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.     

天津市河流生态完整性评价

对河流生态健康状况进行评价,可为河流治理和生态修复提供依据.基于2018年8—9月天津市河流现场调查获取的物理、化学和生物群落指标（浮游动物、浮游植物、底栖动物、鱼类、水生大型植物、陆生植物）数据,构建包含物理完整性、化学完整性和生物完整性在内的河流IEI（index of ecological integrity,生态完整性指数）评价体系,对天津市河流生态健康状况进行评价.根据生物栖息地评分和水质状况确定参照点位,采用标准化方法筛选候选指标,应用层次分析法计算三部分指标权重,最终得出天津市河流生态健康评价结果.结果表明:①IEI评价结果显示,天津市河流生态健康状况等级为“健康”的样点占18.8%,“较好”的样点占28.1%,“一般”的样点占40.6%,“较差”的样点占6.3%,“差”的样点占6.3%,天津市河流生态健康状况整体处于“一般”水平.②相关性分析表明,ρ（NH₄+-N）和ρ（COD_Mn）超标是造成天津市水质达不到功能区标准的主要原因,同时也是影响河流生态健康的主要因素.研究显示,IEI评价法能够较为敏感地响应研究区面临的环境压力,适用于评价研究区河流生态健康.      

渤海湾大型底栖生物群落结构变化及原因探讨

根据近6年来的渤海湾大型底栖生物群落的资料,以及2011年的现场调查数据,从渤海湾底栖生物群落结构的变化特征出发,分析了其变化的过程和规律.同时结合渤海湾水域近几年来的水动力条件以及营养盐、溶解氧等水质特征变化,探讨底栖生物群落变化的原因.结果表明,渤海湾大型底栖生物的物种数、生物量、丰度、丰富度指数、多样性指数的高值区皆集中分布在海河口北侧离岸较远的海域,而低值区则基本集中分布近岸海域,且呈现由近岸向外海逐渐增加的趋势.渤海湾大型底栖生物群落变化可大体分为3个明显的时间节点:第一个时间节点为2005年和2008年,底栖生物群落无论总物种数、生物量和丰度都较高;第二个时间节点为2009年和2010年,底栖生物群落的上述指标值最低,表明这两年渤海湾受自然变化和人为因素干扰的程度加剧;2011年,由于渤海湾水域的各项强有力的环保措施的实施,底栖生物群落的上述指标值最高,说明其得到一定程度的恢复.渤海湾水域底栖生物群落变化受到该区域的物理因素、化学因素和生物因素的共同影响,变化特征也与各环境因素的变化基本吻合.     

渤海湾大型底栖动物群落优势种长期变化研究

以2008年4月,2009年5月、8月,2011年5月、9月以及2012年9月采集的大型底栖动物资料为基础,结合历史数据,描述渤海湾底栖动物群落优势种的变化规律,探讨变化原因.结果表明,近60年来,渤海湾底栖动物群落优势种多为营埋栖生活的小型双壳类和蟹类,而近几年则以小型双壳类为绝对优势种.其中,干扰耐受种凸壳肌蛤(Musculus senhousei)在渤海湾迅速增值并成为绝对优势种,影响了底栖动物群落结构的稳定性.胶州湾、莱州湾、辽东湾及渤海湾的主要优势种较为相似,变化规律皆为个体较大、生命周期较长的双壳类、虾蟹类逐步被个体更小、生命周期更短的干扰耐受种代替,说明4个海湾的底栖生态环境皆受到了一定程度的干扰.渤海湾优势种的变化可能与海湾本身的底质状况、人为干扰(如围海造陆工程的实施)、过量的陆源排污以及食物链的变化有关.     

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.     

基于大型底栖动物摄食群上的生态质量评价

基于2011年5月和9月航次获取的大型底栖动物和环境数据,采用建立在功能摄食群上的摄食均匀度指数（the feeding evenness index,j_FD）并辅以建立在群落结构指标上的多元AZTI海洋生物指数（Multivariate AZTI Marine Biological Index,M-AMBI）评价渤海湾生态质量状况.本研究将所有大型底栖动物划分为5个摄食群,但2个航次均未发现植食者.从物种丰富度的角度看,碎屑食者和肉食者占比最高;从栖息密度的角度看则是浮游生物食者占比最高,而杂食者则在上述两个指标中均占比最低.摄食均匀度指数值大都低于0.60,说明研究区大部分海域的大型底栖动物群落受到不同程度的干扰,生态环境质量较差,这可能与该海域所受到的人为干扰如陆源排污、围海造陆有关.与M-AMBI相比,二者指示的渤海湾生态质量状况基本一致,且均能敏感地响应渤海湾近岸河口至离岸海域的环境压力梯度.总体上来讲,j_FD适用于评价渤海湾的生态质量状况.     

环渤海潮间带秋季大型底栖动物生态学研究

对2008年9月在环渤海11个潮间带进行生态调查所获得的30个生物样品,以及对现场测定的温度,pH和ρ(DO)与沉积物样品分析的基础上,阐述了环渤海潮间带大型底栖动物群落的结构特点,并进一步分析了大型底栖动物与环境因子的关系. 调查共发现大型底栖动物76种,其中多毛类动物25种,软体动物24种,甲壳动物19种,其他类动物8种. 大型底栖动物的栖息密度和生物量分别为(367.40±187.30)m-2与(100.90±56.40)g/m2. 数据分析显示,环渤海潮间带大型底栖动物群落的优势种不明显,优势度大于1%的仅有4种,分别为托氏昌螺、四角蛤蜊、哈氏美人虾和中华近方蟹. 物种多样性指数则以位于渤海口的莱州湾最高,为1.909. 11个采样区域的大型底栖动物群落结构相似性总体较低,相似系数约为20%. 相关分析表明,大型底栖动物的种类数量、栖息密度和生物量与底质类型显著相关,而与温度,pH和ρ(DO)无明显的对应关系. 与历史资料相比,过去的30 a,环渤海潮间带大型底栖动物的种类数量因周围生存环境的变化以及污染等因素的影响而明显减少.      

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.     

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.