莱州湾大型底栖动物的次级生产力

2011年对莱州湾20个站位进行了4个航次的大型底栖动物调查,共发现177种大型底栖动物,以环节动物、软体动物和节肢动物为主。使用Brey经验公式进行大型底栖动物丰度、生物量、次级生产力和P/B值的计算。结果表明:莱州湾大型底栖动物年均丰度为3057.69 ind·m-2,生物量为3.45 g·m-2(去灰干质量),次级生产力为5.60 g·m-2·a-1(去灰干质量),P/B值为1.59 a-1。相关分析表明,除生物量和丰度之外,叶绿素a含量是影响次级生产力的重要环境因子。群落组成中以个体小、生活史短、代谢快的底栖动物为主。通过估算得出,莱州湾大型底栖动物的次级生产力约为3.48×104t·a-1(去灰干质量),约1.93×105t·a-1(鲜质量)。     

莱州湾大型底栖动物功能群现状

2011年对莱州湾20个站位进行了4个航次的大型底栖动物调查,运用功能群为基础的研究方法,研究了莱州湾大型底栖动物的功能群组成及多样性.结果表明:2011年共发现177种大型底栖动物,以环节动物、软体动物和节肢动物为主,各功能群所含种类占全部种类的百分比依次为C＞D＞Pl＞O＞Ph,栖息密度百分比依次是Pl＞D＞C＞O＞Ph,生物量百分比依次是Pl＞C＞D＞O＞Ph;通过聚类分析可将20个站位分为3组;各功能群的种类数、栖息密度和生物量在季节变化上均无显著差异,各功能群的丰富度指数(d)依次是C＞D＞P1＞O(Ph功能群除外),季节间差异显著(P＜0.05),均匀度指数(J')依次是C＞D＞O＞Pl,季节间差异不显著,多样性指数(H')依次是C＞D＞Pl＞O,季节间差异不显著;种类多样性和功能群多样性呈显著线性正相关;ABC曲线显示,大型底栖动物群落受到了不同程度的扰动;大型底栖动物群落与其食物来源共有4个营养级,大型底栖动物功能群占第Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ营养级,各营养级之间构成了一张复杂的食物网.     

基于生境质量和生态响应的莱州湾生态环境质量评价

莱州湾沿岸海域未来10a是山东省集约用海规划的重要区域。为了降低和减少用海工程对海洋生态系统可能产生的不利影响,确定集约用海适宜规模和科学选址,应用已构建的集约用海对海洋生态影响评价指标体系和方法,从生境质量和生态响应两方面对莱州湾2004年至2012年的生态环境质量状况进行了评价。结果表明:位于莱州湾西部和南部近岸海域的Ⅰ区和Ⅳ区生态环境质量达到"差"的等级,生境质量总体上处于轻度到中度污染水平,水质和生物质量污染较严重,生态受到中度到严重扰动,其中浮游植物和浮游动物密度偏离标准值较大,大型底栖生物密度和生物量总体偏离标准值不大,但其物种组成已发生了明显变化,鱼卵和仔鱼数量急剧下降。在这两个区域要严格控制集约用海工程规模和新的污染排放,密切关注其对海洋生态的影响。位于莱州湾中部和东部的Ⅱ区和Ⅲ区生态环境质量接近"一般"等级,生境质量总体上处于轻度污染水平,水质受到一定程度污染,生态处于中度扰动状况。总体上,2011年和2012年莱州湾生态环境质量综合指数E值明显高于其他年份,生态环境有明显好转趋势。     

莱州湾金城海域鱼礁投放后大型底栖动物群落变化

为研究莱州湾金城海域人工鱼礁对大型底栖动物的影响,2009-2012年对鱼礁区与对照区的大型底栖动物进行了9次调查,研究底栖动物种类组成、群落结构、种类相似性、生物量、丰度以及多样性的变化和群落稳定性.结果表明:人工鱼礁区与对照区共采集到大型底栖动物4门30科35种,其中鱼礁区30种,对照区27种.调查海域站点按照鱼礁投放与否可分为两个不同的群落,造成群落分组的首要贡献种为浮游生物食者.鱼礁区与对照区种类相似性由鱼礁投放后第一年的37.5％提高到第二年的58.6％.鱼礁区底栖动物生物量由第一年的1.00 g·m-2增加到第二年的1.55 g·m-2,差异显著;丰度由540 ind·m-2增至622ind·m-2.鱼礁区底栖动物的生物量和丰度均高于对照区.与对照区相比,鱼礁投放后鱼礁区Shannon指数、丰富度指数有所升高,均匀度指数有所降低.丰度/生物量比较(ABC)曲线表明,鱼礁投放后第二年底栖动物群落的扰动较第一年更为明显,说明人工鱼礁投放早期(1～2年)大型底栖动物群落还处于一个被扰动状态.莱州湾金城海域鱼礁投放后大型底栖动物群落变化主要受到物理、化学、生物以及人类活动的影响.     

莱州湾多毛类底栖动物生态特征及其对环境变化的响应

研究了2010年莱州湾15个站位的多毛类底栖动物群落生态特征及其对主要海水化学、沉积物环境变化的响应,并与1998年的相关研究进行了对比,以期对莱州湾生态质量现状进行健康评价。结果表明:与1998年相比,2010年底栖动物种类组成和生物多样性发生了较大的变化,底栖动物中绝对优势种为小头虫(Capitellacapitata)。夏季,H’与硝酸盐、石油类、重金属铅、铜、锌、铬呈负相关,说明多毛类动物多样性随着富营养化程度的提高而相应降低,营养物质氮的大量输入,重金属的污染,对莱州湾多毛类动物群落产生了一定负面影响。ABC曲线和BOPA指数结果显示,底栖动物的丰度优势度曲线高于生物量曲线,表明莱州湾底栖动物群落处于重度扰动状态,并且以小头虫为主的多毛类动物显著增加预示了莱州湾已经受到了一定程度的污染。加强海水养殖管理,合理利用海洋生物资源,对底栖动物群落的稳定性和环境的可持续利用具有重要意义。     

钦州湾大型底栖动物生态学研究

通过2008年~2009年在钦州湾及附近海域进行的4个航次的大型底栖动物调查,共获大型底栖动物8门62科94种,软体类最多,其次为多毛类,种类季节变化较大。以优势度指数Y>0.02为判别标准,调查区春季优势种为方格皱纹蛤（Periglypta lacerata (Hanley)）、刺足掘沙蟹（Scalopidia spinosipes Stimpsom）和独齿围沙蚕（Perinereis cultrifera Grube）,夏季优势种为方格皱纹蛤、刺足掘沙蟹和持真节虫,秋季优势种为曲波皱纹蛤和网纹藤壶,冬季优势种为肋鲳螺和方格皱纹蛤。春、夏季优势种变化不大,秋、冬季优势种变化较大,除方格皱纹蛤外均为季节特有种。海区底栖生物平均总密度和平均总生物量分别为439ind./m2和115.14g/m2。与20世纪80年代钦州湾茅尾海调查结果相比,平均栖息密度有所升高,但是平均生物量却有较大程度的降低。底栖动物群落的丰富度指数（D）、Shannon-Wiener多样性指数（H′）和均匀度指数（J′）平均值分别为4.01、1.80和0.73,水平不高。用SPSS软件将各站大型底栖动物的平均密度、平均生物量、多样性指数等生态特征值与水深等理化因子进行了Pearson相关分析,结果表明春季各特征指数与环境因子相关性不显著;夏季丰度、多样性指数和均匀度指数均与水深呈显著负相关,种类数、丰富度和多样性指数与沉积物pH呈显著负相关;秋季密度与硫化物呈显著正相关;冬季生物量与硫化物和有机质均呈显著正相关。     

基于生态系统服务价值的莱州湾-黄河三角洲海岸带区域生态连通性评价

基于最小累积费用模型(MCR)和生态连接度指数(ECI),对莱州湾-黄河三角洲海岸带区域的生态连通性进行综合评价。结果显示:(1)莱州湾-黄河三角洲海岸带区域生态连通性存在明显的陆海梯度变化特征,以海岸滩涂地带为中心向两侧辐射呈条带状递减;(2)2000—2015年生态连通性指数整体呈现明显的下降趋势,下降幅度达12.69%;城市化和交通等基础设施建设使区域人工障碍物集聚化和扩张趋势明显,加剧陆域生态景观的破碎化和孤岛化趋势,从而导致生态系统服务功能退化、生态连通性降低;(3)莱州湾-黄河三角洲海岸带区域生态连通性整体处于较低水平,极低连通性和低连通性分布面积占比最大,较高连通性区域呈现向次一级或更低等级连通性转变的趋势。不同等级生态连通性分布区域的转移变化反映了人类活动和自然因素双重干扰下莱州湾-黄河三角洲海岸带生态系统格局及其物质、能量、生物、信息流等的变化规律。研究将为莱州湾-黄河三角洲生态系统保护与海岸带综合管理提供相关科学参考。     

莱州湾金城海域浮游动物群落结构及与环境因子的关系

于2009年和2010年3—12月在莱州湾金城海域对浮游动物群落结构及其环境因子进行了连续20个月份的综合调查,共记录到浮游动物75种,分属14个不同大类。浮游动物以桡足类和浮游幼虫居多,分别鉴定出22种、20类,占种类总数的29.3%、26.7%,其次为水螅水母类,鉴定出11种,端足类、被囊动物、腹足类和栉水母类分别鉴定出6种、4种、4种、2种,其它枝角类、毛颚动物、等足类、糠虾类、磷虾类以及钵水母类各鉴定出1种。主要优势种为强壮箭虫(优势度Y=0.24)、中华哲水蚤(Y=0.13)、墨氏胸刺水蚤(Y=0.07)、以及洪氏纺锤水蚤(Y=0.02)。2009年与2010年浮游动物群落结构的变化趋势比较稳定,同一季节群落结构相似度达到40%以上。浮游动物丰度分别在2009年及2010年的5月份达到最高值951.65个/m3、1348.14个/m3。种类数分别在2009年9月和2010年6月达到最高值48种、40种。多样性指数分别在2009年10月及2010年5月达到最高值2.6、2.7,呈现明显的季节变化特征。典范对应分析(Canonical correspondence analysis,CCA)显示,水温和盐度是影响浮游动物群落结构最主要的影响因子,水温与浮游动物种类数的相关系数达到0.87(P0.01)。盐度与浮游动物数量的相关系数为0.484(P0.05)。透明度、化学耗氧量、pH、叶绿素及总氮总磷等环境参数对浮游动物群落结构的影响较弱。     

基于Ecopath模型的莱州湾中国对虾增殖生态容量

通过增殖放流,增加优质渔业资源、改善种群结构是渔业资源养护的重要手段,而增殖生态容量的研究是科学实施增殖放流的前提.本文根据2009-2010年的渔业资源与生态环境数据,构建了由26个功能群组成的莱州湾生态系统Ecopath模型,利用该模型分析了生态系统的总体特征、营养相互关系与关键种,计算了放流品种中国对虾的增殖生态容量.结果表明：系统的总初级生产量/总呼吸(TPP/TR)为1.53,总初级生产量/总生物量(TPP/B)为24.54,同时具有较低的循环指数(FCI=0.07)、较高的剩余生产量（434.41 t·km^-2·a^-1）和较低的系统连接指数(CI=0.29),该系统目前处于发育的早期阶段.中国对虾目前不是莱州湾生态系统的关键种,当前中国对虾的生物量为0.1143 t·km^-2,有较大的增殖潜力;当生物量增长25.8倍时,仍不会超过增殖生态容量2.9489 t·km^-2.     

莱州湾金城海域网采浮游植物年际变化及与环境因子的关系

为了解莱州湾金城海域浮游植物群落年际变化特征,在该海域设置了15个监测站位,于2009年和2010年采用浅水Ⅲ型浮游生物网逐月连续进行24个航次浮游植物调查,同步监测其他环境因子。浮游植物样品经鲁格氏溶液固定后在OLYMPUS BX_(51)显微镜下进行分类、鉴定、计数,共鉴定出浮游植物81种,隶属于硅藻门、甲藻门、黄藻门和金藻门4门25科43属。其中硅藻16科33属67种,占种类数的82.7%;甲藻6科7属11种,占种类数的13.6%;黄藻2科2属2种,占种类数的2.5%;金藻1科1属1种,占种类数的1.2%。2009年和2010年金城海域浮游植物种类组成和比例基本一致,浮游植物丰度年际变化和种类数年际变化均呈现明显的双峰模型,每年2月和9月为高峰期,5月为全年最低值。2009年和2010年细胞丰度均值分别为465×10~4(38.4×10~4—1351×10~4)个/m~3和457×10~4(41.8×10~4—1380×10~4)个/m~3,均低于1982—1983年平均水平。浮游植物群落年际相似性在60%水平聚类分为四个类群,其中Ⅰ类为5月份样品,优势种为夜光藻和洛氏角毛藻;Ⅱ类为11—4月份样品,优势种有中肋骨条藻、旋链角毛藻和夜光藻;Ⅲ类为8、9、10月份样品,优势种为洛氏角毛藻和丹麦细柱藻;Ⅳ类为6、7月份样品,优势种为洛氏角毛藻和尖刺拟菱形藻。浮游植物群落Shannon-Winner多样性指数平均2.715 (1.446—3.807),Margalef丰富度指数平均2.418 (1.545—3.153),Pielou均匀度指数平均0.523 (0.263—0.706)。2009年和2010年多样性指数和均匀度高峰值出现在3月和10月,低值出现在7月和9月;均匀度指数年际变化低值出现在6—9月。浮游植物群落结构主要受水温和盐度环境因素的影响,其中水温与洛氏角毛藻丰度呈极显著正相关(R=0.613,P0.01),与旋链角毛藻、中肋骨条藻和夜光藻丰度呈极显著负相关(R=-0.662,-0.649,-0.649,P0.01);化学需氧量与旋链角毛藻和中肋骨条藻均呈显著负相关(R=-0.589,-0.480,P0.05);盐度与中肋骨条藻呈极显著负相关(R=-0.585,P0.01);其他环境因子与各优势种丰度相关性不明显。     

莱州湾地区防治海水入侵灾害的农田生态工程试验研究

针对莱州湾地区面临的干旱缺水、海水入侵严重、土地生产力下降的严峻现状,在莱州和寿光两地进行了以良种选育、结构调整、轮作套种、地膜覆盖、节水灌溉、改土培肥和林农间作等技术为主的农田生态工程试验示范研究,取得了显着生态效益和经济效益。为防治海水入侵灾害,实现农业可持续发展,建立了可供借鉴的典型样板.     

莱州湾南岸滨海湿地的景观格局变化及累积环境效应

在湿地景观类型分类基础上,利用遥感技术及GIS技术提取了1987和2002年莱州湾南岸滨海湿地Landsat 5、Landsat 7 卫星假彩色合成影像的空间属性数据,利用斑块动态度、斑块密度指数、景观多样性指数、斑块破碎化指数研究了湿地景观格局变化及其累积环境效应.结果表明,15年间莱州湾南岸滨海湿地景观总面积基本不变,但自然湿地总面积减少了49.1%,减少的自然湿地主要转化为养殖池、盐田等人工湿地.湿地景观格局的变化还表现为景观多样性指数下降、斑块破碎化指数升高.湿地景观格局变化引起自然湿地的总净初级生产量下降,环境净化功能、抗御自然灾害功能降低,陆地中生植物、旱生植物外来及有害植物侵入湿地,湿地生态系统服务价值下降等累积环境效应.     

莱州湾水母种类多样性及群集结构的季节变化

基于2011年5月至2012年4月(除冰期12月和翌年1—2月外)在渤海莱州湾逐月采集的数据资料,系统地开展水母种类组成、数量分布的周年季节变动,弥补自20世纪90年代以来该区域相关资料的不足,有利于掌握该水域水母(主要是小型水母)主要种类数量时空分布特点,促进莱州湾生物类群对生境改变响应的相关研究。结果显示:所有调查中,共出现水母30种,无全年出现的种类。各月中,莱州湾水母以8月种数最多,5月数量居多。各月水母总数量的80%多由1—2种优势种贡献所致;水母优势种类组成季节更替明显。3—5月优势种为八斑唇腕水母;6月为嵊山秀氏水母和贝氏真囊水母;7月为贝氏真囊水母、9月有细颈和平水母;10月为细颈和平水母和大西洋五角水母,8月和11月无明显的优势种,但8月细颈和平水母和曲膝薮枝螅水母数量较多。莱州湾小型水母聚集结构主要呈现季节性时间格局上的变动。春季有八斑唇腕水母为代表、在湾内分布的聚集组;夏季有以嵊山秀氏水母和贝氏真囊水母为代表、在湾口西侧和湾中部分布的聚集组,以及细颈和平水母为代表、在湾中底部分布的聚集组;秋季有四枝管水母和大西洋五角水母为代表、在湾口和中部分布的聚集组。水温对小型水母聚集结构分布具有较为重要的影响作用。大型水母在本调查出现较少。海蜇和沙海蜇出现于6—8月个别站位;海月水母7—10月均有出现,但高密集区出现在10月紧邻莱州湾的湾底水域。     

莱州湾大型砂壳纤毛虫群落季节变化

为揭示莱州湾砂壳纤毛虫群落季节变化规律, 在莱州湾设置8个站位, 于2011年5-11月及2012年3-4月进行了9个航次的调查, 用浅海III型浮游生物网由底至表垂直拖网采集砂壳纤毛虫。结果表明, 莱州湾3-11月砂壳纤毛虫物种丰富度的变化范围为5-19, 周年变化呈现一峰两谷的趋势。丰度的范围为0-318 ind./L, 丰度较大(> 50 ind./L)的种类有运动类铃虫(Codonellopsis mobilis)和清兰拟铃虫(Tintinnopsis chinglanensis)。各月平均丰度随时间的变化趋势为双峰型, 最大值出现在7月(63 ind./L), 次峰值出现在5月(48 ind./L), 最小值出现在3月(2 ind./L)。黏着壳种类在3-11月均有出现, 透明壳种类仅在温度较高(> 15°C)的6-9月出现。各月的优势种数目为1种(5月)到8种(8月), 其中运动类铃虫在所有月中都是优势种, 对砂壳纤毛虫丰度周年的变化规律产生较大影响。使用各月所有种类的平均丰度对各月砂壳纤毛虫群落进行聚类分析, 得到两个群落(相似度30%): 群落I(7-9月)和群落II(3-6月、10-11月), 说明砂壳纤毛虫群落发生了明显的季节变化。砂壳纤毛虫的物种丰富度、丰度与环境因子(温度、盐度)均没有明显的相关性。     

莱州湾春季鱼卵仔稚鱼群落结构和物种多样性

于2007—2010年春季(5月)利用大型浮游生物网对莱州湾海域位置相同的12个站位进行4个航次拖网调查,研究分析了该海域鱼卵仔稚鱼群落组成、优势种、空间分布及其多样性特征。结果表明:4个航次共获得鱼卵、仔稚鱼26种,隶属于6目16科24属,1种衔科鱼卵鉴定到科,另有1种鱼卵未能鉴定种类。鱼卵、仔稚鱼分布不均匀,莱州湾西部还湾底海域分布较多。斑鰶(Konosiruspunctatus)为该海域鱼卵的第一优势种;鳀(Engraulisjaponicus)在2007年和2008年作为仔稚鱼的第一优势种出现,而2009年和2010年仔稚鱼的第一优势种则是虾虎鱼。调查期间该海域鱼卵、仔稚鱼的均匀度指数和生物多样性指数变化趋势一致,均表现为从2007年开始随年代递减的趋势;种类数和丰富度指数则从2008年开始呈现随年代递减的趋势。2007—2010年4a鱼卵仔稚鱼聚类结果显示,2007年和2008年鱼卵仔稚鱼群落结构相似,与2009年和2010年均有差异。与1982年山东省近岸调查结果相比,莱州湾海域鱼卵仔稚鱼群落结构发生明显变化,斑鰶取代鳀成为第一优势种,小黄鱼等经济鱼类数量逐渐降低。