蔡立哲[1]2003年在《河口港湾沉积环境质量的底栖生物评价新方法研究》文中研究指明针对河口港湾环境质量生物评价研究领域的热点和难点，以厦门港潮下带、深圳湾福田潮间带和集美凤林红树林湿地等海区为主要研究区域，将环境质量生物评价的新思路引入河口港湾污染的生物监测。根据2001年至2003年在厦门港潮下带、深圳湾福田潮间带和集美凤林红树林湿地等海区获得的大量的大型底栖动物调查数据，描述了不同海区和生境的大型底栖动物群落结构。采用了国际着名的Primer 5.0和SPSS11.0统计软件，对所获得的数据进行统计分析。应用和验证了国外新提出的生物系数(BC)和底栖生物完整性指数(B-IBI)，对其局限性和可行性进行了分析。创建了大型底栖动物污染指数(MPI)，该指数的应用不受专业、海区、生境的限制，简单易行。测定了大型底栖动物体内典型多环芳烃(PAHs)残留量。分析了沉积物重金属和典型PAHs含量与大型底栖动物密度之间的相关关系。观察了蒽、菲、芘、屈混合液对菲律宾蛤仔抗氧化酶活性影响。取得了目前国内运用大型底栖动物生物系统多个层次进行环境质量生物评价方面丰富、系统的研究成果。主要研究结果归纳如下： 1、2001年7月至2003年5月在厦门港潮下带的6个航次共获得大型底栖动物116种，其中环节动物66种，软体动物18种，节肢动物17种，棘皮动物5种，其它动物10种。分布最广的是双鳃内卷齿蚕(Aglaophamus dibranchis)、丝鳃虫(Cirratulus sp．)和背蚓虫(Notomastus latericeus)，它们几乎在18个取样站均可发现；在某些取样站密度很高的是光滑河蓝蛤(Potamocorbula laevis)、似蛰虫(Amaeana trilobata)、等栉虫(Isolda pulchella)和双形拟单指虫(Cossurella dimorpha)。2002年西海域禁止水产养殖后，宝珠屿附近海域大型底栖动物种数、密度和生物量有所增加。 2、2002年4个季度在深圳湾福田潮滩12个取样站定量采集获得底栖动物34种，其中环节动物18种，软体动物7种，节肢动物7种，其它动物2种。主要优势种是寡毛类的沼蚓(Limnodriloides sp．)、多毛类的羽须鳃沙蚕(Dendronereis pinnaticirris)、尖刺缨虫(Potamilla acuminata)和小头虫(Capitella capitata)、甲壳动物的莫顿长尾虾(Apseudes mortoni)等。与厦门港潮下带相比，深圳湾福田潮滩各取样站次之间大型底栖动物群落有较高的相似性，在50％左右的相似性水平上即可全部聚合。深圳湾福田潮滩大型底栖动物数量的水平断面和纵向断面分布很有规律性，反映了明显的污染梯度。 3、2002年4个季度取样在集美凤林红树林区获得大型底栖动物42种，其中环节动物17种，软体动物11种，节肢动物9种，其它动物5种。主要优势种是软体动物的梯拟沼螺(Assiminea scalaris)、粗束拟蟹守螺(Cerithidea djadjariensis)和节肢动物的弧边招潮(Uca arcuata)。环节动物寡毛纲的沼蚓在2002年1月有较高的密度。 4、厦门港潮下带的种类多样性指数(H’)平均值高于集美凤林红树林区和深圳湾福田潮滩。厦门港潮下带后3航次的H’平均值高于前3航次，这说明厦门西海域禁止水产养殖后大型底栖动物物种多样性有所增加。H’虽然在国内外应用较普遍，但它在评价污染方面的局限性在于：(1)在有些污染情况下，H’反而增高。(2)在有些情况下，H’指示污染不敏感。(3)在有些情况下，很难区别H’是生境差异还是污染差异。 5、建立了简便易行的大型底栖动物污染指数(MPI)。MPI=10~(2+k)[∑(Ai-Bi)]/S~(1+k)+50。Ai和Bi分别是第ⅰ个种密度和生物量优势度，K=|∑(Ai-Bi)|/∑(Ai-Bi)，当∑(Ai-Bi)为正值时，K=1；当∑(Ai-Bi)为负值时，K=-1。MPI越小，沉积环境越清洁，反之，污染越严重。MPI的优点是实现丰度生物量比较法(ABC)的数字化，而且反应灵敏，计算简便。MPI与H’有显着负相关关系，但MPI比H’反应灵敏。厦门港潮下带MPI平均值低于集美凤林红树林区，更低于深圳湾福田潮间带，反映了厦门港 中 义 搞 劳 潮卜带沉积环境质量优于集美风林红树林区，更优于深圳湾福田潮间带。6、通过对深圳湾福田潮间带、厦门港潮下带和集美凤林红树林区生物系数（BC）的计算， 探讨SC应用的可行性和适用性。发现SC明显的有卜列不足之处：（1）计算繁杂。（2） 所有大型底栖动物归属哪些生态组别不容易确定。（3）需要底栖生物专业的知识。若 以各个种类密度占总密度百分比来确定百分级数，虽然容易确定生态组别，但结果与 现实有很人差距。7、底栖生物完整性指数（B－IBI）是一种多“秩（metfics）”方法。多秩方法的重点在于定 义一组指标或“秩”，每一个指标能提供不同的生物属性信息，并且综合起来能给出生 物群落情况的总体指标。在厦．］港潮下带、集美凤林红树林区和深圳湾福田潮间带， B－IBI与 H，＄［IMPI的结果并不很一致，这可能与叁种生境计算 B－IBI的秩有所不同有 关。B．IB！计算过程中何选择“秩”仍然是一个值得探讨的问题，许多“秩”的选择范 围太大，人为决定的成分太多。8、应用统计软件对大型底栖动物优势种和常见种与沉积环境物中重金属、PAHS、有机质含 量和粪大肠菌群数进行相关分析。?
寿鹿[2]2013年在《长江口及邻近海域大型底栖生物群落生态学研究》文中进行了进一步梳理根据2006～2011年长江口及邻近海域范围内的大型底栖生物调查资料,运用方差分析、Bray-Curtis相似性聚类、多维尺度排序、典范对应分析、丰度/生物量比较曲线、大型底栖生物污染指数等方法从时间、空间、沉积物类型和溶解氧等几个不同方面定量分析了长江口及邻近海域的大型底栖生物群落结构的分布格局以及多样性特征,探讨了不同影响因素对大型底栖生物的分布和群落结构的影响,并将大型底栖生物做为目标生物,使用叁种不同的评价方法评价了长江口及邻近海域的环境质量,主要研究结果如下：从时间对大型底栖生物的影响来看：长江口海域大型底栖生物的种类组成没有显着的季节和年际变化,种类数的高值区也一直在长江口锋面附近。而优势种则随着时间的推移不断变化,群落初期占据绝对优势的竹节虫到后期逐渐消亡,被毛头犁体星虫所取代。生物量无显着的时间差异,但总丰度的时间差异显着。次级生产力也存在显着的时间差异。对于群落结构的分析可知,各个季节群落都可划分为河口群落和近岸群落两类,而夏季和冬季河口群落又可细分为内河群落和河口群落。研究的主要结果表明,长江口大型底栖生物在近年没有显着的年际变化和季节变化,但是优势种有所变化。从空间对大型底栖生物的影响来看：将长江口划分为河口区、近岸区和远岸区进行分析,结果发现,不同区域之间的种类数、生物量和密度均存在差异显着,河口区的种类数、密度和生物量均为最低。SIMPER分析结果则表明,不同区域之间的大型底栖生物的优势种不同,其中河口区群落结构相对简单,优势种明显,各个季节优势种不同,近岸区群落结构相对复杂,优势种优势度相对不明显,其中小头虫在各个季节均占优势。远岸区各个季节优势种相对明显,且季节间不同。研究的主要结果表明,人类活动已经对长江口河口区域产生了极大影响,对近岸区也有影响,但影响的程度不大,对远岸区的影响较小。从沉积物类型对大型底栖生物的影响来看：四种不同类型的沉积物中总共鉴定出293种大型底栖生物,各不同类型沉积物中,多毛类、软体动物均为其中的主要类群。双因素方差分析表明多毛类、软体动物、甲壳类和棘皮动物和总的物种数均存在显着的底质类型间差异,但除了多毛类外,其他类群的物种数均无显着的季节差异。根据SIMPER分析结果,不同底质类型的沉积物中优势种也有较大区别：粉砂型底质中的主要优势种为小型多毛类和甲壳动物,而砂质泥类型底质的主要优势种则为较大体型的多毛类或大型的棘皮动物和甲壳类等。双因素方差分析表明,无论生物量、密度还是多样性指数,均存在显着的底质类型间差异,生物量从低到高排序依次是粉砂<粉砂质砂<砂质泥<砂质粉砂,而丰度从低到高排序则依次是粉砂<粉砂质砂<砂质粉砂<砂质泥。群落相似性分析则表明,除了秋季以外,其余各个李节均无显着的群落差异。CCA分析表明,不同底质类型的沉积物环境所占主导因子的环境因子不同。粉砂底质的主要环境影响因素是营养盐、盐度、水深和溶解氧(负相关)；粉砂质砂区主要环境影响因素是溶解氧和pH值；砂质粉砂区主要环境影响因素是温度；而砂质泥区的主要环境影响因素是磷酸盐、硅酸盐、溶解氧和pH值。研究的主要结果表明,不同沉积物类型中食物可得性的差异、生境异质性和沉积速率是影响大型底栖生物分布的重要因素。从溶解氧对大型底栖生物的影响来看：低氧区的多毛类和软体动物物种数、丰度和生物量均显着高于非低氧区,低氧区多毛类和软体动物物种所占百分比高于非低氧区,而甲壳类物种所占百分比则低于非低氧区。根据SIMPER分析结果,低氧区与非低氧区的主要优势种也有很大差别,特别在夏季,低氧区主要优势种为小头虫、中华异稚虫等小型多毛类；而非低氧区的主要优势种不但包括多毛类,纹尾长眼虾也成为主要优势种。聚类分析和多维尺度排序则表明,低氧区群落和非低氧区群落无显着差异,群落相似性分析结果也证明了这一点。典范对应分析结果表明低氧区多毛类的主要影响因子是盐度,甲壳类的主要影响因子是水深、温度和总有机碳等,而非低氧区多毛类的主要影响因子是盐度和水深,甲壳类的主要影响因子则是悬浮物和无机氮。年际变化的分析表明,低氧区生物量、丰度等参数无显着年际变化,但主要优势种发生变化。研究的主要结果表明,短期中度低氧不一定引起大型底栖生物总丰度的下降,但可能引起大型底栖生物群落重建,类群组成发生明显变化。利用大型底栖生物,通过多样性指数、MPI指数和ABC曲线叁种方法对长江口的环境质量进行评价,结果表明：多样性指数评价情况下,各季节重度污染的站位均在1/3以上,而属于轻度污染和清洁的站位各季节均未超过20个。MPI指数评价的情况下,各季节重度污染的站位则超过了80%,而轻度污染和清洁的站位则不超过10个,根据ABC曲线则表明,只有春季和冬季近岸区的群落处于扰动之中。研究的主要结果表明,叁种方法对环境质量的评价各有优缺点,但对于低多样性的长江口海域,使用MPI指数方法可能会过高的估计污染程度。与同期调查的国内其他河口港湾相比,长江口的环境质量在国内仅好于杭州湾和椒江口,因此对于长江口海域的环境保护刻不容缓。
参考文献：
[1]. 河口港湾沉积环境质量的底栖生物评价新方法研究[D]. 蔡立哲. 厦门大学. 2003
[2]. 长江口及邻近海域大型底栖生物群落生态学研究[D]. 寿鹿. 南京师范大学. 2013