2012—2022年海州湾砂质潮间带大型底栖动物群落结构变化情况及原因分析

摘 要：为分析人类长期养殖活动对海州湾砂质潮间带大型底栖动物群落结构的影响，于2012—2022年对其进行调查。本次调查共发现大型底栖动物143种，总平均生物密度为3 081 ind./m2，总平均生物量为161.07 g/m2，光滑河蓝蛤（ Potamocorbula laevis） 为第一优势物种。多样性指数H’波动范围为1.27～3.67，总平均值为2.52。2017年5月生物密度最高，2012年10月、2017年5月和8月生物量较高，均是由于发现了大量的光滑河蓝蛤造成的。黄岛长吻虫（ Saccoglossus hwangtauensis）消失，须鳃虫（Cirriformia tentaculata） 发现频次增多，有机碳含量升高，均显示潮间带生物群落正由清洁群落向耐污群落转变，人工养殖活动对调查潮间带生物群落结构影响显著。

关键词：海州湾；砂质潮间带；大型底栖动物；群落结构

海州湾是位于我国黄海中部的一个典型开敞式海湾，岸线全长近170 km，江苏省唯一连片砂质潮间带便位于此。潮间带理化因子变化剧烈，生物资源丰富，同时也是净化污水、削减陆源污染物进入海洋的一道天然屏障。潮间带生物群落的时空变化可较好地指示其生态环境质量。

本次调查潮间带自上世纪八九十年代便开始养殖贝类，初期以养殖四角蛤蜊（ Mactra veneriformis ）为主，2012年开始逐渐减少四角蛤蜊的养殖，2013年未开展养殖，为养殖空窗期。2014年至今，养殖户大量养殖光滑河蓝蛤（ Potamocorbula laevis ），其成为调查潮间带的绝对优势种。目前受市场行情等影响养殖品种又开始由光滑河蓝蛤向四角蛤蜊过渡。

近年来，国内学者对海州湾潮间带开展过多次研究[1-3]，但十年以上长时间研究却未见报道。本文对2012—2022年海州湾砂质潮间带大型底栖动物的群落结构进行调查研究，以期分析人类长期养殖活动对其群落结构的影响，为潮间带管理保护和利用提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 站位设置

调查断面位于江苏省连云港市海头镇，经纬度为119°12′30″E、34°55′57″N，按高潮带、中潮带和低潮带依次设置3个站位（见图1）。于2012—2022年每年进行采样，其中2017年、2020年于春、夏、秋各采样1次，2021年于春、夏采样2次，其余年份于夏季采样1次，共计采集潮间带大型底栖动物16次。另分别于2016年、2017年、2022年夏季采集潮间带沉积物1次，用于沉积物有机碳量含量分析。

1.2 样品采集与分析

使用GPS定位，在潮位适合的时候到设置的站点处进行采样。采用25 cm×25 cm取样框随机取样，每次取3个平行样。取样后当场用0.5 mm的网筛进行筛选，将所留物加等体积10%甲醛溶液固定后带回实验室，在体视显微镜下进行样品种类鉴定及称重。生物样品的采集、保存、计数和称重均按照《海洋监测规范》[4]进行。有机碳含量采用重铬酸钾氧化-还原容量法[4]进行分析。

2 结果

2.1 潮间带生物种类组成

2012—2022年调查共发现潮间带生物143种，其中甲壳动物56种，多毛类49种，软体动物24种，刺胞动物7种，腕足动物3种，扁形动物、纽形动物、半索动物、鱼类各1种。除2021年8月甲壳动物最多外，其余期次调查均是多毛类物种数最多（见图2）。

2012—2022年发现物种数波动变化，2018年后发现物种数总体呈缓慢增多趋势。其中2013年发现物种数最多，为57种；2015年最少，仅29种。

2.2 潮间带生物群落结构和多样性

2012—2022年海州湾砂质潮间带生物密度范围为451～17 864 ind./m2，总平均密度为3 081 ind./m2（图3）。其中软体动物总平均密度为1 677 ind./m2，占总数的54.4%，为第一大类群；多毛类总平均密度为837 ind./m2，占总数的27.2%；甲壳类总平均密度为540 ind./m2，占总数的17.5%；其它类群仅26 ind./m2。

2012—2022年海州湾砂质潮间带生物量范围为1.58～489.17 g/m2，总平均生物量为161.07 g/m2。其中软体动物总平均生物量为111.26 g/m2，占总数的69.1%（见图4），为第一大类群；多毛类总平均生物量为30.53 g/m2，占总数的19.0%；甲壳类总平均密度为10.55 g/m2，占总数的6.5%；其它类群仅8.74 g/m2。

多样性指数H’范围为1.27～3.67，总平均多样性指数H’为2.52，评价为一般（图5）。根据IRI计算结果（见表1），调查潮间带第一优势物种为光滑河蓝蛤（ P. laevis ），其IRI值远高于其它物种；其次为中阿曼吉虫（ Armandia intermedia）、智利巢沙蚕（Diopatra chiliensis）、四角蛤蜊（M. veneriformis ）等。海州湾潮间带生物密度、生物量和多样性指数变化幅度均较大。

2017年5月生物密度最高，达17 864 ind./m2，远高于其它期次的调查，这是由于发现了大量的光滑河蓝蛤幼体造成的。高生物量分别出现在2012年10月、2017年5月和8月；2012年10月密度虽低，但当时养殖的四角蛤蜊个体较大，2017年5月和8月的高生物量均是由于高密度的光滑河蓝蛤造成的。从多样性指数可以看出，光滑河蓝蛤迅速生长的2017年5月、2020年5月、2022年5月多样性指数H’均小于2，评价为差。从密度、生物量、生物多样性变化情况及主要优势种看，光滑河蓝蛤和四角蛤蜊对调查潮间带生物群落结构起着至关重要的作用，丰度、生物量、多样性、优势种等随养殖品种的生长周期呈波动性变化。

光滑河蓝蛤属于个体小、密度高的养殖品种，其成体也仅约0.86 g/个，养成后主要用作其他海产品的饲料。正因其个体小、密度高，在其快速生长期（5月左右），调查潮间带平均多样性仅1.56，评价为差。但四角蛤蜊个体大（成体约11.48 g/个）、密度低，从2012年的监测结果看，其对生物多样性的影响要远低于光滑河蓝蛤。

3 讨论

监测结果显示，2016年、2017年及2022年调查潮间带沉积物有机碳含量分别为0.06%、0.16%和0.24%，2022年较2016年增加了3倍，有机碳含量呈逐渐增高的趋势。调查潮间带南部约1.5 km为龙王河入海口，北部约1 km为一养殖尾水排口。龙王河自2012年至2020年水质持续劣于Ⅲ类，直至2021年才改善为Ⅲ类；通过2021年3月14日的卫星影像可明显看到尾水排口处的海滩及部分海水呈黑色。污染物在潮间带的长期累积使得其沉积物环境质量有所下降。

2012年、2013年、2017年5月和8月的调查中，在低潮带曾发现过黄岛长吻虫（ S. hwangtauensis ），但之后5年的调查却不曾再发现。黄岛长吻虫为国家一级保护野生动物，为非脊索动物和脊索动物之间的一个过渡类型，具有重要的科学研究价值。黄岛长吻虫主要穴居于中、低潮带的黄色细沙底质环境中[7]，近年来调查潮间带底质有机碳含量增高，低潮带深层细沙由黄色转为黑色，不适宜其生存。

2012—2022年调查期间，共发现须鳃虫（ C. tentaculata ）6次，2019年之前仅发现2次，但2019年至今每年均有发现，且发现位置呈由高潮带向低潮带转移的趋势（表2）。须鳃虫喜生活于表层黄沙深层黑沙的低溶解氧高有机碳潮间带，其遍布全身的鳃使其能够耐受低氧环境，是典型的砂质潮间带污染指示种[8]。调查潮间带须鳃虫的变化情况指示该潮间带沉积物环境有所恶化，有向低溶解氧高有机碳的潮滩演化的危险。

沉积物环境的恶化、清洁物种的减少、耐污物种的增多均表明调查潮间带生物群落由清洁群落向耐污群落转变。

4 结论

调查共发现大型底栖动物143种，总平均生物密度为3 081 ind./m2，总平均生物量为161.07 g/m2，光滑河蓝蛤为第一优势物种。多样性指数H’波动范围为1.27～3.67，总平均值为2.52。

人工养殖活动对调查潮间带生物群落结构影响显著，丰度、生物量、多样性、优势种等随养殖品种的生长周期呈波动性变化。

潮间带沉积物环境质量有所下降，有机碳含量明显升高，生物群落由清洁群落向耐污群落转变。

参考文献：

[1] 高爱根，杨俊毅，曾江宁，等.海州湾潮间带大型底栖动物的分布特征[J].海洋学研究，2009，27（1）：22-29.

[2] 李军，季相星，姜玲，等.海州湾潮间带大型底栖动物多样性研究[J].环境监控与预警，2017，9（4）：45-48.

[3] 季相星，李军，姜毅，等.2012—2017年海州湾潮间带大型底栖动物群落结构及变化[J].中国环境监测，2018，34（6）：130-136.

[4] 国家质量监督局.海洋监测规范： 近海污染生态调查和生物监测：GB 17378.7-2007[S].北京：中国标准出版社，2007：12-22.

[5] PINKAS L，OLIPHANT M S，IVERSON I L K. Food habits of albacore，bluefin tuna，and bonito in california waters[J].California Department of Fish and Game Fish Bulletin，1971 （152）：1-105.

[6] SHANNON C E，WEAVER W. The mathematical theory of communication[J]. Urbana： University of Illinois Press，1949：8-16.

[7] 张宝琳，王洪法，张文勇，等.胶州湾肠鳃类种类与分布[J].海洋科学，2007（2）：65-67+97.

[8] 季相星.青岛湾潮间带大型底栖动物生态学研究[D].青岛：中国海洋大学，2012.

Abstract：In order to analyse the impact of long-term human aquaculture activities on the community structure of macrobenthos in the sandy intertidal zone of Haizhou Bay，macrobenthos were investigated from 2012 to 2022. In total，143 species were found. During the investigation，the average abundance of macrobenthos was 3 081 ind./m2，and the average biomass was 161.07 g/m2. Potamocorbula laevis  was the first dominant species.The range of Shannon-Wiener index of macrobenthos was 1.27～3.67，with an average of 2.52. The highest abundance occurred in May 2017 ，and the biomass was higher in October 2012，May 2017，and August 2017.Both high abundance and high biomass were due to the discovery of a large number of  Potamocorbula laevis.Saccoglossus hwangtauensis  disappeared， Cirriformia tentaculata  were found more frequently，and the amount of SOC increased.The intertidal biological community has changed from a clean community to a pollution resistant community. Artificial aquaculture activities had a significant impact on the structure of intertidal biological communities.

Key words：Haizhou Bay;sandy intertidal zone; macrobenthos; community structure

（收稿日期：2023-04-01）