（动物学专业论文）九段沙潮间带大型底栖动物研究.pdf

兰查堑蔓查量! ! ! ! 星塑主量竺堡奎：垄垦鲨塑塑堂查型塞塑茎竺箜至塞 摘要 2 0 0 5 年4 月( 春季) 、7 月( 夏季) 、1 0 月( i t 季) 、2 0 0 6 年1 月( 冬季) ，分 别对长江口新生沙洲九段沙潮间带大型底栖动物进行了定性和定量调查研究。共设 置了9 个采样断面，每个断面的高、中、低潮带均设置采样点。 本次调查采集到8 3 种大型底栖动物，平均丰度4 4 2 9 4 i n d m 2 、生物量为 4 0 7 8 9 m 2 。这些底栖动物隶属于4 门4 1 科5 7 属，多毛类有1 2 种( 占1 4 5 6 ) ， 软体动物1 9 种( 占2 2 8 9 ) ，甲壳动物4 3 种( 占5 l 8 l ) ；其他3 种( 占3 6 t ) 根据盐度适应生态类型，可将它们分为广盐种和淡水种两大类群。其中以近 海的广盐种为主，有6 5 种，占7 8 3 l ；兼有少量淡水种，1 8 种，占2 1 6 9 。 优势种为谭氏泥蟹、梨形环棱螺、绯拟沼螺、琵琶拟沼螺、河蚬、焦河篮蛤、 中国绿螂和丝异蚓虫；相对重要性指数值较高的有无齿相手蟹、天津厚蟹、谭氏泥 蟹、中华拟蟹守螺、堇拟沼螺、绯拟沼螺、琵琶拟沼螺、梨形环棱螺、中国绿螂、 焦河篮蛤、河蚬和丝异蚓虫。 底栖动物以群落的形式出现。本调查发现九段沙潮间带的大型底栖动物有7 个 主要的群落。高潮带有3 个群落，中潮带有3 个群落，低潮带有1 个群落，依次为： 跳钩虾群落，无齿相手蟹一天津厚蟹群落，褶痕相手蟹群落，谭氏泥蟹一拟沼螺群 落，中国绿螂一丝异蚓虫群落，焦河篮蛤一河蚬一加州齿吻沙蚕群落，宽身大眼蟹 一泥螺群落。 大型底栖动物沿高程分布，高潮带2 7 种，中潮带5 6 种，低潮带5 9 种，潮沟 3 7 种。夏季采集到的底栖动物种类数最多，达6 5 种，春季次之，有5 4 种，秋、冬 季种类数略少，均为5 1 种。丰度和生物量在秋季最高，夏季次之，冬春较低。沿 高程梯度，中潮带的丰度和生物量最高、高潮带次之，低潮带最低。底栖动物丰度、 多样性指数由西向东逐渐递增，生物量变化没有明显的规律性。底栖动物的分布主 要受高程和盐度、沉积物组成、水文的影响。 与历史资料比对，本次调查所得底栖动物种数增加了一倍，丰度变化不大，但 生物量有明显增加，多样性指数增大。底栖动物总种数变化较大，新增加近4 0 种， 减少3 种。在新分布种中，叉毛锥头虫、跳钩虾为长江口首次记录。九段沙底栖动 物的物种变化主要与自然演替、面积淤张、保护加强及采样方法改进等因素有关。 九段沙潮间带底栖动物主要有三个方面的威胁因素：第一，长江来水、来沙减 少导致沙洲侵蚀、海水入侵，将导致底栖动物栖息地减少；第二，外来种互花米草 华东师范大学2 0 0 7 届硕士学位论文九段涉潮闻带大型底栖动物的研究 扩散剥夺了一些土著底栖动物的生境，受影响较大的主要是中国绿螂等双壳类动 物；第三，乱采滥捕经济底栖动物使经济底栖动物资源衰退。建议严格控制对底栖 动物资源利用的程度，对九段沙潮间带不宜进行任何形式的滩涂资源开发，保护其 良好的生态效果，以获得较高的经济收益和社会效益。 关键词：九段沙，大型底栖动物，大型底栖动物群落，丰度，生物量，多样性，相 对重要性指数，上海 华东姊范太学2 0 0 7 届硬士学位论文 九段汐潮阐带大型底栖动物的研究 a b s t r a c t j i n d u s n s h aw e t l a n di san g wa l l u s i o no ft h ey a n g t z ee s t u a l y i ns p r i n g ( a p r i l ) ， s u 疽田1 盯( j u l y ) ，a u t u m n ( o c t o b e r ) a n dw i n t e r ( d e c e m b e r ) o f2 0 0 5 ，w ei n v e s t i g a t e dt h e m a c r o b e n t h i cs p e c i e sd i v e r s i t ya n dd i s t r i b u t i o nt r e n di nt h ej i u d u a n s h aw e t l a n d s t u d y m a t e r i a l sw e r ec o l l e c t e df o rq u a l i t a t i v ea n dq u a n t i t a t i v ei n v e s t i g a t i o nf r o m9s e c t i o n si n t h ej i u d u s n s h aw e t l a n di n t e r t i d a lz o n e a l o n ge a c hs e c t i o nt h r e es i t e sw e r es a m p l e df r o m t h eh i g ht ot h el o wt i d a lz o n e i nt h i si n v e s t i g a t i o n , 8 3s p e c i e so fm a c r o b a n t h o sw e r eo b t a i n e d t h ea v e r a g e d i v e r s i t ya n db i o m a s sw e 4 4 2 9 4i n d 。m aa n d4 0 7 8g m - 2r e s p e c t i v e l y t h e s es p e c i e s b e l o n gt o4p h y l u m , 4 1f a m i l i e s ，5 7g e n u s ，o f w h i c h4 3s p e c i e sa r ec r u s t a c e a n ( 5 1 8 1 ) ， 1 9s p e c i e sa r em o l l u s k ( 2 2 8 9 ) ，1 2s p e c i e sa r ea n n e l i d ( 1 4 5 6 ) a n d3o t h e rs p e c i e s ( 3 6 1 ) 6 5e u r y h a l i n es p e c i e sa r ed o m i n a n t , w h i c ht a k e7 8 3 1 a m o n gt h et o t a l h o w e v e r , o n i y l 8l i m o n i t i cs p e c i e sw e r eo b t a i n e d ，w h i c ht a k e7 8 3 1 a m o n gd o m i n a n ts p e c i e sw e r e ：y r p l a xd e s c h a m p s g l a u c o n o m ec h i n e n s 虹 b e l l a m y ap u r i f i c a t a , a s s i m i n e av i o l a c e a , a 1 a t e r i c e a ，a 1 u t e a tc o r b i c u l a f l u m i n e a ， p o t a m o c o r b u l au s t u l a 缸a n dh e t e r o m a s t u sy u i y o , , n i s 1 0s p e c i e sw i t hh i g hi r lw e r e ： i l y r p l a xd e s c h a m p s i , g l a u e o m y ac h i n e n s i s , h e l i c et i d e n t s i n e n s 翘p o t a m o c o r b u l a u s t u l a t a , c o r b i c u l af l u m i n e a , a s s i m i n e al u t e a ，b e l l a m y ap u r i f c a t a , h e t e r o m a s t u s f i l i f o r m i s ，s e s a r m ad e i h a a n i ，c e r i t h i d e as i n e n s b m a c r o b e n t h o si nj i u d u a n s h at i d a lz o n ew e r ed i s t r i b u t e da sc o m m u n i t i e s s e v e n m a c r o b e n t h i cc o m m u n r i e sw e r ef o u n d ，i nw h i c h3c o m m u n i t i e sw e r ed i s t r i b u t e di nh i g h t i d a lz o n e ，3c o m m t m i t i e si nm i d d l et i d a lz o n e ，a n do n ea p p e a r e di nl o wt i d a lz o n e t h e c o m m u n i t i e sa r et a l o r c h e s t is p c o m m u n i t y ，s e r a r m ad e n a a n i & h e l i c et r i d e n s i n e n s i s c o m m u n i t y ，s e r a r m ap l i c a t ac o m m u n i t y ，l l y r p l a xd e s c h a m p s i & a s s i m i n e a s p c o m m u n i t y , g l a u c o n o m ec h i n e n s i s & h e t e r o m a s t u s f i l i f o r m i sc o m m u n i t y ， p o t a m o c o r b u l au s t u l a t a , c o r b i c u l af l u m i r l e a & n e p h y so l i g o b r a n c h i ac o m m u n i t y ， m a c r o p h t h a l u s d i l a t a t u m & b u l l a c t ae x a r a t ac o m m u n i t yi n t u r n t h em o s tm a e r o b e u t h i cs p e c i e sn u m b e rw a si ns u i n m e r ( 6 5s p e c i e s ) ，l e s si ns p r i n g ( 5 4s p e c i e s ) a n dt h el e a s ti ns p r i n ga n dw i n t e r ( 5 1s p e c i e s ) a e e r o d i n gt ot h ed i s t r i b u t i o n , 2 7s p e c i e so fm a e r o b e n t h o sw e r ei nh i g ht i d a lz o n e ，5 6s p e c i e si nm i d d l et i d a lz o n e ) 5 9 s p e c i e si nl o wt i d a lz o n e ，a n d3 7 s p e c i e si nc r e e k s 华东师范丈学2 0 0 7 届硬士学位论文九段沙湘同带大型底栖莉物曲研究 t h em o s ta b u n d a n c ea n db i o m a s sw e r ei na u t u m n , l e s si ns i l 皿e ra n dt h el e a s ti n s p r i n ga n dw i n t e r , t h eh i g h e s td i v e r s i t yi n d e xw a si nw i n t e r , l o w e ri n $ u l l l m e ra n dt h e l o w e s ti ns p r i n ga n dw i n t e r a l o n gt h ea l t i t u d e ，t h eh i g h e s ta v e r a g ev a l u eo fa b u n d a n c e a n db i o m a s sw e r ci nt h em i d d l et i d a lz o n e ，l o w e ri nh i g ht i d a lz o n e ，a n dl o w e s ti nl o w t i d a lz o n e a b u n d a n c e ，d i v e r s i t yi n d e x e si n c r e a s e df r o mw e s tt oe a s t , b i o m a s sd i dn o t d i s p l a yo b v i o u sr e g u l a r i t y 。 t h ed i s t r i b u t i o no fm a c r o b e n t h o sw a sm a i n l ya f f e c t e db yt h ea l t i t u d e ，s e d i m e n t c o m p o s i t i o n , s a l i n i t y ，a n dh y d r o l o g i cd i s t u r b a n c e ， t h es p e c i e sr e c o r d si nt h i si n v e s t i g a t i o nw e r ed o u b l e do f p r e v i o u sd a t a m o r et h a n 4 0s p e c i e sw i t h o u tp r e v i o u sr e c o r dw e r eo b t a i n e d ，w h i l e3s p e c i e sw i t hp r e v i o u sr e c o r d s p e c i e sw c i en o to b t a i n e di nt h i ss u r v e y o r b i n i ad i c r o c h a e t aa n dt a l o r c h e s t is p w e r e n e v e rf o u n di ny a n g t z ee s t u a r yb e f o r et h i si n v e s t i g a t i o n t h ea b u n d a n c ed i dn o tc h a n g e m u c hc o m p a r e dw i t hp r e v i o u sd a t a , w h i l eb i o m a s sa n dd i v e r s i t yi n d e xi n c r e a s e d i ti s c o n c l u d e dt h a ts u c c e s s i o n , i n t e r t i d a la r e ae x p a n s i o n , s t r e n g t h e n e dp r o t e c t i o na n d i m p r o v e ds a m p l i n gl e a dt oc o l l e c tm o r es p e c i e so f m a e r o b c n t h o st h a nb e f o r e m a c r o b e n t h i ec o m m u n i t i e sa r et h r e a t e n e db yt h r e em a i nf a c t o r s f i r s t , t h e d e c r e a s i n go fr u n o f fa n ds e d i m e n to fy a n g t z er i v e rc o o d et h ew e t l a n da n da l s om a k e s e aw a t e ri n a l li nt h ew e t l a n d ，w h i c hd e c r e a s et h eh a b i t a ta r e ao ft h em a c r o b e n t h o s s e c o n d ，t h ei n v a s i o no f s p a r t i n aa l t e r n i f l o r ac h a n g e st h es t r u c t u r eo fs e d i m e n t s p e c i e s o fb i v a l v i aw a sl a r g e l ya f f e c t e d ，l i k eg l a u c o m y ac h i n e n s i se t e t h 硼，t h eo v e r l o a d f i s h i n gm a k e st h eq u a n t i t yo fh i 曲v a l u e dm a c r o b e n t h o sd e c r e a s e a c c o r d i n gt ot h i s s i t u a t i o n ，w ep r o p o s et ol i m i tt h ef i s h i n ga n de x p l o i t i n gi nt h ej i u d u a r t s h aw e t l a n d ，f o rt h e m a i n t e n a n c eo fi t se c o l o g ya n da sw e l lf o rt h ea c q u i r e m e n to fg r e a t e s ts o c i a la n d e c o n o m i cv a l u ei nl o n gt e r m k e yw o r d s ：j i u d u a n s h aw e t h n d , r n a r o b e n t h o s ，m a c r o b e n t h i ce o m m u n i t y ，a b u n d a n c e ， b i o m a s s ，d i v e r s i t y ，i r i ，s h a n g h a i i v 学位论文独创性声明 本人所呈交的学位论文是我在导师的指导下进行的研究工作及取得的研究 成果。据我所知，除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含其他个人已经 发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在 文中作了明确说明并表示谢意。 作者签名： 学位论文使用授权声明 本人完全了解华东师范大学有关保留、使用学位论文的规定，学校有权保 留学位论文并向国家主管部门或其指定机构送交论文的电子版和纸质版。有权 将学位论文用于非赢利目的的少量复制并允许论文进入学校图书馆被查阅。有 权将学位论文的内容编入有关数据库进行检索。有权将学位论文的标题和摘要 汇编出版。保密的学位论文在解密后适用本规定。 靴论文作张名；- 拶导师签名：参捌 日期：碑垒! !e t i # i ：兰孥：! ：旷。 华东师范大学2 d 0 7 届硬壬学位论文九段涉湘简带大型底栖动暂研究 第一章研究背景 底栖动物亦称水底动物，是指生活史的全部或大部分时间栖息于水体底部的所 有动物。它们生活于河流、湖泊以及海底表面或沉积物中( 李博，2 0 0 0 ：李冠国，2 0 0 4 ： 冯江，2 0 0 5 ) 。底栖动物包括各个大的门类，如原生动物、多孔动物、扁形动物、纽 形动物、线形动物、环节动物、节肢动物、软体动物、棘皮动物、脊索动物和脊椎 动物都有营底栖生活的底栖动物种类。凡是不能通过边长0 5 m 的网筛，而截留在 网筛上的底栖动物，称为大型底栖动物。能通过0 5 m 的网筛，而不能通过0 0 3 m 网筛的称为小型底栖动物，更小的称为微型底栖动物。底栖动物作为初级消费者优 势类群，其生活史往往有短暂性浮游阶段，所以对于维持生态系统稳定必不可少。 一、底栖动物综合调查 我国底栖动物调查始于2 0 世纪2 0 年代。1 9 2 7 年中山大学的费鸿年组织领导了 海南岛沿海生物调查；1 9 3 4 年中国科学社生物研究所的海南生物科学采集团的海洋 生物调查；1 9 3 5 年中央动植物研究所和山东半岛沿海海洋学和生物学调查；1 9 3 5 1 9 3 6 年张玺负责的胶州湾海产动物采集团等。这些调查由于条件的限制，具有区域 性和分散性。1 9 5 0 1 9 5 7 年我国组织了首次全国海洋综合调查，1 9 8 0 1 9 8 7 年进 行了中国海岸带和滩涂资源调查( 李冠国，2 0 0 4 ) 。 8 0 年代以前的工作对沿岸底栖动物做了开拓性的工作，首次揭示了不同海区优 势种的组成不同，但由于客观条件或其它条件限制，当时所采用的手段都比较简单， 一般是依据周年或季度调查结果直观分析，很少考虑其它因素，因而所获得的海域 底栖动物组成及分布概况虽然对后续和目前的调查研究有重要参考意义，但要深入 了解那时的组成与分布的机理则很困难。8 0 年代以后的海洋生物的调查研究，加入 了对生态因子等数据，并与海洋物理、海洋化学及海洋地质等的研究有机地结合在 一起。 二、河口生态系统的研究 河口是指地球上陆海两大类生态系统之间的交替区。河口区即海水和淡水交汇 混和的、部分封闭的沿岸海湾。河口的一个重要特点是盐度的周期性和季节性变化， 盐度波动剧烈。因此河口生态系统的水域生境依盐度为指标，以威尼斯系统为根据 1 隼东师范大学2 0 0 7 届硕士学位论文九段 步潮问带大型底牺动物研究 又可分为河口低盐( 0 5 5 ) 、中盐( 5 1 8 ) 和高盐( 1 8 3 0 ) 三种水系类型( 陈 吉余，1 9 9 5 ：李博，2 0 0 0 ：沈焕庭，2 0 0 3 ) 。底栖动物类群，以半咸水种为主，间或有 少数淡水种。 河口是许多水生生物育幼繁衍的场所，而河流带来充沛的有机质，吸引大量广 盐性的底栖动物来此栖息，浅海生活种类发育中的小个体常常进入低盐区。盐度是 影响河口底栖动物分布的主要因素，因为不同种类的底栖动物对盐度的适应范围不 同，盐度的降低常常伴随着动物种类的减少( j a n ，1 9 9 9 ) 。沉积物的组成、盐度梯 度与底栖动物的分布有密切关系。含沙量较高和盐度高而均一的区域，底栖动物的 种类数、生物量和多样性指数较高，因此河口的底栖动物种类相对贫乏( 李冠， 2 0 0 4 ) 。 三、潮间带大型底栖动物及群落的研究 潮间带是指有潮汐现象和受潮汐影响的区域。其上限为大潮最高高潮线，下限 为大潮低潮最低潮线( 范振刚，1 9 7 8 ) 。潮间带有如下特点：潮汐和波浪作用强烈； 周年温度变化较大，并且有日变化：底质性状复杂，可分为岩底、砾石底、沙底、 泥底及过渡类型；生物种类多样化、食物丰富；每天有一定时间交替浸没水中和暴 露在空气中，受大陆影响大。大型底栖动物的分布模式主要与高程有关，此外调查 发现许多明显的差异主要与地貌动力相关 e s l a w s k i 。1 9 9 9 ；s l e b a s t i e n ，2 0 0 1 ； y s e b a e r t a , 2 0 0 3 ) 。 特定空间和时间内由一些不同物种种群之间相互紧密联系，相互依赖和相互制 约的自然集合或一个生态功能单位，即生物群落( c o m m u n i t y ) 。生物群落是生态 系统中的生命部分。大型底栖动物以群落的形式出现，有关底栖动物群落的研究较 多( 余日清，1 9 9 7 ：高翔，2 0 0 2 ；徐兆礼，1 9 8 9 ：杨万喜，1 9 9 6 ；刘宝元，1 9 9 7 ：袁兴 中，2 0 0 1 ：吴耀全，2 0 0 3 ；徐巧情，2 0 0 3 ) 。尽管生物群落的组成种类繁多，但总有一两 个物种( 少数物种) 的种群数量很大或产量很高并在群落中发挥着明显的主导控制 作用，所以它们被称为群落的优势种( d o m i n a n ts p e c i e s ) 。与此同时，还有对群落 起着明显的和决定性作用的种类，这样的物种被称为群落的关键种( k e y s t o n e s p e c i e s ) 。 四、长江口底栖动物的研究 长江口作为我国第一大河河口，不同学者分别对主要地区底栖动物动物类群进 行过研究( 吴宝玲，1 9 6 3 ；陈其羽，1 9 8 3 ：吴天惠，1 9 8 6 ；杨万喜，1 9 9 7 ；陈亚瞿，2 0 0 3 ) 。 2 华东师范大学2 0 0 7 届硕士掌位论文九段涉潮同带大型底栖动物研究 此外，许多学者从底栖动物资源的角度对长江口底栖动物进行了研究( 陈吉 余，1 9 8 8 ；卢敬让，1 9 8 7 ；陈吉余，1 9 8 8 ；徐宏发，2 0 0 4 ；赵平，2 0 0 5 ) 。1 9 8 0 1 9 8 7 年 全国国家海岸带综合调查以后，长江口潮间带底栖动物的调查开始系统化( 陈吉 余。1 9 8 8 ；卢敬让，1 9 8 7 ：陈吉余，1 9 8 8 ；徐宏发，1 9 9 8 ；袁兴中，2 0 0 1 ) 。 1 、长江口大型底栖动物种类组成及优势种 众多学者分别对底栖动物的不同门类进行研究( 吴宝玲，1 9 8 1 ；杨德渐，1 9 8 8 ； 堵南山，1 9 9 8 ；张玺，1 9 5 9 ；刘月英，1 9 6 1 ；刘瑞玉，1 9 6 4 ) 8 0 年代的全国海岛、海岸带调查的调查资料显示，在上海地区共发现大型底栖 动物和潮间带动物共计1 2 6 种，多毛动物5 1 种，软体动物3 3 种，甲壳动物3 7 种， 昆虫幼虫2 种，蛭1 种，纽虫1 种，苔藓虫1 种( 上海市海岸带和海涂综合调查编 写组，1 9 8 8 ) 。1 9 9 8 年对崇明东滩底栖动物进行了调查，采集到的底栖动物较多，仅 崇明东滩采集到无脊椎动物标本8 0 余种( 徐宏发，2 0 0 3 ) 。2 0 0 0 年左右的调查中 共采集到6 0 多种大型底栖动物( 袁兴中等，2 0 0 1 ) ，采集到的底栖动物种类数有 所减少。 长江口潮间带大型底栖动物群落优势种有无齿相手蟹、天津厚蟹、谭氏泥蟹、 光滑狭口螺、麂眼螺、河蚬等( 卢敬让，1 9 8 7 ；赖伟，1 9 9 2 ；袁兴中，2 0 0 1 ) 。长 江口潮下带的底栖动物群落中出现频率较高的大型底栖动物优势种为长吻沙蚕、异 足索沙蚕、丝异蚓虫、小头虫等；软体动物有纵肋织纹螺( n a s s a l i u sv a r i c i f e _ r e ) 等；甲壳动物有双眼钩虾( a m p e l i s c as p o ) 、日本鼓虾( a l p h e u sj a p o n i c u s ) 等( 孙 道元，1 9 9 2 ；吴耀泉，2 0 0 3 ) ，。 2 、大型底栖动物群落的分布规律 大型底栖动物群落的生态学特征主要取决于自然环境的性质，如盐度、沉积物 类型和深度( 袁兴中，2 0 0 1 ：黄宗国，2 0 0 3 ：韩洁，2 0 0 4 ) 。影响垂直分布的生态因子 有底质、潮区、海岸开敝度和浪击度；影响水平分布的生态因子有底质、盐度、海 岸开敞度及海流等( 张玺，1 9 5 9 ：蔡英亚，1 9 7 9 ：蔡如星，1 9 9 2 ；r i c h m o n d ，1 9 9 6 ) 。 长江口大型底栖动物群落组成以广盐性的底栖动物为主，兼有少数淡水种类。 盐度沿河口梯度逐渐上升，伴随着盐度的升高底栖种群落呈现出逐渐增加的趋势 ( 卢敬让，1 9 8 7 ；袁兴中，2 0 0 1 ) 。长江口的底质有泥质、沙质及过渡类型，不同类型 底质的底栖动物种类显著不同，不同的底质分别适应不同的底栖动物群落。长江口 的无齿相手蟹群落、谭氏泥蟹群落、疣吻沙蚕群落和河蚬群落分布最广。 五、本研究的目的意义 3 一 华东师范大学2 0 0 7 届硬士学位论文 九段涉潮问带大型底栖动物研究 九段沙是长江口现代发育过程中产生的一个新生沙洲。其四面环水。交通不便， 受人类干扰相对较小，生态系统处于缓慢的自然演替过程中( 宋国元，2 0 0 1 ：唐承 佳，2 0 0 2 ；唐承佳，2 0 0 3 ：沈芳，2 0 0 6 ；谢小平，2 0 0 6 ) 。潮间带生物资源丰富，底栖动 物种类繁多，因此每年都能吸引大批迁徙候鸟在此停歇、摄食，已成为鸟类迁徙路 线上重要的中转站。由于其独特的地理位置及生态功能上的重要作用，2 0 0 0 年3 月 上海市人民政府设立九段沙自然保护区，2 0 0 5 年8 月又被批准成为国家级自然保 护区。近年来随着长江三峡等大型水利工程的建设，长江口来水来沙的减少及流域 污染都将对其流域的生态环境造成深远的影响。底栖动物是河口生态系统的重要组 成部分，在生态系统中扮演重要功能，同时底栖动物对环境变化脆弱敏感，可以灵 敏地反映环境变迁。在生态系统发生明显的改变之前，对这些区域的底栖动物应作 充分研究，作为将来研究该地区生态环境发展的重要参考资料。但至今针对九段沙 潮间带底栖动物的研究较少。虽然有人研究了底栖动物组成及其生态学特征、底栖 动物资源分布、底栖动物主要功能群以及不同生境对底栖动物的影响，但以上研究 工作涉及的周期短，既没有周年调查的相关资料，又缺乏完整的背景调查( 袁兴中， 2 0 0 1 ；朱晓军，2 0 0 3 ：陈家宽，2 0 0 3 ：周晓，2 0 0 6 ) 。因此，不论是对环境监控，还是 对保护区进行有效管理，都迫切需要对保护区底栖动物进行全面而深入的调查研 究。本文根据2 0 0 5 年3 月至2 0 0 6 年3 月的实地周年调查资料，比较分析九段沙潮 间带底栖动物的季节性变化，为保护区的管理和长江口底栖动物时空分布特征的探 讨提供翔实的基础资料。 一4 华东师范大学2 0 0 7 届硬士学位论文 九段沙潮间带大型底栖动物研究 第二章研究内容 第一节研究方法和主要环境因子 一、研究方法 1 、站位的设置 九段沙是长江口现代发育过程中产生的一个新生沙洲，是位于长江口外南侧水 道的南北槽之间的沙洲，处于长江径流和东海潮流两大水文系统相互作用的核心区 域，是河口盐淡水混合的主要地带( 陈吉余，2 0 0 1 ) 。其范围包括已出露水面的陆地和 尚未出露水面的水下阴沙及水下浅滩，在3 1 0 0 3 ，0 2 3 1 * 1 7 1 9 ，n 、1 2 1 。4 4 ，0 9 ” 1 2 2 。1 4 0 6 r e 。九段沙呈纺锤状向东南方向延伸至6 m 等深线，东西长约5 2 k i n ，南 北宽约1 5 k i n ，总面积约5 2 8 k m 2 。 九段沙底栖动物的采样工作分四季进行，共设9 个断面，分别位于上沙( 3 个) 、 中沙( 3 个) 、下沙( 3 个) 。其中上沙西端设置的站位为i 站位、上沙东北为i i 站位、 上沙东南站位；中沙西北为站位、中沙东南v 站位，中沙东北为站位； 下沙西南为v i i 站位、下沙东南为v i i i 站位、下沙西北为站位。 图1 九段沙潮问带底栖动物采样站位图 5 华东拜范大学2 0 0 7 届硕士掌位论文九段涉潮简带大型底栖动物研究 2 、材料与方法 根据2 0 0 5 年的海岛调查技术规程( 国家海洋局9 0 8 专项办公室，2 0 0 5 ) ，结 合九段沙潮间带的生境特点，设置了9 个潮间带垂直取样断面，断面走向与等深线 垂直，各断面高、中、低潮线各设一个取样站。采样时用g p s 定位，每个取样站 分别进行定量、定性采集，定量采集用取样面积为y 1 6 m 2 的取样器重复取样8 次， 总计0 5 d 。取样时先拾取表面的底栖动物，然后再挖取底泥至3 0 c m 深，并根据底 栖动物的穴居特点，适当加大采样深度，用4 0 目的铁质网筛淘洗底栖动物，所获 样品用4 的福尔马林固定后带回实验室，在实验室在解剖镜下分拣，至少分拣3 遍，要求检出率大于9 5 ，否则重检。分别统计、称重，螺类空壳不记数、多毛类 去套管。按照标本处理和分析严格海岛调查技术规程进行。生物样品的处理与 保存：按类别分瓶，或按大小及软硬分装，以防损坏，临时固定采用海水缓冲的5 福尔马林，实验室分拣后在含5 丙三醇的7 5 乙醇中保存。 生物多样性指数分析，采用以下计算公式s h a n n o n - w i e n e r 指数h 7 = p i l 0 9 2 p i ； p i e l o u 均匀度指数，= ( p 1 0 p ) l 0 9 2 s ； s i m p s o n 指数d = l - 曲i ( n i - 1 ) n ( n - 1 ) ： 铣势度降b i 场f i 相对重要值i r i - ：( 毋f 式中，s 为总种数；科为种i 的个体数占总个体数的比例；”i 为i 种的个体数； 为所有种的个体总数；w 为某一种群底栖动物的生物量占总生物量的百分比， 为某一种群的底栖动物的丰度占总丰度的百分比，f 为该种群出现频率。 二、主要环境因子 九段沙潮间带属于感潮湿地( t i d a lf r e s h w a t e rw e t l a n d s ) ，即半咸淡湿地， 包括半盐生草泽( t i d a lf r e s h w a t e rm a r s h e s ) 和潮间带浅滩( m u d f l a t s ) ，皆是受 周期性潮汐运动影响而存在的感潮湿地。九段沙四面环水，交通不便，受人类干扰 相对较小，生物资源丰富，底栖动物种类繁多，因此每年都能吸引大批迁徙候鸟在 此停歇、摄食，已成为鸟类迁徙路线上重要的中转站。 l 、九段沙的地形地貌 九段沙位于河口拦门沙河段，是河口盐淡水混合的主要地带，由于长江泥沙的 淤积，形成了上沙、中沙和下沙三个主要沙洲和江亚南沙阴沙，吴淞0 点高程2 5 3 5 m 。九段沙的沉积泥沙一般以缅颗粒为主，潮滩浣积物具有明显的沉积分带现象， 6 华东帮范大学2 0 0 7 届硕士学位论支九段涉潮阊带大型底栖静物研究 含泥量高潮滩大于低潮滩，含砂量高潮滩低于低潮滩。根据地势高低，采用范振刚 ( 1 9 7 8 ) 对潮间带划分方法，将潮间带划分： 高潮区；上限是大潮高潮最高水面( e h w s ) ，下限为小潮高潮平均水面 ( m h 。w n ) 。被潮水淹没的时间最短，只有大潮高潮时才被淹没。该潮带又以大 潮平均水面( m h w s ) 为界，以上为第一亚区，以下为第二亚区。中潮区：是受 潮汐影响的典型潮带。昼夜涨潮时两次被潮水淹没，退潮时两次露出水面。上限是 小潮高潮平均水面( e h 焉n ) ，下限为低潮平均水面( m l 飘n ) 。第一亚带的上 限为该潮带的上限，下限为小潮高潮最低水面( e h w n ) 。第二亚带下限为小潮 低潮最高水面。第三亚带下限为低潮平均水面。低潮区：上限为小潮低潮平均水面， 下限为低潮最低水面( e l w s ) 。 九段沙潮间带的沉积物为典型的软质底，环境主要特征是盐度变化大和具有滞 留营养物质的水文和生物学机制。自陆向海，沉积物含泥量下降、粒径增加，分选 性愈好，稳定性愈差，不稳定的滩涂有机质的含量较低( 李九发，1 9 9 0 ) 。高潮滩， 黑色一青灰色粉沙质黏土和黏土质粉沙，以粉沙为主( 6 3 1 7 5 8 ) ，其次黏土 ( 2 3 6 3 4 8 ) ，沙含量极少( 小于1 ) 中值粒径介于5 5 8 5 巾；中滩，青 灰色黏土质粉沙和粉沙组成有斑块状分布的海三棱蔗草。低滩，水动力学作用较强， 多为粉沙和细沙质粉沙，局部为细沙，通气性较好，但不稳定，中值粒径3 0 6 0 由。九段沙潮滩沉积物在垂直方向上的变化是：宫上雨下，由细变粗。高潮带与芦 苇分布区域相当，中潮带与镳草分布区域相当，低潮滩则是尚未长草的水边光滩。 高潮滩表层沉积物最细，粘粒含量占2 8 3 2 ，粉砂含量占5 7 7 0 ，砂含量占0 5 1 0 ，属于粘土质粉砂。中潮滩表层沉积物较缅，秸粒含量占1 5 2 0 ，粉砂含量占 7 3 8 0 ，砂含量占0 ，2 4 ，有粘土质粉砂、粘土砂质粉砂、粉砂等多种类型。低 潮滩物质粗，粘粒含量占0 2 0 ，粉砂含量占1 6 8 3 ，砂含量占1 8 3 。 中潮滩沉积物呈现显著的年度冲淤特征，上半年淤积为主，下半年冲刷为主。 光滩粒径1 4 6 月小于7 1 2 月；其细颗粒黏土和粗粉沙含量分别是后者的2 倍和 2 0 ；有机质含量与粒径反相关，盐沼和光滩表沉积l 6 月含量是7 1 2 月的1 2 2 倍和1 7 5 倍。1 6 月光滩底栖动物的丰度和生物量要高于7 1 2 月。 2 、水文 九段沙水文主要受长江水流和潮汐、风暴潮控制。九段沙附近属非正规半日浅 海潮，平均潮差2 6 7 m ，最大潮差4 6 2 m 。盐度与长江径流量及潮汛的大小密切相 关，大潮时，表层盐度变化于0 6 0 5 ，底层变化于1 o 6 ，小潮时，表底 差剐不大，变化在0 ，3 1 。之间。盐度是河口生态系统中最为重要的一个生态因 一7 一 华东师范大学2 0 0 7 届硕士学位论文九段涉潮问带大型底牺动物研究 子，体现强烈的洪枯季节变化，枯季的平均盐度为洪季的8 5 倍。水域生境依盐度 为指标，以威尼斯系统为根据又可分为河口低盐( 0 5 5 ) 、中盐( 5 1 8 ) 和高盐 ( 1 6 - - 3 0 ) 三种水系类型，它们均在九段沙具有特征性分布。 长江是一个中潮河口，口门附近多年平均潮差为2 6 5 m ；临近九段沙的中浚站 多年平均潮差为2 6 7 m ，最大潮差为4 6 2 m 。长江口附近的波浪以风浪为主，浪向 频率与风向频率基本一致，季节性变化十分明显。 3 、水质 河口常见的营养盐污染外，九段沙附近水域的水质环境条件目前尚未受至4 严重 的污染，还保持着比较好的水质环境条件。 3 1 、盐度 九段沙位于长江口门，盐度变化幅度大。盐度受控于长江水情，枯水季节( 1 2 - 5 月) 被高盐度咸水控制，盐度由西向东为3 - - 1 5 以上( 2 0 0 6 年4 月2 6 0 ) ；丰水 季节( 6 一1 1 月) 主要受淡水控制，盐度由西向东为1 6 ；西部以长江水影响为 主，东部受海水影响大。盐度是河口生态系统中最为重要的一个生态因子。盐度体 现强烈的洪枯季节变化，枯季的平均盐度为洪季的8 5 倍。水域生境依盐度为指标， 以威尼斯系统为根据又可分为河口低盐( 0 5 5 ) 、中盐( 5 1 8 ) 和高盐( 1 8 3 0 ) 三种水系类型，它们均在九段沙具有特征性分布( 陈吉余，1 9 9 5 ) 。 3 2 、溶解氧 丰水期接近6 0 0 m g l ，枯水期为1 1m g l 左右，符合海水一类水质标准( 5 r a g l ) 。 3 3 、氨氮 九段沙水体氨氮值在0 2 6 - - 0 8 9m g l 之间，均高于0 0 2m g l ，受到一定污 染。 3 4 、硝酸盐氮 九段沙附近水体硝酸盐氮介于0 5 1 4m g l 之间，高于0 i 0 0m g l 的一类 海水水质标准，受到污染。 3 5 、磷酸盐 九段沙水体的磷酸盐含量变化较大，上沙、中沙小于0 1m g l ，符合地面水环 境一类标准，但都高于海水一类水0 0 1 5m g l 的要求，有轻度磷酸盐污染，下沙 东部的磷酸盐含量大于0 1 2m g l ；污染较重。 4 、九段沙的演变 九段沙经1 9 4 9 年和1 9 5 4 年特大洪水作用，长江口北槽串沟经历4 0 年的强烈 - 8 - 华来师范大学2 0 0 7 届硬士学位论支九段沙潮问带大型底栖莉暂研究 冲刷扩大，5 m 深槽贯穿整个串沟形成北槽。九段沙作为一个独立的沙体，成为长江 口南北槽的分流沙洲。九段沙0 米等深线明显分为：上沙、中沙和下沙三个沙体。 其中九段中沙面积最大( 谢小平，2 0 0 6 ) 。 表1 不同时相九段沙的面积( h 口) 1 9 9 7 1 0 - 2 01 2 0 3 81 0 4 9 34 5 7 2 43 8 6 7 2 0 0 2 一i i 一1 l1 5 1 6 91 1 4 2 05 3 2 8 74 4 7 8 2 0 0 3 - 0 8 - 0 21 5 9 0 51 1 8 4 05 4 8 4 66 5 0 o 7 9 6 1 2 7 3 5 1 8 8 1 7 5 、植被的种类与分布 由于该地区的植被基本上不受人类活动影响，保持着很好的自然状况，形成了 大面积的盐沼( s a l tm a r s h ) 。盐沼是指分布在温带河口海岸潮间带有盐生植物覆盖 的淤泥质潮滩地区。风浪经常对高程较高的沙洲浅滩表层沉积物进行簸选，使浅滩 沉积物相对粗化。只有在滩面达到一定高程以后，一般而言，当滩面高程达