南黄海两种不同生境底栖动物粒径谱研究
本文建立了不同季节的青岛砂质潮间带和南黄海中部4个软泥底质站位的底栖群落粒径谱，对砂质潮间带粒径谱季节变化规律进行了研究，对粒径谱生物量谷形成原因进行了探讨，并采用连续积分模型利用粒径谱数据计算了调查站位的底栖群落生产力和耗氧量。
对青岛砂质潮间带为期1年的调查发现砂质潮间带底栖生态系统非生物环境和生物群落有明显的季节变化。可将全年环境分为夏季(6～10月)和冬季(12～4月)两个环境季节，而在这两个环境季节交替时(5月和11月)，环境变化剧烈。小型底栖动物全年平均丰度为1025.40±168.84ind／10cm<'2>，平均生物量为1195.87ug dwt／10 cm<'2>；大型底栖动物年平均丰度为1574 ind／m<'2>，年平均生物量为4.531ecru<'2>。小型底栖动物全年有两个生物量高峰，分别出现在5月和12月，大型底栖动物的丰度和生物量在春季明显高于其他季节。青岛砂质潮间带底栖生物群落丰度和生物量在全年大部分时间内主要受到间隙水溶氧条件的控制，而在低温的冬季则主要受沉积物温度的影响。
底栖生物群落粒径谱结构有明显的季节变化。在1月和4月粒径谱为具有2个生物量谷的三峰模式，但7月和10月份的粒径谱却仅具有1个强度较大的生物量谷，粒径谱分布模式为双峰模式。粒径谱生物量谷的强弱与溶氧条件有着密切联系，表明与其他粒级处的生物相比，生物量谷处的生物对溶氧条件更为敏感。
青岛砂质潮间带4个季节和南黄海中部海域4个站位的正态化粒径谱都适合直线回归模型，平均回归系数分别为0.873和0.885，平均截距分别为14.48和14.10，平均斜率分别为．0.854和-0.893。正态化粒径谱直线回归参数表现出与沉积物间隙水溶氧含量有直接或间接的联系。
通过正态化粒径谱直线回归标准化残差分析，发现底栖动物粒径谱存在两个不同性质的生物量谷，谷底对应的粒级分别为0～l和5～6。其中，大粒级生物量谷比较稳定，谷底强度年平均值为．2.44，跨度稳定在4个粒级范围，谷底位置随季节不同在4～6粒级处摆动，反映群落粒径谱具有稳定的二级结构。小粒级生物量谷的强度却较小且很不稳定，谷底强度年平均值为-0.64，在冬季和春季强度较大，谷底强度分别达到-1.41和-0.85，跨度为3个粒级，但在夏季和秋季却几乎消失，谷底强度仅为-0.08和-0.20，跨度也仅为1个粒级。该生物量谷可能是群落粒径谱三级结构的反映。该三级结构有明显的季节变化，且强度较弱，从而与二级结构相区别，但三级结构的确凿证据和形成原因还有待进一步研究。提出底栖动物粒径谱生物量谷可能是群落对低氧条件的适应现象。大型和小型底栖动物通过不同的选择对低氧环境有着不同的适应方式，而粒级在两者之间的生物对低氧的适应能力最差，因此，在小型和大型底栖动物粒级之间广泛存在明显的粒径谱生物量谷现象。粒径谱生物量谷可以用生物对低氧条件的适应对策分化来解释，为粒径谱不连续性提供了新的理论依据。
利用青岛砂质潮间带和南黄海中部底栖动物粒径谱数据，运用连续模型计算出青岛砂质潮间带底栖动物群落的季节平均次级生产力为2.541 g dwt·m<'-2>·<'-2>，耗氧量为0.120 mmo1·m<'-2>·h<'-1>，小型和大型底栖动物次级生产力占总次级生产力的百分比分别为38.6％和61.4％，小型和大型底栖动物耗氧量占总耗氧量的百分比分别为36.3％和63.7％；南黄海中部海域平均次级生产力为1.79gdwt·m<'-2>·m<'-2>，耗氧量为0.0823 mmol·m<'-2>·h<'-1>，小型和大型底栖动物次级生产力占总次级生产力的百分比分别为47.8％和52.2％，小型和大型底栖动物耗氧量占总耗氧量的百分比分别为44.9％和55.1％。研究结果表明，群落次级生产力和耗氧量之间具有相同的变化趋势，且都与正态化生物量粒径谱截距呈显著正相关，而与斜率无显著关系。利用正态化生物量粒径谱和连续模型可以得到可信的底栖动物群落次级生产力和耗氧量结果。
粒径谱;群落结构;季节变化;底栖动物;砂质潮间带;南黄海;次级生产力;耗氧量
中国海洋大学
硕士
生态学
张志南
2006
中文
Q178.14
87
2007-08-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）