际变化趋势,生态风险较高的区域主要位于渤海湾中部天津港附近和东北部曹妃甸附近海域.     

渤海中部底质沉积物重金属环境质量

对渤海中部底质沉积物中的重金属元素Cu、Pb、Zn、Cr、V、Ni的含量和空间分布进行了分析,与国内外其他海域进行了对比,探讨了重金属来源,并对沉积物中重金属进行了环境质量评价.研究发现,该区重金属元素Cu、Pb、Zn、Cr、V、Ni的平均含量分别为22.50, 24.26, 64.27, 59.66, 67.91, 30.57mg/g,重金属在海河口附近、渤海湾中部、渤海中部泥质区及辽东半岛沿岸的含量较高,而在研究区东部的渤中浅滩和渤海湾北部的含量较低.与国内外其他海域相比,研究区的重金属含量处于中等水平.重金属以自然来源为主,同时受到人类活动的显著影响.采用地质累积指数法和生态危害评价法对研究区底质沉积物的环境质量评价表明:渤海湾北部和研究区东部的渤中浅滩污染程度较轻或者无污染;辽东半岛沿岸为轻度污染;海河口及天津沿岸、渤海湾中部、研究区中部泥质区为中度污染.污染元素主要是Pb,其次为Cr、Zn和V,而Cu和Ni的污染程度较低.     

渤海湾海岸带开发对近岸沉积物重金属的影响

为了解渤海湾围填海造成的生境变化趋势及重金属污染状况,对2003年和2011年渤海湾表层沉积物4种重金属(Cd、Pb、Cu、Zn)的含量及空间分布分别进行了研究,并采用BCR三步分级提取法分析了2011年渤海湾表层沉积物中这4种重金属不同赋存形态的含量,评估了这4种重金属的生物有效性,最后分别采用富集系数法和潜在生态危害指数法对2011年重金属污染程度及潜在生态危害进行了评价.结果表明,2011年渤海湾沉积物中Cu、Cd、Pb的含量均比2003年偏高,重金属污染形势趋于严峻.Cu、Zn、Cd的空间分布趋势基本相似,其高值区均集中在渤海湾的中部海域.Pb的高值区主要集中在近岸河口和渤海湾中部及南部.4种重金属相互之间相关性显著,说明它们之间可能具有一定的同源性.形态分析表明Cu、Zn、Cd主要以残渣态存在,Pb主要以可还原态存在,各元素生物有效性排序为:Cd>Pb>Cu>Zn.Cd为渤海湾表层沉积物中最主要的污染元素,且具有较强的生态危害.Cu、Zn、Pb污染程度较低,生态危害轻微.     

太湖湖滨带大型底栖动物的群落结构研究

为调查太湖湖滨带大型底栖动物群落现状和探索不同湖区之间差异,于2009年12月和2010年4月对太湖湖滨带49个采样点完成两次调查采样。共采集大型底栖动物3门7纲69种。太湖不同湖区的湖滨带之间分类数、平均密度和生物量都存在显著的空间差异(P0.05)。经过计算可以得出,各湖区大型底栖动物多样性和均匀度从高到低依次为东部沿岸、贡湖湾、东太湖、南部沿岸、梅梁湾、竺山湾、西部沿岸。不同湖滨带生态环境的差异,影响了大型底栖动物群落结构的组成。     

渤海海域富营养化评价及风险预测

根据2006~2013年渤海海域水质监测数据资料,采用富营养化指数法对渤海海域富营养化状况的变化趋势实施评价,并通过回归分析法对未来5 a内富营养化风险概率进行预测。结果表明,渤海海域富营养化高风险区主要分布在普兰店湾、辽东湾、永定新河口、海河口、马颊河口、莱州湾底等区域,主要贡献因子是DIN、PO4-P、COD。建议对主要贡献因子采取总量控制措施,以期避免富营养化的发生或降低其发生概率。     

平潭岛中国鲎保护区沙质潮间带的大型底栖动物群落

2015年7月底,在平潭岛中国鲎（Tachypleus tridentatus）保护区沙质潮间带进行了大型底栖动物调查。结果表明,在山岐澳和坛南湾沙质潮间带未发现鲎的幼体和成体,证实中国鲎在山岐澳和坛南湾已经面临濒危的境况。山岐澳潮间带的大型底栖动物物种数、物种多样性指数（H'）、均匀度指数（J）和丰度指数（d）均高于坛南湾潮间带的大型底栖动物物种数、物种多样性指数、均匀度指数和丰度指数,而山岐澳潮间带的大型底栖动物栖息密度和生物量低于坛南湾潮间带的大型底栖动物栖息密度和生物量。两个海湾大型底栖动物群落的差异与肋虫昌螺（Umbonium costatum）分布有关,坛南湾潮间带栖息着高密度的肋虫昌螺,而在山岐澳潮间带肋虫昌螺很少。AZTI's海洋生物指数（AMBI）和多变量海洋底栖生物指数（M-AMBI）值证实山歧澳和坛南湾沙质潮间带生态环境均属于受轻度扰动状态。山岐澳主要受海水养殖的影响,吊养的生物和浮筒减缓了水动力,导致山岐澳潮间带低洼区表层为泥质沉积物。坛南湾是旅游区,潮间带受人为踩踏较多。