1、本科毕业设计(20_届)象山港电厂附近泥滩小型底栖动物的调查研究所在学院专业班级海洋生物资源与环境学生姓名学号指导教师职称完成日期年月目录1引言12材料与方法121采样时间及地点122采集方法123实验室处理124数据分析13结果与分析231小型底栖动物的类群232小型底栖动物丰度、生物量的变化3321小型底栖动物丰度、生物量季节变化3322小型底栖动物丰度、生物量垂直变化4323小型底栖动物丰度、生物量季节垂直变化633粒值834小型底栖动物各季节多样性及优势度935线虫与桡足类数量之比N/C9致谢10参考文献11附录13摘要本次实验选取2008年6月份至2009年3月份四个季度,分别在宁波
2、象山港强蛟镇的国华发电厂排水口外每季度分A、B、C断面采集两重复样品,共计六个。研究了该海域小型底栖动物的种类组成和分布,以及丰度和生物量。在所采集象山港四个季度样品中,共有十种生物类群,分别是线虫、桡足类、介形类、多毛类、寡毛类、涡虫等。从样品分析来看,线虫在丰度上占有绝对优势,达到7820,其次是桡足类,达到1514,介形类、涡虫、寡毛类也占有一定比例。从具体数值上来看,全年小型底栖动物丰度最高是在春季260606IND/10CM2,最低是在秋季52424IND/10CM2。通过垂直分布比较,全年所有物种丰度最高在0CM2CM层为348636IND/10CM2,最低在5CM10CM层为70
3、455IND/10CM2;从生物量看,全年小型底栖动物生物量最高值在春季(6078UG/10CM2),最低值在秋季(522UG/10CM2)。从垂直分布比较,0CM2CM层含有生物量最高,达到500174UG/10CM2,其次是2CM5CM层,达到423242UG/10CM2,最后是5CM10CM,有292011UG/10CM2。0CM2CM、2CM5CM、5CM10CM分别占了总生物量的4115、3482和2403。关键词小型底栖动物;丰度;生物量;ABSTRACTFOURINVESTIGATIONSFROMGUOHUAELECTRICPOWERPLANTINQIANGJIAOTOWNONM
4、EIOFAUNAWEREMADEATSIXSTATIONSOFXIANGSHANBAYFROMJUNE2008TOMARCH2009THESPECIESCOMPOSITION,DISTRIBUTION,DENSITYANDBIOMASSOFMEIOFAUNAWEREANALYZEDINTHESTUDYTHERESULTSSHOWATOTALOF10MEIOFAUNASPECIESWERERECORDED,INCLUDINGNEMATODA,COPEPODA,OSTRACODA,POLYCHAETA,OLIGOCHAETAANDTURBELLARIATHEANALYSISOFTHESAMPLES
5、HOWSTHEMOSTNUMEROUSTAXONOMICGROUPSWERENEMATODES,WITHTHEHIGHESTABUNDANCE260606IND/10CM2INSPRINGANDTHELOWESTABUNDANCE52424IND/10CM2INAUTUMNIN0CM2CMOFSEDIMENT,THEREDISTRIBUTESTHEHIGHESTABUNDANCE348636IND/10CM2ANDIN5CM10CMOFSEDIMENT,THEREDISTRIBUTESTHELOWESTABUNDANCE70455IND/10CM2INTERMSOFBIOMASS,THEHIG
6、HESTBIOMASSIS6078UG/10CM2INSPRING,THELOWESTBIOMASSIS522UG/10CM2INAUTUMNTHEBIOMASSESOF0CM2CM,2CM5CMAND5CM10CMARE4115,3482AND2403KEYWORDSMEIOFAUNAABUNDANCEBIOMASS11引言1891年,德国HAECKEL首先提出“底栖生物”BENTHOS这个名词。目前对海洋底栖生物MARINEBENTHOS或MARINEBENTHON的定义为指那些生活于海洋沉积物底内、底表以及以水中物体包括生物体和非生物体为依托而栖息的生物生态类群1。小型底栖动物类群和物种
7、极其多样,数量大且分布广,加之特有的生殖对策繁殖快,生活史短,无浮游幼虫期等,由此,作为底栖生态系中的一个重要环节和环境质量的重要指示生物正日益受到国际学术界的重视23。本次采样地点象山港作为国家级中心渔港有着悠久的历史,但应用于小型底栖生物的生态学研究仍属于刚刚起步阶段。象山港位于宁波市东南部,穿山半岛与象山半岛之间,东临太平洋,是一个由东北向西南深入内陆的狭长型半封闭型海湾,理想的深水避风港,象山港以渔业养殖为主,近年来受能源紧缺影响又增加国华、宁海两家大型电厂,综合效应使得象山港局部生态环境受到很大影响,底泥富营养化严重,赤潮时有发生,天然渔业资源减少。本文主要针对本次试验结果进行一定的
8、分析研究,为象山港环境保护及保持稳定的自然生物生态类群提供一个基本的参考依据。2材料与方法21采样时间及地点实验选取2008年6月份至2009年3月份四个季度,在宁波象山港顶部强蛟镇的国华发电厂排水口间隔500M分别设置3断面六位点采集研究样品。1500M内每隔500M设置断面,分别A、B、C点,在每断面分中潮位和低潮位两站点,每站点分别取样两重复。22采集方法采样所用器具系用塑料注射器改制成的直径29CM的取样管,在未受扰动的情况下取样45。芯样长10CM,取出后立即按0CM2CM、2CM5CM、5CM10CM三层,分层装保鲜袋保存,用5福尔马林固定,并在保鲜袋外标注采样站点代号、采样日期、
9、层次等内容。并在记录本上记录当时的海水温度、海水盐度及泥温6。23实验室处理在样品带到实验室后,将固定样品分别用500UM,250UM,125UM,63UM及31UM的套筛过滤,后四层网筛截留的即为小型底栖动物,用比重为115的LUDOXTM溶液悬浮离心,在WILDDM5A型解剖镜下,按类群分别挑选计数。24数据分析类群优势度和多样性指数计算71类群优势度指数SIMPSON,1949NI/N2式中,NI为类群的个体数,为总个体数。2类群多样性指数DMARGALEF,1958DS1/LOG2N(采用MARGALEF多样性指数计算)S样品中的种类总数N样品中的生物总个体数23结果与讨论分析31小型
10、底栖动物的类群在本组象山港样品中,共有十个生物类群,分别是线虫、桡足类、介形类、多毛类、寡毛类、涡虫等。与孟翠萍、林霞在象山港桐照得出结论相同8。从图1A中可以看出,线虫在丰度百分比上占有绝对优势,达到7820,其次是桡足类,达到1514,介形类、涡虫、寡毛类也占有一定比例。在生物量上,通过图1B可以看出,介形类占绝对优势,达到5034,其次是线虫和桡足类,分别为1882和1695。从已得数据及图2中可以看出,在季节变化的过程中,春季小型底栖生物的生物类群最多,达到九种,而秋季最少,仅为五种。在各个季节中,线虫的丰度都是占有绝对优势的910,秋季时线虫在各种生物类群丰度上占有比例最高,达到92
11、20,冬季时最低,有7108;桡足类在春季比例最高,有1977,其次是冬季、夏季、秋季;介形类在冬季比例最高,达到854,其次是夏季、春季。图1全年小型底栖动物丰度百分比和生物量百分比FIG1THEMEIOFAUNALABUNDANCEANDBIOMASSFORFOURSEASONS图2全年小型底栖动物数量百分比FIG2THEPERCENTAGEOFTHEMEIOFAUNAINTHEYEAR332小型底栖动物丰度、生物量的变化321小型底栖动物丰度、生物量季节的变化对象山港国华电厂观测的结果进行季节变化分析,以2008年6、7、8月作为夏季;9、10、11月作为秋季;12月、2009年1、2月
12、为冬季;3、4、5月为春季。通过数据分析可以看出,全年小型底栖动物丰度变化在52424IND/10CM2260606IND/10CM2之间,最高发生在春季,最低发生在秋季。最优势种线虫丰度变化在193333IND/10CM248333IND/10CM2,桡足类变化在51515IND/10CM22424IND/10CM2,介形类在最高为7424IND/10CM2,三物种均最高在春季,最低在秋季,四季由高到低排列为春夏冬秋。对物种生物量进行分析发现,最优种变为介形类,其全年生物量变化在1655UG/10CM20UG/10CM2之间;其次为桡足类,变化范围在958UG/10CM245UG/10CM2
13、;第三位的线虫为773UG/10CM2193UG/10CM2;后面还有寡毛类、多毛类等;全年所有物种生物量变化在6078UG/10CM2522UG/10CM2之间。以上所有情况均为最高值在春季,最低值在秋季,四季由高到低排列为春夏冬秋见图3。图3小型底栖动物丰度、生物量季节变化图FIG3THECHANGESOFTHEABUNDANCEANDBIOMASSOFTHEMEIOFAUNAWITHSEASONSCHANGING对各类群四季度分断面进行数据分析可得到图4,从中很清晰可知,以底栖动物丰度角度,春季整体丰度值较大,且在C断面出丰度值尤其大,达到140606IND/10CM2;夏季以B断面最为
14、突出,丰度值达到119242IND/10CM2;秋季整体丰度值最低(见图4A)。以底栖动物生物量角度分析,春季各断面整体生物量值较大,同样以C断面为最大值,达到154206UG/10CM2;夏季以B断面特别突出,甚至超过春季C断面,达到177939UG/10CM2;冬季A断面生物量值最大,达到116803UG/10CM2;秋季各断面整体生物量值比较低(见图4B)。4图4小型底栖动物各类群四季分断面丰度值、生物量值FIG4THEMEIOFAUNALABUNDANCEANDBIOMASSOFEACHTRANSECTINALLTHEFOURSEASONS322小型底栖动物丰度、生物量垂直变化对观测结
15、果进行垂直分析,分别划出离地表0CM2CM、2CM5CM、5CM10CM三类样品,将数据统计分析并制成图5可明显发现全年所有物种丰度变化在348636IND/10CM270455IND/10CM2之间,最高在0CM2CM层,最低在5CM10层;对单物种分析,优势种仍然为线虫,变化范围在283182IND/10CM255455IND/10CM2;桡足类61515IND/10CM29091IND/10CM2;介形类8182IND/10CM23939IND/10CM2。线虫、桡足类最高最低值分布与全物种分布层次相同,介形类最高值在2CM5CM,最低值在0CM2CM。图5小型底栖动物丰度垂直变化FIG
16、5VERTICALVARIATIONDIAGRAMOFTHEMEIOFAUNALABUNDANCE图6小型底栖动物主要类群各断面丰度垂直变化FIG6VERTICALVARIATIONOFTHEMEIOFAUNALABUNDANCEINALLTRANSECTS5通过图6小型底栖动物主要类别在各断面垂直方向上丰度变化情况可以看出,线虫在A、B、C三断面均占据最大丰度值,分别为71061IND/10CM2,203788IND/10CM2,164091IND/10CM2;其次为桡足类,其丰度值分别为15152IND/10CM2,30000IND/10CM2,30606IND/10CM2;最后为介形类,
17、其丰度值分别为5152IND/10CM2,9545IND/10CM2,3333IND/10CM2。全年所有物种生物量变化在500174UG/10CM2292011UG/10CM2,最高在0CM2CM层,最低在5CM10CM层;优势种为介形类,变化范围是322314UG/10CM2155188UG/10CM2;其次为线虫,变化在171625UG/10CM233609UG/10CM2;桡足类173361UG/10CM225620UG/10CM2。线虫、桡足类最高最低分布与所有物种分布层次相同,介形类最高在2CM5CM,最低在0CM2CM。同时发现三个最优势种生物量数值在表层,也就是0CM2CM层大
18、体相同。通过对图7分析可知,线虫、桡足类主要集中在2CM5CM层,介形类主要分布在2CM5CM层。图7小型底栖动物生物量垂直变化FIG7VERTICALVARIATIONOFTHEMEIOFAUNALBIOMASS通过分析小型底栖动物主要类群各断面生物量垂直变化可得到如图8,从中可以看出介形类在A、B、C各断面生物量值均为最大,分别为133939UG/10CM2,248182UG/10CM2,86667UG/10CM2;线虫与桡足类在各断面生物量值近似,其中线虫分别为28424UG/10CM2,81515UG/10CM2,65636UG/10CM2;桡足类分别为28182UG/10CM2,55
19、800UG/10CM2,56927UG/10CM2。图8小型底栖动物主要类群各断面生物量垂直变化FIG8VERTICALVARIATIONOFTHEMEIOFAUNALBIOMASSINALLTRANSECTS6323小型底栖动物丰度、生物量垂直季节变化通过图6,对总体丰度分析发现,丰度值由高到低依次为春夏冬秋,且各季节0CM2CM层均为生物丰度最高层,以春季比例最高,达到7684,春夏两季5CM10CM为生物丰度最低层,冬季2CM5CM与5CM10CM层大体相当,秋季5CM10CM层略高于2CM5CM层。对总体生物量分析发现,生物量值由高到低依次为春冬夏秋,且春秋两季0CM2CM层为生物量集
20、中层次,分别分别占了4908和5303,夏季0CM2CM与2CM5CM大体相当,冬季2CM5CM层为生物量集中层次。图9小型底栖动物丰度、生物量FIG9SEASONALVERTICALVARIATATIONOFTHEMEIOFAUNALABUNDANCEANDBIOMASS如果从单个季节来看生物丰度变化的话,从图10A可看出春季最优势种丰度差值最大,最高值为线虫193333UG/10CM2,最低值为介形类6364UG/10CM2,差值达到186969UG/10CM2;图10E可看出秋季最优势种丰度差值最小,最高值为线虫49091UG/10CM2,最低值趋近于0UG/10CM2,差值接近为490
21、91UG/10CM2。从物种生物量的变化来看,图10H可反映出冬季最优势种生物量差值最大,最高值为介形类193030UG/10CM2,最低值为桡足类24518UG/10CM2,差值为168512UG/10CM2;图10F可反映出秋季最优势种生物量差值最小,最高值为线虫19636UG/10CM2,最低值为介形类趋近于0UG/10CM2,差值趋近于19636UG/10CM2。7图10小型底栖动物四季度丰度和生物量垂直变化FIG10VERTICALVARIATATIONOFTHEMEIOFAUNALABUNDANCEANDBIOMASSINTHEYEAR全年小型底栖动物丰度最高是在春季260606I
22、ND/10CM2,最低是在秋季52424IND/10CM2。通过纵向比较全年所有物种丰度最高在0CM2CM层的348636IND/10CM2,最低在5CM10CM层的70455IND/10CM2。这与华尔、张志南、张艳在检测了长江口及其沿岸,尤其是浙江省沿岸小型底栖生物丰度值相比较于全国其他类似地方仍属很高的结论相吻合。说明春季气候及温排水效应最有利于小型底栖动物的繁殖和发育11,秋季8最不利于小型底栖生物复制和发育,当然这里面也有桡足类在秋季很难繁殖与生长也有一定的关系。从分布深浅来看,0CM2CM层最有利于小型底栖生物的繁殖和发育,5CM10CM最不利于小型底栖动物的复制和生长,这可能与随
23、着泥层深度的增加泥层中含氧量逐渐减少有关系12。如果再将季节和底泥深浅层次分别分开比较,线虫和桡足类在生物丰度上都是优势种前两位,优势度分别为6553和245。其他在数量级丰度上较重要的物种还有介形类、多毛类、寡毛类。全年小型底栖动物生物量最高值在春季6078UG/10CM2,最低值在秋季,522UG/10CM2。从纵向比较,0CM2CM层含有生物量最高,达到500174UG/10CM2,其次是2CM5CM层,达到423242UG/10CM2,最后是5CM10CM,有292011UG/10CM2。0CM2CM、2CM5CM、5CM10CM分别占了总生物量的4115、3482和2403。这种现象
24、可能也与泥层越深,含氧量越低有关13。从分类别来说,最优种为介形类,其全年生物量变化在1930UG/10CM20UG/10CM2之间;其次为桡足类,变化范围在958UG/10CM245UG/10CM2;第三位的线虫为773UG/10CM2193UG/10CM2;后面还有寡毛类、多毛类等。33粒值通过对已筛选结果进行分析可以看出(见图11),在物种丰度方面,125UM孔径筛绢网量最多,达到357897IND/10CM2,其次是250UM孔径筛绢网,为248852IND/10CM2,第三是61UM孔径筛绢网,180211IND/10CM2,最后是31UM孔径筛绢网,是29151IND/10CM2。
25、从生物量角度考虑,250UM孔径筛绢网和125UM孔径筛绢网筛出生物量大致相同,为5130UG/10CM2左右,其次是61UM孔径筛绢网,为167296UG/10CM2,31UM孔径筛绢网筛出生物量最少,仅为12668UG/10CM2。图11全年小型底栖动物丰度、生物量粒级分布FIG11GRADEDDISTRIBUTIONPLANOFTHEMEIOFAUNALABUNDANCEANDBIOMASS从物种丰度来看,各孔径筛绢网中,线虫均为优势种(见图12),31UM孔径筛绢网中,线虫达到28466IND/10CM2,比例值最高达到9764,其次是61UM孔径筛绢网,达到164601IND/10C
26、M2,占9134,第三是125UM孔径筛绢网,288108IND/10CM2,占8050,最后250UM孔径筛绢网,178604IND/10CM2,达到7177。其次为桡足类,最后是介形类。如果从生物量角度分析,则最优势种顺序正好相反,介形类最优势,其次是桡足类,最后是线虫类,且在各孔径筛绢网中,250UM孔径筛绢网介形类占比例最高,,334252UG/10CM2,占6504,其次为125UM孔径筛绢网,达到286501UG/10CM2,占5585,然后是61UM孔径筛绢网,达到77594UG/10CM2,占4638。9图12线虫丰度、生物量粒级分布图FIG12GRADEDDISTRIBUTI
27、ONPLANOFTHEABUNDANCEANDBIOMASSOFNEMATODAS34小型底栖动物各季节多样性及优势度根据SIMPSON1949年类群优势度指数NI/N2和MARGALEF1958年类群多样性指数DS1/LOG2N进行分析等到数据14(见表1),象山港国华电厂温排水口处生物多样性度较低,在060076之间,其中冬季多样性最低;而优势度相对较高,在054085之间,而夏季秋季更是超过07。从而可以看出温排水口底泥小型底栖动物具有相对高优势度和低多样性指数的特点15。表1四个季度小型底栖动物多样性指数及优势度TABLE1MEIOFAUNALDIVERSITYINDEXANDDOMI
28、NANCEINDEXINALLTHEFOURSEASONS夏季秋季冬季春季多样性指数060071076074优势度072085054059象山港国华电厂温排水口处生物多样性度较低,在060076之间,其中冬季生物多样性程度最低;而优势度相对较高,在054085之间,而夏季秋季更是超过07,成为最优势季节,从而可以看出温排水口外底泥小型底栖生物具有相对高优势度和低多样性指数的特点16。而这也和关于研究分析台湾海峡小型底栖生物多样性和优势度所得出的结论类似17。优势度是多样性的镜像反映,当多样性很高时,优势度则很低,而当多样性最小时,优势度接近达到最大值。物种多样性受到种间竞争的变化、不是压力的变
29、化、生境结构的异质性变化和环境可测性变化等的影响1819,多样性在演化过程中也在变化,但这些相似处也可以从一定程度上说水温较高地区的小型底栖生物一般都存在具有相对高优势度和低多样性指数的特点20。35线虫与桡足类数量之比N/C从RAFFAELLI和MASON1981年提出线虫与桡足类数量之比可作为环境污染评价指标以后,在生态学和环境监测学等领域中得到了广大研究工作人员的重视和广泛应用21。虽然在实际应用中,这一比值也会随着沉积物颗粒的变小而增大,但其实际应用价值仍然不可忽略。在生态环境中,桡足类比线虫类对污染物更加敏感,而且线虫类本身就是一种耐污染生物2223,能在受污染环境中大量繁殖,所以一
30、旦生态环境出现污染2425,线虫与桡足类比之将会出现显著增加,明显高于未被污染环境中这一比值。从图13中可以看出,全年线虫总数与桡足类总数之比为517,线虫与桡足类数量比值在各季度中分别是春季375,夏季76,秋季1994,冬季469,均未超出RAFFEALLI关于界定是否受到有机物质或生活污水10污染的100这一比值26。在垂直方向我们进行比较发现,从全年角度来说,2CM5CM层比之最高为704,其次是5CM10CM层,比值为610,最后是0CM2CM层,比值为46,仍然不足达到受污染状态标准。如果从单个季节来看,春季0CM2CM层为327,2CM5CM层为73,5CM10CM层为64;夏季
31、0CM2CM层为69,2CM5CM层为979,5CM10CM层为676;秋季总体比值较高,0CM2CM层为376,2CM5CM层为296,5CM10CM层为856;冬季0CM2CM层为667,2CM5CM层为26,5CM10CM层为458。图13线虫与桡足类在各季度垂直方向N/CFIG13THEVERTICALRATIOOFNEMATODAANDCOPEPODINFOURSEASONS通过对实验数据的整理分析可以看出,全年线虫总数与桡足类总数的比值为517,而各季度中除秋季意外其他季节均未超出10,说明从线虫与桡足类数量之比这个角度来看即使应用WARWICK基于小型底栖生物营养动力学分析得出的
32、在细粒沉积物中比之达到40,粗粒沉积物中比值达到10,也不能说明象山港国华电厂温排水口外底泥未受到严重的有机物质或生活废水污染,这可能和温排水口外基本没有网箱养殖作业有关,网箱养殖作业没有,则因养殖而带来的有机饲料、鱼虾类有机粪便沉积就会相应比较少,所以底质有机物含量保持在正常值26。而秋季时这一比例比较高达到1994则可能是因为秋季桡足类大量减少的缘故2728。参考文献1蔡立哲海洋底栖生物生态学和生物多样性研究进展J厦门大学学报,043804792006S20083072黄勇,张志南,南黄海自由生活线虫的分类学研究J聊城大学学报,2007,20214183黄勇,吴秀芹,王秀云东昌湖小型底栖生
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