胶州湾中部海域无脊椎动物群落结构及多样性变化研究

论文摘要

胶州湾是山东半岛南部重要的渔业水域,也是多种海洋经济生物种类的产卵场和栖息地。无脊椎动物（包括甲壳类和头足类）作为海洋生态系统的重要组成部分,在胶州湾生态系统物质循环和能量流动中不可或缺,且多数种类具有较高的经济价值。因此对其种类组成与多样性变化研究具有重要意义。湾内无脊椎动物的生态学研究前人已开展较多,但多数集中在底栖无脊椎动物的研究方面,有关胶州湾中部海域无脊椎动物（甲壳类和头足类,下同）群落结构的研究至今未见有报道。根据2008年9月～2009年8月在胶州湾中部海域进行的逐月定点底拖网调查资料,本论文研究了该海域内无脊椎动物的种类组成、资源数量动态变化、群落结构和多样性特征及其与环境因子的关系。结合该海域有关无脊椎动物生态学研究的历史资料,探讨了胶州湾无脊椎动物群落结构的长期变化。研究结果主要如下：本次调查共捕获无脊椎动物42种,其中甲壳动物36种,头足动物6种。甲壳动物是胶州湾中部海域无脊椎动物的主要类群。种类组成以黄海暖温性种类占绝对优势,还有一种冷水性的脊腹褐虾Crangon affinis。无脊椎动物按生态习性可以划分为2种生态类群,即常年定居性类群和季节性洄游类群。与20世纪80～90年代资料相比,常年定居性类群种类构成变化不大,而季节性洄游类群的种类数有所减少。胶州湾中部海域全年曾作为优势种的无脊椎动物包括口虾蛄Oratosquilla oratoria、日本鼓虾Alpheus heterocarpus、脊尾白虾Exopalaemon carinicauda、脊腹褐虾、鹰爪虾Trachypenaeus curvirostris、细巧仿对虾Parapenaeopsis tenella、双斑蟳Charybdis bimaculata、长蛸Octopus variabilis、短蛸Octopus ocellatus、枪乌贼Loligo sp.和双喙耳乌贼Sepiola birostrata等常年定居性种类和季节性洄游种类。优势种组成呈现明显的季节变化。秋季优势种类主要为暖温性种类,如鹰爪虾、细巧仿对虾、双斑蟳和枪乌贼；冬季水温降低,优势种类多为湾内常年定居性种类如口虾蛄、日本鼓虾、脊尾白虾和短蛸,还有冷水性的脊腹褐虾；春季水温逐渐升高,优势种类为口虾蛄、日本鼓虾、脊尾白虾、细巧仿对虾、双斑蟳、长蛸、短蛸、枪乌贼和双喙耳乌贼等；夏季优势种包括口虾蛄、鹰爪虾、双斑蟳、长蛸和枪乌贼。与历史资料相比,原来湾内无脊椎动物中经济优势种类如中国明对虾Fenneropenaeus chinensis、日本蟳Charybdis japonica和曼氏无针乌贼Sepiella maindroni等,已被细巧仿对虾和双斑蟳等小型低质种类所取代。胶州湾中部海域无脊椎动物相对生物量变化范围为1.09kg/h-23.54kg/h,相对生物密度变化范围为438ind/h-5290ind/h,相对资源数量与底层水温呈极显著正相关,季节差异极显著,夏季最高；冬季最低。甲壳动物相对资源数量大于头足动物,为胶州湾中部海域无脊椎动物资源数量的主要组成部分。与历史资料相比,胶州湾无脊椎动物的资源数量锐减,各类群所占比例发生了一定变化。采用单变量、图形／分布方法对胶州湾中部海域无脊椎动物群落多样性分析表明,各多样性指数季节差异不显著,与底层水温、盐度与水深均无显著性相关。Margalef种类丰富度指数R月间变化范围为1.648～2.529,多样性指数H’与均匀度指数J’月间变化趋势一致,变化范围分别为1.208～1.848和0.418-0.650。群落结构总体较为简单,多样性较低。除了种类数少、优势种类优势度较高等原因外,胶州湾独特的生态地理特征也可能是造成胶州湾中部海域无脊椎动物多样性较低的因素之一。多元统计分析表明,胶州湾中部海域无脊椎动物群落可以划分为四个月份组群,与传统季节划分基本一致。ANOSIM分析表明,四个月份组群间群落种类组成差异极显著（R=0.873,P<0.01）,但是两两组群间差异不显著（P>0.05）。各月份组群内的典型种同时也是不同月份组群间的分歧种,而且大多是各月份组群的优势种,例如口虾蛄、鹰爪虾、长蛸、短蛸和枪乌贼等。这些种类如洄游性的鹰爪虾和枪乌贼,以及常年定居在湾内的暖温性种类如口虾蛄、长蛸和短蛸,随季节变化产生相对生物量和相对生物密度的变动,导致组群间产生差异。结合环境因子的分析结果表明,单因子中,底层水温是影响胶州湾中部海域无脊椎动物群落结构的重要环境因子；双因子组合中,底层水温与盐度组合对中部海域无脊椎动物群落结构影响最大；三因子综合分析,亦对群落结构影响较大。综合看来,底层水温是造成胶州湾中部海域无脊椎动物群落结构季节变化的主要因子。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 0 前言
• 1 文献综述
• 1.1 群落结构研究的主要内容与方法
• 1.1.1 种类组成与区系特征
• 1.1.2 优势种
• 1.1.3 生物多样性
• 1.1.4 群落结构及变化的多元统计分析
• 1.2 国内外无脊椎动物群落结构研究进展
• 1.3 胶州湾无脊椎动物生态学研究意义
• 1.4 研究海域概况
• 2 胶州湾中部海域无脊椎动物种类组成与资源数量变化
• 2.1 材料与方法
• 2.1.1 样品采集与测定
• 2.1.2 数据分析
• 2.2 结果
• 2.2.1 环境因子
• 2.2.2 种类组成
• 2.2.3 种类组成分析
• 2.2.4 优势种组成
• 2.2.5 种间更替
• 2.2.6 资源数量的月间与季节变化
• 2.3 讨论
• 2.3.1 种类组成
• 2.3.2 优势种更替
• 2.3.3 资源数量变化特征
• 3 胶州湾中部海域无脊椎动物群落结构与生物多样性变化
• 3.1 材料与方法
• 3.1.1 数据来源
• 3.1.2 数据分析
• 3.2 结果
• 3.2.1 物种多样性
• 3.2.2 群落结构多元分析
• 3.2.3 群落结构与环境因子的关系
• 3.3 讨论
• 3.3.1 多样性季节变化
• 3.3.2 群落结构月份变化特征
• 4 总结
• 参考文献
• 致谢
• 个人简历
• 在学期间科研情况