黄海大型底栖生物多样性和群落结构的研究

	黄海大型底栖生物多样性和群落结构的研究
	张均龙
学位类型	博士
导师	刘瑞玉 ; 徐凤山
	2012-05-20
学位授予单位	中国科学院研究生院
学位专业	海洋生物学
关键词	黄海大型底栖动物多样性群落结构环境因子
摘要	黄海大型底栖生物由于受以水文条件为主的环境因素的影响，生物区系十分复杂。在过去的几十年中，黄海受人类活动和气候变化影响，生态环境发生了很大改变，因此，有必要对黄海大型底栖生物多样性和群落结构进行研究，以分析黄海大型底栖生物发生的变化。本研究利用1992年9月南黄海海域和2007年6月黄海海域大型底栖生物调查资料，结合定量采泥和定性拖网数据，对黄海大型底栖动物的物种组成、分布、密度、生物量、优势种进行了描述和比较；在α、β、γ三个层次上，采用数量统计的方法对大型底栖动物的多样性进行了研究，并对各多样性指数进行了讨论；采用分等级聚合聚类和非参数多维标序的方法对调查海区大型底栖生物的群落进行了划分，对群落结构进行了分析，并与用优势种方法划分的群落进行了比较，研究了黄海大型底栖动物近50年来的变化；采用多变量统计方法探讨了大型底栖生物与环境因子之间的关系。 1992年在南黄海28个取样站的定量采泥取样，共记录大型底栖动物142种，平均密度和生物量分别为175.93 ind/m2和15.23 g/m2。2007年在黄海58个取样站的定量采泥取样，共记录大型底栖动物267种，平均密度和生物量分别为340.95 ind/m2和25.64 g/m2。各取样站的密度和生物量分布显著相关；物种分布范围与其密度也呈正相关；仅出现在一个站和两个站的物种占60%以上，物种呈紧缩分布。两航次间的物种数、密度和生物量不存在显著差异。 1992年航次共在19个取样站进行定性拖网取样，共记录大型底栖动物148种。2007年航次共在32个取样站进行拖网，共记录大型底栖动物311种。2007年采到的物种数显著高于1992年，两次调查间采到的总个体数不存在显著差异。各单变量α-多样性指数的变化范围比较大，在两航次间无显著差异。这几种多样性指数变化趋势基本一致且呈显著相关。Shannon-Wiener指数的指数形式（ExpH'）和Simpson指数的倒数（1/D）、Pielou均匀度指数（J’）和Smith-Wilson的匀度指数（Evar）较适宜于海洋大型底栖动物多样性的研究。用Chao1、Chao2和ICE三种方法对1992年南黄海的物种数进行估计分别为142种、204.68种和229.06种；对2007年在黄海海域估计的物种数分别为267种、403.1种和407.5种。通过对两个航次的γ-多样性随机化后比较发现，1992年航次采获的多毛动物和其他动物较低，而软体动物、甲壳动物、棘皮动物两个航次相差不大。 1992年航次中总βw为9.68，甲壳动物为12.82，软体动物为10.67，多毛动物为8.07，棘皮动物为8.33。两取样站间的共有物种数在0-11之间，Bray-Curtis相似性在0-64%之间，互补系数在0.5-1之间。2007年航次中总βw为16.8，甲壳动物为25.12，软体动物为14.26，多毛动物为14.23，棘皮动物为12.96，其它动物为27.43。两取样站间的共有物种数在0-13之间，Bray-Curtis相似性在0-58.3%之间，互补系数在0.556-1之间。βw、共有物种数、Bray-Curtis相似性和互补系数显示黄海有较高的β-多样性，且β-多样性与取样站间距离和生境相关。将1992年底内动物物划分为7个聚类组，底上动物划分为4个聚类组，这些聚类组又可分为黄海冷水团群落、混合群落和沿岸广温性群落三个群落。其中冷水团群落变化不大，优势种仍以冷水种为主，薄壳索足蛤、浅水萨氏真蛇尾等；混合群落仍呈现出冷水种和暖水种混合出现的特点，但有些优势种数量已经下降如紫臭海蛹，钩倍棘蛇尾，有的已消失如角管虫；沿岸性广温低盐群落变化最大，优势种发生了很大变化，本次调查优势种以多毛动物为主，如拟节虫、不倒翁虫、扇双栉虫、长吻沙蚕、太平洋拟节虫等。与上世纪50年代比较，冷水团群落变化不大，优势种仍以冷水种为主；混合群落仍呈现出冷水种和暖水种混合出现的特点，但有些优势种数量已经下降，有的已消失；沿岸性广温低盐群落变化最大，优势种发生了很大变化，本次调查优势种以多毛动物为主。2007年黄海底内大型底栖动物划分为9个聚类组，底上动物划分为5个聚类组，这些聚类组可分为深水群落和浅水群落两个大的群落。深水群落相当于原来的黄海冷水团群落，优势种仍以冷水种为主，变化不大。但原来的混合群落在该航次聚类分析中基本已显现不出来了，与原来的沿岸性广温低盐群落合并为浅水群落，该群落出现的大都是广分布的多毛动物。在1992年调查中深度、温度和沉积物的中值粒径与生物分布最为相关，是影响南黄海大型底栖动物分布的主要因素。在2007年调查中，温度、深度、盐度都与生物分布相关，其中深度和温度的组合与生物矩阵最相关，有机质含量也与生物分布有较大关系。以上研究表明：1992年与2007年间南黄海大型底栖生物单变量的多样性变化不大；在过去的近50年间，黄海冷水团区群落结构发生变化不大，但离岸较近的浅水区群落结构都有较大改变；温度是影响黄海大型底栖生物分布的主要环境因素。
语种	中文
文献类型	学位论文
条目标识符	http://ir.qdio.ac.cn/handle/337002/17967
专题	海洋生物分类与系统演化实验室
推荐引用方式 GB/T 7714	张均龙. 黄海大型底栖生物多样性和群落结构的研究[D]. 中国科学院研究生院,2012.

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