渤海老铁山海域沉积物粒度分布及其对大型底栖生物群落的影响

:/DOI１０．１６３７８．cnki．１００３Ｇ１１１１．２０１９．０５．００７j

FISHERIES　SCIENCE

水产科学

Vol．３８No．５

Se．２０１９p

渤海老铁山海域沉积物粒度分布及其

对大型底栖生物群落的影响

(辽宁省海洋水产科学研究院,辽宁省海洋环境监测总站,辽宁大连１１．１６０２３;

大连市海洋与渔业局,辽宁大连１２．１６０００)

摘　要:研究沉积物粒度分２０１７年８月对渤海老铁山海域的沉积物粒度及大型底栖生物进行了调查,布特征及不同粒度类型对底栖生物群落的影响.结果表明,研究区域沉积物粒度分为砂、砂质粉砂、粉砂质砂、黏土质粉砂、黏土—粉砂—砂、黏土—砂—粉砂、砂—黏土—粉砂等７种类型,以砂、黏土质粉密度、生物量、生物多样性指数均存在明显差异,粉砂质砂和砂质粉砂中大型底栖生物种类最多,多为环节动物、软体动物;而黏土—粉砂—砂中分布数量最少.生物密度平均值表现为黏土—砂—粉砂＞黏土质粉砂＞砂质粉砂＞砂—黏土—粉砂＞粉砂质砂＞黏土—粉砂—砂＞砂,生物量平均值表现为黏土—粉砂—砂＞粉砂质砂＞黏土质粉砂＞砂质粉砂＞黏土—砂—粉砂＞砂＞砂—黏土—粉砂.研究区域沉积物粒径过大或过小均不利于大型底栖生物种类数的增加,而黏土—粉砂—砂和黏土—砂—粉砂两种类型的沉积物适宜更多种大型底栖生物生活.不同粒度类型沉积物的中值粒径与大型底栖生物密度呈现显著正相关性,而与大型底栖生物优势度指数呈显著负相关性.关键词:渤海;老铁山;沉积物;粒度;大型底栖生物中图分类号:X８２１

文献标识码:A

()文章编号:１００３Ｇ１１１１２０１９０５Ｇ０６２４Ｇ１２

砂、粉砂质砂为主.共采集到大型底栖生物１不同的沉积物粒度类型中大型底栖生物种类、１门８３种,

吴金浩１,宋广军１,韩家波１,张玉凤１,印明昊２,宋　伦１

[Ｇ２]

.　　粒度是海洋沉积物的重要物理特性之一１

同,可为大型底栖生物提供多样的栖息场所.海洋沉积物中的大型底栖生物物种多样,数量大且分布广泛,通常为近岸海域环境污染监测的良好指

１２Ｇ１３]

;标[大型底栖生物与沉积物环境联系紧密,海

沉积物沉降后颗粒相对比较稳定,沉积物粒度分布能够反映沉积物物源、水动力条件以及搬运距离等特征信息,是判别沉积环境的重要指标.因而,开展沉积物粒度参数和物质组成研究对于辨别水动力条件、判定沉积物迁移方式,区分沉积环境类型

]３

.众多学者在沉积物粒度等方面具有重要意义[

洋沉积物环境的变动,会直接影响底栖生物的生存和发展,不同沉积物类型对大型底栖生物的影响不同,沉积物粒度组成一定程度上会影响大型底栖生

]１４Ｇ１６

.大型底栖生物物种丰富度在物的群落结构[

]１７

,不同粒径组成的沉积物环境中较高[密实的沉积

分布特征、黏土矿物方面的研究已取得较多成果,且主要集中在中国近海以及长江、黄河等主要河流

]４Ｇ６

,河口等区域[显著改变潮流系统的大规模围填７Ｇ８]

.海区域也已成为沉积物粒度研究的重点区域[

物环境中物种多样性要小于松散的沉积物环境,底栖生物密度和物种数随着底质的稳定性增加而增

１８Ｇ１９]

,大[沉积物粒度可较好地解释这一系列底栖生

渤海老铁山附近海域水深约５是黄海海水进入０m,对渤海沉积地貌的形成产生了重要影响.而关于渤海沉积物粒度的研究则主要集中在渤海西部、南

]９Ｇ１１

,部以及中部等区域[对渤海东部大连旅顺口老

渤海的主要通道,沉积物在强流作用下向北输运,物的生态特点.因此,粒度与大型底栖生物相互关

２０Ｇ２３]

.系的研究也越来越受到重视[

笔者尝试通过对大连旅顺口老铁山附近的渤

海海域高密度站位表层沉积物粒度与大型底栖生物调查,获得表层沉积物类型、粒度参数的分布特征以及大型底栖生物的数量特征,进而讨论不同沉

铁山附近海域沉积物粒度的研究鲜有报道.海洋沉积物由于粒径大小、异质性、密实性、稳定性等不

收稿日期:２０１８Ｇ０７Ｇ１３;　修回日期:２０１９Ｇ０１Ｇ０３．

);)基金项目:辽宁省海洋渔业科研项目(辽宁省自然科学基金指导计划项目(２０１３０３２０１６０２４０９．

—),,;::,作者简介:吴金浩(男副研究员研究方向海洋环境化学韩家波(男,１９８２．EＧmailjinhaow＠１２６．com．通讯作者:１９６２—)

:研究员;研究方向:海洋生态保护．EＧmailbhan＠sina．com．j

第５期

吴金浩等:渤海老铁山海域沉积物粒度分布及其对大型底栖生物群落影响

６２５

积物粒度类型对大型底栖生物群落的影响,以期为大连旅顺口海域渔业资源与生态环境监控提供基础资料和参考.

计算平均粒径、中值粒径、分选系数、偏态系数和峰态系数等粒度参数.

物种多样性指数是用简单的数值表示群落内种类多样性的程度,用来判断群落或生态系统的稳

]２５

.多样性指数,定性指标[用来估算群落多样性的

１　材料与方法

１．１　区域站位与分析方法

研究区域位于大连旅顺口老铁山附近的渤海海域,２０１７年８月利用静力采泥器对该海域进行了).个站位(图１

表层沉积物与大型底栖生物调查取样,共设置１００

高低,是反映物种丰富度和均匀度的综合指标;均匀度指数,是物种多样性测度指数之一,反映的是各物种个体数目分配的均匀程度;丰富度指数,是物种多样性指数另一个测度,用来反应一定空间范围内物种的数目.根据大型底栖生物的特点以及图１　渤海老铁山海域调查站位

　　样品采集后做好现场描述、

编号,放入聚乙烯袋中,密封保存.沉积物粒度及粒度参数分析按照«入适海洋调查规范量纯净水、»０中的规定进行．５mol/L的,六取大约偏磷１酸g样品,加钠溶液m５

激光粒度仪L,浸泡样品(行粒度分析,测量前使用其内部的超声波振荡器对M２a４hster,s并每隔izer３００８h轻搅０,１次,而后使用英国马尔文公司)进加入的样品进行分散,时间为．０２~２０００μm,

分析误差±２％３.０s

.测量范围为大型底栖生物调查方法参照«海洋调查规范»

进行,静力采泥器采样面积为２

样１~２次,现场淘洗沉积物样０．品１,m过,筛每(个上站层位筛采孔

径m２．０mm,中层筛孔径１．０mm下层筛孔径０．实验室进行分析鉴定m)

,挑选出的全部样品用.室内样品的质量称量５％中性甲醛固定,,带回５

、计数和资料分析整理均按照国家标准«海洋调查规范»(G．２B　/T１数据处理

２７６３—２００７

)进行.沉积物粒度分析粒级标准采用尤登—温德华氏等比制Ф值粒级标准;采用福克—沃德公式[

２４

]取样鉴定数据,笔者采用指数(H′度指数(D)、Pielou均匀度指数Shan(nEo)nＧ和WSiiemnepr多样性son丰富析,计算公式如下)

对老铁山海域大型底栖生物群落进行分:

H′＝－∑SPilog２PiE＝H(′i＝１

D＝S/－lo１g式中,P)２

/Si为第il种大型底栖生物个体数占大型底栖生物og２N

总个体数的百分比,N为大型底栖生物总个体数,S为种类数.

　结果与分析

．１　沉积物粒度分布特征

利用福克沉积物分类法进行了沉积物类型划

分[２６

]粉砂、,粉结果表明砂质砂,、研究区域沉积物粒度分为砂黏土质粉砂、黏土—粉砂—、砂砂质

、黏土—砂—粉砂、砂—黏土—粉砂等以砂、黏土质粉砂、粉砂质砂为主,７种类型(图砾石的分布范围２)

,较小,主要出现在老铁山水道的近岸海域.砂出现频率最多,在研究区域南侧海域大量分布,老铁山

水道从此经过,水动力活跃特征明显;黏土质粉砂,主要分布在研究区域的近岸海湾内以及北部海域;粉砂质砂则多分布于研究区域西侧海域;砂质粉砂则在研究区域中部分布,同时砂和砂质粉砂两种类型的沉积物在研究区域北侧也有分布;黏土—粉砂—砂、黏土—砂—粉砂、砂—黏土—粉砂在研究区域内零星分布.

本次调查表层沉积物各粒径含量统计见表研究区内含砾样品较少,仅有４个站位出现,且１含.

量小于值为２％;各类型砂含量为５．０４均为４１４．０１０．７％４％;黏土含量为;粉砂含量为０．０００．０％~０％~％３２６~．９９５３．９５％３．９％８％,

均值为,均值,口８．区４５近％岸.海砂含量低值区域,向西南外(＜海３方０％向)

含主要分布在旅顺量逐渐增加至０％以上,最高值出现在站位５２附近.粉砂含量２２０１１５６２６

水　产　科　学

第３８卷

高值区(和黏土含量高值区(集中＞５０％)＞２０％)分布在近岸海域,二者分布趋势一致,且与砂含量的分布趋势大致相反.

岸海域范围,表明沉积物粒径较小,颗粒较细,且研究区域北部在站位２１及３１~３６的海域范围内粒径达到极小值;离岸平均粒径逐渐增大,颗粒变粗,表明该海域水动力逐渐增强,沉积物颗粒在站位５２附近最粗.调查区内表层沉积物中值粒径为２．１６Φ均值为４．~６．７５Φ,５４Φ.整体趋势特征与平均粒

径一致,高值同样位于旅顺口区海域北部,表层沉积物粒径较小,颗粒较细,水动力相对较弱;离岸沉水动５２、６４、７１、８２构成了条带状的低值分布区域,力显著增强.研究区域内表层沉积物分选系数变和５分选较好,粒２分选系数分别为０．６６和０．５７,

积物粒径普遍变大,颗粒变粗,由站位２９、３８、３９、化为０．均值为２．５７~２．８９,３７.研究区域内站位４度组分为砂,颗粒较粗;除此之外,整体分选差,分选系数均在２以上.研究区域表层沉积物粒度偏态为,称;外海部分沉积物粒度偏态＞０属于极正偏,海．３域面积相对较大.由近岸到外海,颗粒逐渐变粗.调,查区内表层沉积物粒度峰态系数最小值为０最．６３,.整个研究区域内峰态系数大值为２均值０．６３．６９,值集中在０峰型属于平坦至中等;高值零．６３~１．１１

Φ

分选系数２．５５２．２１２．８９２．６２２．３３２．７８２．７５２．６７２．８３２．１５１．９２２．４５２．０６０．５７２．７９２．３４２．２６２．４３２．３４１．２２２．７５

偏态０．５４０．１７０．６７－０．１９０．２２０．３００．２５０．３４－０．０７０．３４０．５２０．７１０．１００．２２０．１８０．３８０．１１０．０５

峰态０．８５０．６７１．４６０．７２０．６７０．８１０．６６０．６３０．６８０．８８０．８１０．９４１．３００．８８２．４３０．８４０．８１０．８７０．７５０．４２０．９１

,.近岸海域北部和中部沉均值为０－０．１９~０．７１．２９

,积物粒度偏态满足－０属于近对．１＜偏态＜＋０．１

图２　调查区沉积物类型分布

２．２　沉积物粒度参数

本次调查海域各站位表层沉积物粒度参数值均值为５．~６．７４Φ,００Φ.高值出现在旅顺口区近

砂５７．０８４３．４６６６．１８３２．３６２３．０１３８．４４４４．５４４３．６９４５．３８１２．９３３２．１６７６．８４６５．９７９９．９８２０．５５２０．０２２０．８６３０．２９１０．０１３９．５３５．０４％

粉砂２８．４８２１．６５４１．１７４５．０４４０．２１５５．３０３２．１１２９．７９３４．４２６２．０８４８．６０６９．５３１４．２８１９．８８５６．６４５４．０７５８．４８４６．９３２７．０４５８．１００．００％

见表１.研究区域内表层沉积物平均粒径为２．２２Φ

、、星分布在站位１峰型较为尖锐.５３８９３和１００附近,

中值粒径３．２８２．４０４．５９５．４８４．９３６．２１４．５２４．２６４．７７６．０４４．８０６．７５２．５６２．１６２．９０５．７０５．３８６．１２４．８２３．０６５．６５Φ

平均粒径４．２４３．６９４．８６５．４６５．２１５．７４５．０７４．９０５．２５６．１８５．３３６．７４３．４３２．２２４．０９５．８２５．７０６．００５．０６３．００５．５０

表１　调查海域表层沉积物粒度参数值统计

名称

粉砂质砂

平均值最小值最大值

黏土—砂—粉砂

平均值最小值最大值

黏土—粉砂—砂

平均值最小值最大值

黏土质粉砂

平均值最小值最大值

砂

平均值最小值最大值

砂—黏土—粉砂

平均值最小值最大值

砂质粉砂

平均值最小值最大值

黏土１４．３５１０．５６１８．１５２２．５９２０．８０２５．８７２３．３６２０．２２２６．５０２４．９９１９．２３３２．５３８．８７０．００％

１４．２５２２．８１２０．８２２５．９０１７．９７１２．９５１９．８１

－０．０５

－０．０３

－０．０７

第５期

吴金浩等:渤海老铁山海域沉积物粒度分布及其对大型底栖生物群落影响

６２７

２．３　大型底栖生物群落组成与结构特征

本次研究区域内共调查采集到大型底栖生物

),表２其中环节动物门２占总种数１１门８３种(８种,

的３软体动物门２占总种数的３３．７％;６种,１．３％;占总种数的７．刺胞动物门５种,占总种数６种,２％;的６．螠虫动物门２种,占总种数的２．腕虫０％;４％;动物门２种,占总种数的２．脊索动物门、多孔４％;动物门、纽形动物门、线虫动物门各１种,各占总种数的１．２％.

２

.其中环节动物门密度最大,个/平均为６m９．４２

.其他门类依次为:个/软体动物门平均密度为m

２２

/;/;多孔动物门平均生物量为１．螠虫动m８gmg

２/;物门平均生物量为２．脊索动物门、线虫动０gm

物门和腕足动物门平均生物量则非常低.

节肢动物门１占总种数的１棘皮动物门０种,２．０％;

研究海域内大型底栖生物平均密度为１２９．２

、短叶索沙蚕纽虫(Procehalothrixsiralia)pp(、豆形短眼蟹(Lumbrinerislatreilli)XenohtＧp、日本毛壶(nalmnspinnotheroides)GrantianiＧp等种类.onica)p２．４　沉积物粒度分布与大型底栖生物群落关系分析

２．４．１　沉积物粒度与大型底栖生物种类分布的关系

不同的沉积物粒度类型中大型底栖生物的分布种类不同,其中沉积物粒度类型为粉砂质砂和砂质粉砂的种类最多,分布数量各为３多为环节８种,动物门、软体动物门;其次为黏土质粉砂,种类分布数量共３多为环节动物门、节肢动物门以及软５种,体动物门;沉积物粒度类型为黏土—砂—粉砂的种类分布数量共３多以环节动物门和软体动物３种,种;沉积物粒度类型为砂—黏土—粉砂的种类分布数量共１以环节动物门为主;沉积物粒度类型４种,).为黏土—粉砂—砂的种类分布数量共８种(表２

沉积物粒度类型

(、、欧文虫(Goniadaaonica)Oweniafusormis)jpf、异足索沙蚕(螺旋原细首Lumbrinerisheterooda)p、华倍棘蛇尾(日本角吻沙蚕Amhiolussinicus)pp本次调查出现频率最多的大型底栖生物为中

２２

;;棘皮动物门平均密度为１２４．０个/m１．８个/m

２;节肢动物门平均密度为７．纽形动物门平９个/m２

;均密度为８．多孔动物门平均密度为３．１个/m７

２２;;个/刺胞动物门平均密度为３．螠虫动m０个/m２

;物门平均密度１．脊索动物门平均密度１１个/m

２

;线虫动物门和腕足动物门密度非常０．３２个/m

低,仅在个别站位采集到.

２２

/;/;软体动物门平均生物量为９．刺１０．９gm４gm

２/;胞动物门平均生物量为６．节肢动物门平均３gm

２

.其中棘皮动物门生物量最大,/平均为１m９．９g２

.其他门类依次为:环节动物门平均生物量为m

/研究海域大型底栖生物平均生物量为５３．６g

门为主;沉积物粒度类型为砂的种类分布数量共２３

２

/;生物量为２．纽形动物门平均生物量为０．４gm７

表２　调查区域不同沉积物类型中大型底栖生物种类名录

门　　　　　　种脊索动物门多孔动物门环节动物门

中华栉孔虾虎鱼

砂

粉砂质砂

黏土—粉砂—砂

砂质粉砂

黏土—砂—粉砂

砂—黏土—粉砂＋＋＋＋

黏土质粉砂

Ctenotrauchenchinensisyp日本毛壶

Grantianionicapp巴西沙蠋

＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋

Arenicolabrasiliensis不倒翁虫

Sternasissculatap持真节虫

＋

＋

＋＋＋＋

＋

＋＋

＋＋

＋＋＋

＋＋＋＋＋＋＋＋＋

Euclmeneannandaleiy迪氏线管虫

Salmacinadsteriy独齿围沙蚕

＋＋

Perinereiscultrieraf短叶索沙蚕

Lumbrinerislatreilli＋＋＋＋＋＋＋＋＋

６２８续表２

水　产　科　学

沉积物粒度类型

第３８卷

门　　　　　　种环节动物门

异足索沙蚕

砂＋＋＋

粉砂质砂＋＋＋

黏土—粉砂—砂

砂质粉砂＋＋＋＋＋

黏土—砂—粉砂＋＋

砂—黏土—粉砂＋＋

黏土质粉砂＋＋＋＋

L．heteroodap圆头索沙蚕

L．inlatef多眼虫

Polohthalmusictusypp黑斑多齿磷虫

Polodontesmelanonotusy红角沙蚕

＋

＋＋

＋＋

＋

＋

＋

＋＋＋

＋＋＋

＋

＋＋＋＋＋＋

＋＋＋＋

＋

Ceratonereiserthraeensisy胶管虫

Mxicolainundibulumyf燐虫

Chaetoterusvarieoedatuspp米列虫

Melinnacristata欧文虫

Oweniafusormisf巧言虫

＋＋

＋＋

Eulaliaviridis琴蛰虫

Laniceconchileag日本角吻沙蚕

＋

＋＋＋＋

＋

＋

＋

＋＋

＋＋＋

＋

＋

＋＋

＋＋＋

＋＋＋

＋

＋＋

＋＋

＋＋

＋

＋＋

＋

＋＋

＋＋＋＋

＋＋＋＋＋

＋＋＋

Goniadaaonicajp沙枝软鳃海蛹

Euzonusdillonensis丝鳃虫

Cirratuluscirratus丝异须虫

Heteromastusiliormisff蜈蚣欧努菲虫

Onuhiseohiliormispgpf五岛短脊虫

Aschisotoiyg西方似蛰虫

Amaeanaoccidentalis小头虫

Caitellacaitatapp有盾海扇虫

Pherusaparmata长吻沙蚕

Glcerachiroriy中阿曼吉虫

Armandiaintermedia第５期续表２

吴金浩等:渤海老铁山海域沉积物粒度分布及其对大型底栖生物群落影响

６２９

沉积物粒度类型

门　　　　　　种棘皮动物门

斑纹沙鸡子

砂

粉砂质砂＋＋

＋

＋

＋＋

＋

＋＋＋

＋＋＋＋

＋＋＋＋＋＋

＋＋＋＋＋

＋

＋

＋＋

＋＋

＋＋＋

＋＋＋

＋

＋＋＋＋

＋＋＋＋

＋＋

＋＋

＋

＋

＋

＋＋

＋＋＋＋

＋＋＋＋＋＋＋＋

＋

＋

＋＋＋＋＋＋＋＋＋

＋

＋＋

＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋

＋＋＋

＋＋＋＋＋＋＋＋

＋＋

黏土—粉砂—砂

砂质粉砂

黏土—砂—粉砂

砂—黏土—粉砂

黏土质粉砂

Phllohorusmaculatusyp棘刺锚参

Protankrabidentatay司氏盖蛇尾

Steohiurasladenigp小双鳞蛇尾

Amhiholissuamatappq心形海胆

Echinocardiumcordatum中华倍棘蛇尾

Amhiolussinicuspp节肢动物门

豆形短眼蟹

Xenohtnalmnsinnotheroidespp葛氏长臂虾

Palaemongravieri泥足隆背蟹

Carcinolaxvestitusp日本鼓虾

Alheusaonicuspjp日本浪漂水虱

Cirolanaaonesisjp日本诺关公蟹

Nobilumjaonicump双眼钩虾

Ameliscas．pp细螯虾

Letochelagracilisp中国毛虾

Aceteschinensis中华近方蟹

Hemirasussinensisgp纽形动物门刺胞动物门

螺旋原细首纽虫

Procehalothrixsiraliapp高令细指海葵

Metridiumsenile海仙人掌

Cavernularia黄海葵

Antholeuraxanthorammicapg太平洋侧花海葵

A．aciicapf水螅

６３０续表２

水　产　科　学

沉积物粒度类型

第３８卷

门　　　　　　种软体动物门

半褶织纹螺

()NassariusZeuxissemilicatusp扁球光壳螺

砂＋＋＋

粉砂质砂

黏土—粉砂—砂

砂质粉砂

黏土—砂—粉砂

砂—黏土—粉砂

黏土质粉砂

Lissotestaoblata扁玉螺

＋

＋

＋

＋

＋

＋＋＋

＋＋＋

＋＋＋＋＋

＋

Neveritadidmay朝鲜笋螺

Terebrakoreana脆壳理蛤

Theorarailisfg东方缝栖蛤

Hiatellaorientalis耳口露齿螺

＋＋＋＋

Riniculadoliarisg肥大细口螺

Colsrnolaornatay古明圆蛤

＋＋＋＋

＋＋

＋＋

＋

＋

＋

＋

＋

＋

＋＋

＋

＋＋

＋

＋

＋

＋

＋

＋

＋

＋

＋

＋＋＋

＋

＋

Ccladicamacuminiyg海湾扇贝

Aroectenirradiansgp黑田短口螺

Brachstomiakurodaiy环沟笋螺

Terebrabellanodosa黄短口螺

Inuistorflavidulaq尖高旋螺

Acrillaacuminata江户明樱蛤

Moerellaedoensisj角杯阿地螺

Clichnatsanustusyyg口马丽口螺

Calliostomakoma蜡台北方耳螺

Boreotrohoncandelabrump凸壳肌蛤

Musculussenhousei文雅罕愚螺

Onobaeleantulag显天窗

Puncturellanobilis小刀蛏

Cultellusattenuatus醒目云母蛤

Yoldianotabilis第５期续表２

吴金浩等:渤海老铁山海域沉积物粒度分布及其对大型底栖生物群落影响

６３１

沉积物粒度类型

门　　　　　　种软体动物门

秀丽波纹蛤

砂＋＋

＋

＋

＋

＋＋

＋

＋

＋

＋＋＋

粉砂质砂

黏土—粉砂—砂

＋

砂质粉砂＋

黏土—砂—粉砂

砂—黏土—粉砂

黏土质粉砂

Raetellosulchellapp贞洁菖蒲螺

Vexillumvirog紫贻贝

Mtilusallorovincialisygp腕足动物门

铲形海豆芽

Linulidaunuisgg酸浆贝

Terebratellacoreanica线虫动物门螠虫动物门

中华瘤线虫

Oncholaimussinensis短吻铲荚螠

Listriolobusbrevirostris多皱无吻螠

Arhnchiteruosumyg注:＋为某种底栖生物有分布,＋的数量即该底栖生物出现的次数．

粉砂质砂类型的沉积物中　　本次调查研究表明,

底栖生物平均种类数为２．黏土—粉砂—砂类９种,型的沉积物中底栖生物平均种类数为４．黏０种,土—砂—粉砂类型沉积物中底栖生物平均种类数为４．黏土质粉砂类型沉积物中底栖生物平均１种,种类数为２．砂类型的沉积物中底栖生物平均３种,种类数为２．４种.底栖生物群落并不是简单根据底质状况划分,而是同沉积物粒度中值粒径和分选),度等参数密切相关(图３由图３可见,随着沉积物粒度中值粒径的增大,不同粒度类型沉积物中底栖生物种类的数量呈现M型波动,研究区域沉积物粒径过大或过小均不利于底栖生物种类数的增加,而黏土—粉砂—砂和黏土—砂—粉砂两种类型的沉积物相对来说适宜更多种大型底栖生物生活.

２．４．２　沉积物粒度与大型底栖生物密度和生物量

的关系

各门类大型底栖生物密度分布,从粒度类型上看,环节动物在砂—黏土—粉砂类型沉积物中密度最大,在砂和黏土—粉砂—砂中则相对密度偏小.软体动物门在黏土质粉砂中密度最大,而在砂—黏土—粉砂中密度最小.其他门类中,棘皮动物门在黏土—粉砂—砂中密度最大,黏土质粉砂中密度最小;节肢动物门则与棘皮动物门不同,其在黏土质粉砂中密度最大,而在黏土—粉砂—砂中密度最小;纽形动物门在黏土质粉砂中密度最大,在砂—黏土—粉砂以及黏土—粉砂—砂中均未采集到;多孔动物门主要集中在黏土质粉砂中;刺胞动物门在不同粒度类型沉积物中的密度相差不大;螠虫动物门在黏土—砂—粉砂中的密度相对较大;脊索动物门仅在黏土质粉砂中有采集到.

各门类大型底栖生物生物量分布,在不同粒度类型沉积物中差异较大,棘皮动物在黏土—粉砂—砂中生物量最大,环节动物门在各粒度类型沉积物中生物量相对比较均匀;软体动物门在黏土质粉砂中生物量最大,而在砂—黏土—粉砂中生物量最小;刺胞动物门在砂质粉砂和黏土—砂—粉砂中生物量相对较大,在砂中生物量最小;节肢动物门在

图３　不同粒度类型沉积物中大型底栖生物种类与

沉积物中值粒径的关系

黏土质粉砂中生物量最大;纽形动物门在黏土质粉砂中生物量最大;多孔动物门与纽形动物门类似,在黏土质粉砂中生物量最大;螠虫动物门则在黏

６３２

水　产　科　学

不同沉积物粒度类型中大型底栖生物的密度

第３８卷

土—砂—粉砂中生物量最大.

和生物量统计见表３.由本次调查的大型底栖生物总的密度水平可见,粒度类型为黏土—砂—粉砂的

２

,而砂质沉积物中大型底栖生物的密１９６．２个/m

２

.大型底栖生物的密度平均度最小,为６１．０个/m

２

/,底栖生物的生物量平均值最小,为１多以４．４gm

环节动物门为主;大型底栖生物的生物量平均值大体表现为黏土—粉砂—砂＞粉砂质砂＞黏土质粉砂＞砂质粉砂＞黏土—砂—粉砂＞砂＞砂—黏土—粉砂.

研究区域内不同粒度类型沉积物中的大型底栖生物密度平均值与沉积物中值粒径Φ值线性拟,沉积物中值粒径Φ值越小,沉积物颗粒P＝０．０４)

越大,大型底栖生物密度越小,反之,沉积物中值粒径Φ值越大,沉积物颗粒越小,大型底栖生物密度).沉积物粒度的变化对于大型底栖生物越大(图４量的影响不明显.

砂６１．０１１０．０１７．６６３．５０．４１０．０

砂—黏土—粉砂

１３５．０２１０．０１４．４２４．０５．４５０．０

砂质粉砂１４３．６３８０．０５６．２６．５２０．０

沉积物中大型底栖生物的密度平均值最大,为

值表现为黏土—砂—粉砂＞黏土质粉砂＞砂质粉砂＞砂—黏土—粉砂＞粉砂质砂＞黏土—粉砂—砂＞砂.由底栖生物总的生物量分布可见,粒度类型为黏土—粉砂—砂的沉积物中大型底栖生物的

２

/,生物量平均值最大,为１多为棘皮动物４７．０gm

门,而粒度类型为砂—黏土—粉砂的沉积物中大型

合的结果显示二者呈现显著的正相关性(r＝０．７８,

表３　不同沉积物类型中大型底栖生物的密度和生物量

类型密度

２个/m

参数平均值最小值最大值

粉砂质砂９６．９３６０．０８０．９１．１２０．０

黏土—粉砂—砂

６５．０１００．０１４７．０２７８．０１６．６３０．０

黏土—砂—粉砂

１９６．２９３０．０４６．００．３１０．０

黏土质粉砂１６３．３６１０．０５４．１２．４３０．０

生物量

２/mg

平均值最小值最大值

３６８．６１７７．３１７８．３２０６．２

图４　不同粒度类型沉积物中大型底栖生物密度与

沉积物中值粒径Φ值的关系

２．４．３　沉积物粒度与大型底栖生物多样性指数关系

见表４.由表４可见,底栖生物ShannonＧWiener多样性指数表现为砂质粉砂＞黏土—砂—粉砂＞粉砂质砂＞砂＞黏土质粉砂＞黏土—粉砂—砂＞砂—黏土—粉砂;底栖生物Pielou均匀度指数表现为黏土—粉砂—砂＞砂＞粉砂质砂＞砂质粉砂＞底栖生物Simson丰富度指数则表现为黏土—p黏土—砂—粉砂＞砂—黏土—粉砂＞黏土质粉砂;

不同沉积物粒度类型的底栖生物多样性指数

砂—粉砂＞砂质粉砂＞粉砂质砂＞黏土质粉砂＞

３　讨　论

砂＞砂—黏土—粉砂＞黏土—粉砂—砂.

３．１　沉积物粒度类型对大型底栖生物种类组成的

影响

海洋底质组成相对比较复杂,不同区域沉积物中岩石、砾石、泥沙等比例往往相差很大,不同沉积物类型对大型底栖生物种类的影响也不同,刺胞动物、多毛类、甲壳类、软体动物、棘皮动物等均具有选

第５期

吴金浩等:渤海老铁山海域沉积物粒度分布及其对大型底栖生物群落影响

６３３

表４　不同沉积物粒度类型中大型底栖生物的多样性指数类型粉砂质砂

参数平均值最小值最大值

黏土—粉砂—砂

平均值最小值最大值

ShannonＧWiener多样性指数１．９６０．８１２．９５１．８２１．５８２．０５均匀度指数０．９１０．６７１．０５０．９４０．８８１．００Pielou

质粉砂外的各类型沉积物中均有分布,其对沉积物类型的适宜性较强.纽形动物门中仅发现螺旋原细首纽虫１种,但其分布较广,在不同粒度类型沉积物中均有分布.量的相关性

生物３．２　沉积物粒度类型与大型底栖生物密度、

由于研究区域北部沉积物粒度类型多为黏土—砂—粉砂以及黏土质粉砂,沉积物颗粒偏细,Simsonp丰富度指数０．８８０．２７１．８７０．７３０．５９０．８７黏土—砂—粉砂

平均值最小值１０最大值

１．９６０．１黏土质粉砂

平均值３．１．００１．８６３０．０５２．３３最小值０．０．最大值

０．３９０．０１８０００．０４砂

平均值２．８７４０．３４１．８最小值１．９１１０．０．２６５９４最大值

０．９５０．９７０．８１砂—黏土—粉砂

平均值２．８１１．９３１．２７最小值１．０．８０１０．最大值

１．７２０．８０００．３０砂质粉砂

平均值２．７２．３２３７２１．６３１．７４９最小值１．最大值

０．０２０．３．．８９１１

０．００１．８．７７０６００．１４０２１３．．２０７３

择底质的特点,一些幼虫期游泳能力较强的大型底栖生物经常以密集的群体本能地寻找适宜的底质

环境[

２０]

一因子,.但尽管沉显然能积物够类影型响不到是海决洋定生生物物的分栖布息的唯分

布[

２７

]可见,.环由几个主节动物门要种门类类分大布型广底泛栖,生在物各总个种沉类积分物布类型中均有分布,砂质粉砂中环节动物门种类最多,为为１黏土—粉砂—２５种,砂类型沉积物中种类最少,种,其中优势种类短叶索沙蚕、异足索沙蚕、日本角吻沙蚕、欧文虫等随粒度梯度分布较为广泛,日本角吻沙蚕、欧文虫在各粒度梯度中均有分布,但短叶索沙蚕、异足索沙蚕在黏土—粉砂—砂和砂—黏土—粉砂类型沉积物中未采集到,沙质软泥

有利于多毛类生长[２８

]不同种类对不同粒度类,但型从沉更积细物的环分境选仍尺有度一来定看选,

择性.软体动物门在粉砂质砂类型中种类最多,达

１种,

在砂质粉砂和黏土—砂—粉砂类型中次之,均有１０种,在砂—黏土—粉砂类型中最少,仅要分布在黏土质粉砂２种;而节肢动物门的种类主和砂质粉砂类型沉积物中,分别为７种和６种,在黏土—粉砂—砂中未采集到节肢动物门的种类.这两个门类的大型底栖生物对不同粒度类型沉积物环境的选择性更为明显.棘皮动物门种类多为底上型底栖生物,对沉积物环境选择性不强,其中中华倍棘蛇尾在调查区域分布范围广、数量多,在除黏土

底质相对松软,沉积物里的矿物质吸附着大量有机物和微生物,营养物质含量往往比较高,可以为潜居于此的底栖生物,如环节动物门、棘皮动物门等

提供丰富的饵料[２９]

相对较大,而上述底质环境中的大型底栖生物量却,该区域大型底栖生物栖息密度

低于粉砂质砂和黏土—粉砂—砂的生物量.软体动物在西南部海域的黏土—砂—粉砂的沉积物中的生物密度远高于其他类型的沉积物;对于节肢动物门、纽形动物门而言,其不同粒度类型沉积物中的密度与生物量呈显著的正相关性,且主要分布在东北部近岸海域,该区域靠近海岸,水动力稳定,有丰富的饵料随河流输入,有利于该类大型底栖生物的生存和繁殖,因此,其生物密度和生物量均比较高.刺胞动物门的生物密度在不同粒度类型的沉积物中相差不大,但在砂质粉砂和黏土—砂—粉砂类沉积物中的生物量却明显高于其他类型;其他大型底栖生物采集到的站位较少,沉积物粒度类型与密度、生物量的相关性不明显.

３．３　沉积物粒度类型对大型底栖生物多样性的影响

物种组成的多少及每个物种个体的数量是衡量生物群落多样性的基础,故多样性指数并非单指物种数量的多寡,各个物种间的均匀程度也是衡量多样性的重要因素.研究结果表明,不同粒度的沉积物中大型底栖生物多样性指数也存在一定差异,研究区域内不同粒度类型沉积物中大型底栖生物均匀度指数与沉积物中值粒径果显示,二者呈现显著的负相关性Φ值线性拟合的结(０r＝－０．９８,P＝

大．０),沉积物中值粒径Φ值越小,沉积物颗粒越,０大型底栖生物均匀度越高１

,而沉积物中值粒径值越大,沉积物颗粒越小,大型底栖生物均匀度越Φ低.另一方面,研究区域远离近岸,沉积物粒径相对差异不大,缺乏集群分布的种类,优势种的优势程度不高,因而沉积物粒度对大型底栖生物多样性指数的影响规律不明显.

海洋环境的多变以及水动力过程的复杂变化决定了影响大型底栖生物群落的因素众多,底质环１６３４

水　产　科　学

第３８卷

境中温度、氧化还原电位、盐度、光照、潮汐、营H、p养盐以及有机质含量等均会影响大型底栖生物的

３０Ｇ３２]

.除此之外,分布[沉积物粒度可通过影响底质

[]张伟,周连成,吴建政,等．渤海海峡南部海域表层沉１０

]积物分布特征及控制因素[海洋地质与第四纪地J．():质,２０１５,３５５１９Ｇ２８．

[３]

研究表明,沉积物类型是影响巴西Sniz等３ão

王金叶Sebastião海峡多毛类群落分布的主要因素;

的有机质含量及底栖生物活动而影响其分布,MuＧ

研究表明,蛤蜊岗文蛤(分Meretrixmeretrix)

[]王伟伟,付元宾,李树同,等．渤海中部表层沉积物分１１

４７８Ｇ４８５．

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布与底质粒度呈极显著的负相关关系;赵永强等

[]３５

也通过研究指出,椒江河口滩涂贝类分布与沉积物粒度存在较大相关性.本研究通过分析沉积物粒]染程度评价标准的分析[厦门大学学报:自然版,J．

度组成与大型底栖生物的关系,进一步表明研究区域大型底栖生物群落分布对于沉积物粒度类型具有一定的敏感性,沉积物粒度类型在一定程度上可以影响大型底栖生物的种类组成、生物密度、生物量以及生物多样性等.本次调查研究区域受水深浪急等客观条件影响以及采样方法局限,所采集的大型底栖生物代表性受到一定影响,对于该区域沉积物粒度分布以及其对大型底栖生物的影响仍需进一步深入研究.

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GranularitistributionofSedimentsandEffectonMacrobenthosCommunityDy

inLaotieMountainAreaofBohaiSea

１１１１

,,HANJ,WUJinhaoSONGGuanuniaboZHANGYufengjg,

２１,YINMinhaoSONGLung

(,,１．LiaoninceanEnvironmentMonitorintationLiaoninceanandFisheriesScienceResearchInstitutegOgSgO

entranularittesonmacrobenthoscommuniterestudied．Theresultsshowedthatthegranularitfgyypywyo

,,,,,,theresearchareawasdividedinto７tesincludinandsandiltsiltandclailtclailtandypgsysysysysysclaandiltndsandlailt．Atotalof８３seciesofmacrobenthoswerecollectedwithoutsinifiＧysysyaycyspg,,cantdifferencesinmacrobenthosseciesdensitbiomassandbiodiversitndexamonifferentsediＧpyyigd,shownasclaandilt＞clailt＞sandilt＞sandlailt＞siltand＞clailtand＞sandbuttheysysysysycysysysysaveraebiomasswasclailtand＞siltand＞clailt＞sandilt＞claandilt＞sand＞sandlagysysysysysysysycy,mentsgranularittes．Therewerethemostseciesofmacrobenthosinsiltandandsandiltmostofyyppysys

,whichwereannelidsandmolluskswhiletheleastinclaeiltand．Theaveraebioloicaldensitasyysysggyw

BohaiSeainAuust２０１７．ThecharacteristicsofsedimentgranularitistributionandtheeffectofdifferＧgyd

:TAbstracthegranularitfsedimentandbenthoswereinvestiatedincoastalLaotieMountainareaofyog

;,Dalian１１６０２３,China２．DalianCitceanicandFisherdministrationDalian１１６０００,China)yOyA

silt．Toolareortoosmallsizeofsedimentsinthisareawasconducivetotheincreaseinthenumberofg

,macrobenthoswhiletheclailtandandclaandiltsedimentsweresuitableformoremacrobＧysysysysclesizeandthemacrobenthosdominanceindex．

enthos．Therewasasinificantpositivecorrelationbetweenthemedianparticlesizeandthedensitfgyo

,macrobenthosinsedimentindifferentranularitteswithneativecorrelationbetweenthemeanpartiＧgyypg:B;;;;mKeordsohaiSeaLaotieMountainsedimentranularitacrobenthosgyyw