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1、崇明东滩底栖动物群落与潮滩高程的关系徐晓军 1, 2,由文辉 2,张锦平 1,李备军 1( 1.上海市环境监测中心,上海200030; 2.华东师范大学环境科学系,上海200062)摘 要: 东滩低潮滩以软体动物中的麂眼螺、泥螺等占优势; 中潮滩以软体动物的麂眼螺、霍甫水丝蚓、彩虹明樱蛤及双翅目幼虫为优势; 高潮滩的优势种为绯拟沼螺、双翅目幼虫以及一些大型蟹类如无齿相手蟹和天津厚蟹等。在生 物量方面, 中潮滩的底栖动物生物量最高为 139.8 g/m2, 其次为高潮滩, 其生物量为 109.7 g/m2, 生物量最低的为低潮 滩, 仅有 61.77 g/m2, 平均生物量排序为中潮滩高潮滩低潮
2、滩。在多样性方面, 3 个潮带也以中潮滩最高, 其次是高 潮滩和低潮滩。底栖动物的这种分带情况与 3 个潮带特有生境密切相关, 沿高程梯度, 底栖动物群落呈现出明显的空 间生态系列格局。低潮滩代表了潮滩湿地演替的初级阶段。中潮滩底栖动物种类数和多样性都较高, 此带代表了潮滩 湿地演替的较高阶段。高潮滩显示了向陆生群落演变的趋势。关键词: 东滩; 大型底栖动物; 高程;潮滩中图分类号: X2文献标识码: B文章编号: 1004- 8642( 2008) 03- 0030- 03Relationship between Macr obenthos Community and Tidal Flat
3、Elevation in Chongming DongtanXU Xiao- jun,YOU Wei- hui,ZHANG Jin- ping,LIBei- junAbstr act : There was much relation between the structure of macrobenthos community and elevation of tidal flat. Rissoinasp., Bullamya purificata and Corbicula fluminea were dominant in low tidal flat; Rissoina sp., Li
4、mnodrius hoffmeisteri, Mo- erella iridescens and Diptera.sp. were dominant in middle tidal flat; Assiminea latericera, Diptera.sp. and some other big crabs were dominant in high tidal flat. The biomass of macrobenthos was 139.8 g/m2 in middle tidal flat; the biomass of macrobenthos was 109.7g/m2 in
5、high tidal flat; the biomass of macrobenthos was 61.77g/m2 in low tidal flat. The value of Shannon - Wiener s index was following that: middle tidal flat high tidal flat low tidal flat. There was a clear space ecological pattern of macrobenthos community along the elevational gradients of tidal flat
6、 in the Dongtan, which reflected the success process of macrobenthos community with the passage of time and difference of its tolerance to environmental factors.Key wor ds: Dongtan; Macrobenthos; Elevation; Tidal flat引言在此研究的主要内容就是摸清崇明东滩底栖动物的0结构和分布与潮滩高程的关系,提供科学依据。为底栖动物的保护国外研究表明,大的地理尺度的物种分布与温度有关,如不同温度
7、带的河口底栖动物种数会有明显差异; 而一个河口内的较大尺度的底栖动物种类分布则主要取决于河口自然生境的性质, 如盐度、沉 积物类型和深度1。Montagna 等2研究了德克萨斯Nueces 湾的沉积物组成、盐度梯度与底栖动物的关 系, 发现高盐度区域, 大型底栖动物的密度更高, 高的多样性也与高的均一度有关; 大型底栖动物生物研究方法1东滩潮位变化情况1.1Defant 根据全日潮和半日潮振幅的相对比值将潮汐分为 4 种类型: 正规半日潮、不正规半日潮、不正规全日潮和正规全日潮。采样时间及位置在 2005 年 2 月、4 月、7 月和 12 月共采 4 次样, 分别代表冬、春、夏、秋四季。课题
8、研究采用时空替代 法, 将高、中、低 3 个潮滩看作处于同一生态系统演 替中的几个阶段。崇明东滩低潮滩沉积物类型以退 役质为主, 表层主要是光滩, 有少量斑块状的海三棱 藨草在低潮滩上部。中潮滩的沉积物类型以粘土质 粉砂为主, 有成片海三棱藨草分布, 其中也有一些斑 块状的互花米草及零星糙叶苔草。高潮滩主要是芦 苇群落, 在高潮滩下部有一些互花米草, 沉积物类型 以粉砂质泥为主。在东滩东旺沙潮滩, 选择与 98 大 堤垂直的一采样段面, 按照高潮滩, 中潮滩, 低潮滩3 个类型采样, 每个类型选用内径 11 cm 的 PVC 管 采 3 管 , 采 样 深 度 为 30 cm。 多 样 性 指
9、 数 采 用 Shannon- Weiner 多样性指数。从不同潮滩的季节变化来看, 同一潮滩不同季节的底栖动物种类也是不一样的。中潮滩的夏季为 底栖动物种类最多, 有 11 种, 其季节的变化规律为夏季 春季 冬季 秋季。高潮滩最多的也是夏季 , 有底栖动物 7 种 , 其 他 的 冬 、春 、秋 3 季 都 为 6种。高潮滩底栖动物季节的变化规律为夏季 春季= 冬季 = 秋季, 如图 2。1.2121086420冬春夏秋高中低图 2东滩不同潮滩底栖动物种类的季节变化密度和生物量在密度方面:3 个潮滩的底栖动物密度随着季节 的变化而不同。高潮滩在夏季底栖动物密度最高, 为736 个/m2,
10、其中绯泥沼螺密度最高, 为 316 个/m2; 其 次是冬季, 其底栖动物密度为 632 个/m2, 仍然以绯 泥沼螺密度最高, 也为 316 个/m2; 春季和秋季底栖动物密度较低, 分别为 526 个/m2 和 491 个/m2。中潮 滩整体上密度都比较高, 最高值在春季, 其密度为2 456 个/m2, 其次是夏季, 底栖动物密度为 2 105 个/m2,秋季的密度为 1 929 个/m2, 冬季底栖动物密度最低,只有 1 052 个/m2。低潮滩底栖动物群落密度最高值 在冬季, 为 596 个/m2, 其优势种麂眼螺密度为 351个/m2; 其次是夏季, 密度为 526 个/m2,;
11、春季和秋季比较低,2.2结果与分析22.1种类组成调查结果表明,低潮滩共发现底栖动物 10 种,种类组成见图 1, 其中以软体动物占优势, 有 4 种,占总量的 40%; 甲壳动物和环节动物其次, 为 2 种,占总量的 20% ; 昆虫幼虫和其他类的最少,各占10%。中潮滩发现大型底栖动物共计 16 种, 是 3 个潮滩中最多的, 以软体动物占优势, 为 8 种, 占总量 的 49% ; 其次是甲壳动物, 有 4 种, 占 25% ; 环节动物和昆虫幼虫各为 13%。高潮滩总计发现底栖动物12 种, 以软体动物和甲壳类占优势, 各为 5 种和 4 种, 分别占 43% 和 33% , 甲壳动物
12、中无齿相手蟹和 弧边招潮蟹出现比较频繁; 环节动物、昆虫幼虫和其他类各 1 种, 都占 8%。从图中可知, 甲壳动物所占比 例从低潮滩到高潮滩是逐渐增高的, 分别为 20%,密度各为 491 个/m2 和 456 个/m2,两季数量最多的底栖动物为麂眼螺和彩虹明樱蛤。2 500冬春 夏 秋25%和 33%;而环节动物从低潮滩到高潮滩是逐渐2 000降低的, 分别为 20%,13%和 8%。软体动物所占比例在中潮位最高, 为 49% , 高低潮位分别为 43% 和40%。这种比例变化和不同的潮滩所提供的生境差 异有关。各潮滩底栖动物种类排序为中潮位 高潮位 低潮位。1 5001 0005000高
13、中低图 3东滩不同潮滩底栖动物密度的季节变化3 个潮滩的底栖动物生物量存在着差异, 见图4。在高潮滩, 底栖动物生物量夏季最高, 为 172.1 g/m2, 其 次是冬季为 140.5 g/m2, 春季和秋季生物量较低, 分别为 77.1 g/m2 和 55.3 g/m2, 其中珠带拟蟹守螺和中 华拟蟹守螺所占比重较高。中潮滩底栖动物生物量总体较高, 最高值在夏季为 221.4 g/m2, 绯泥沼螺为89.5 g/m2, 其次是春季, 底栖动物生物量为 155.2 g/m2, 秋季生物量为 126.7 g/m2, 最低的是冬季, 底栖动8%10%0%13%13%8%8%10%43%40%49%
14、20%25%33%20%a . 低潮位b. 中潮位c. 高潮位软体动物甲壳动物环节动物昆虫幼虫其他图 1不同潮滩底栖动物群落种类组成密度 /( 个m- 2)种类 / 个物生物量仅为 56.2 g/m2。低潮滩生物量偏低, 最低的在春季和冬季, 底栖动物生物量分别只有 28.7 g/m2和 37.3 g/m2, 最高值出现在夏季, 生物量为 140.7 g/m2,其中泥螺有 138.9 g/m2, 占总量的 98.7% , 占绝对优 势; 秋季其次, 生物量为 64.2 g/m2, 彩虹明樱蛤和弹涂鱼所占比重较大。高、中、低 3 个潮滩 2005 全年底栖动物密度分 别为 596 个/m2、1
15、885 个/m2 和 517 个/m2。中潮滩的 年平均生物量为 139.8 g/m2, 绯泥沼螺、缢蛏、彩虹明 樱蛤和中华拟蟹守螺等软体动物占优势。其次为高 潮滩, 其生物量为 109.7 g/m2, 珠带拟蟹守螺和中华 拟蟹守螺等软体动物占优势。生物量最低的为低潮 滩, 仅有 61.77 g/m2, 河蚬和彩虹明樱蛤等占优势。不 同季节生物量占优势的底栖动物种类并不一样。平 均生物量排序为中潮滩 高潮滩 低潮滩。蚬等占优势; 中潮滩以软体动物的麂眼螺、霍甫水丝蚓、彩虹明樱蛤及双翅目幼虫为优势; 高潮滩的优势种为绯拟沼螺、双翅目幼虫以及一些大型蟹类如无齿相手蟹和天津厚蟹等。在生物量方面, 中
16、潮滩的底栖动物生物量最高, 其中以绯泥沼螺、缢蛏、彩虹明樱蛤和中华拟蟹守螺等软体动物占优势。其次为高潮滩, 其生物量为 109.7 g/m2, 珠带拟蟹守螺和中华拟蟹守螺等软体动物占优势。生物量最低的为低潮滩, 仅有 61.77 g/m2, 河蚬和彩虹明樱蛤等占优势。不同季节生物量占优势的底栖动物种类并不一样。平均生物量排序为中潮滩 高潮滩 低潮滩。在多样性方面, 3 个潮滩也以中潮滩最高, 其次是高潮滩和低潮滩。甲壳动物所占比例从低潮位到高潮位是逐渐增高的, 分别为 20%,25% 和 33% ; 而环节动物从低潮位到高潮滩是逐渐降低的, 分别为 20%,13%和8%。软体动物所占比例在中潮
17、滩最高, 为 49%, 高低250潮位分别为 43%和 40%。这种比例变化和由不同的冬春 夏 秋200150潮滩所提供的生境差异有关。在高潮滩, 沉积物比较致密, 水淹时间相对较短, 比较适合善于掘穴和需要100500较长暴露在空气中呼吸的甲壳类生存, 所以其所占比例最高; 低潮滩水淹时间长, 冲刷比较严重, 不大高中低适合在表层栖息并运动能力弱的物种生存,所以生图 4东滩不同潮滩底栖动物生物量的季节变化活在土壤深层的环节动物所占的比例就相对较高;2.3多样性高中低 3 个潮滩不同季节多样性变化如图 5。软体动物比较多的分布在土壤表层, 以吞噬含有腐殖质的泥土为生, 所以对土壤营养的要求较高
18、, 而中总体来看冬季和秋季多样性指数偏低, 春夏 2 季较高。最高值发生在中潮位的夏季, 为 2.64, 其次是春 季为 2.52。低潮位的冬、夏 2 季最低, 分别为 1.66 和1.55。从全年平均来看, 中潮滩的多样性 最 高 达 到2.36, 其次是高潮滩 2.18, 最低的是低潮滩为 1.81, 顺序为中潮滩 高潮滩 低潮滩, 这与密度和生物 量的变化一致。潮滩由于海三棱藨草的生长恰好能为其提供适宜的生存环境。底栖动物的这种分带情况与 3 个潮带特有生境有密切关系。滩涂潮位的不同, 其所在区域的潮汐也有不同, 潮汐不同从而可以明显影响到潮水的干扰频率、淹没时间、间接影响滩涂的微地貌、
19、沉积状况盐度、有机物含量、盐沼等。中潮滩的潮汐频率对底栖动物的干扰程度可能比较接近底栖动物所能承受的中度干扰, 所以此带的底栖动物各个群落指标包3.02.52.01.51.00.5括多样性都比较高。冬春 夏 秋沉积物方面, 由于东滩的潮水冲击力比较缓和,使得东滩滩涂有一个沉积的趋势,高潮滩的沉积比较明显, 沉积物比低潮滩致密, 透气性低, 硬度较高,这种生境差异也导致了底栖动物结构的差异。3.2沿高程梯度, 呈现出明显的空间生态系列格局高中低图 5东滩不同潮位大型底栖动物多样性的季节变化生物量 / ( gm- 2)污泥法处理高盐废水是可行的。10090807060504030201001601
20、40120100806040200参考文献1 Olivier Lefebvre, Rene Moletta. Treatmentof organicpollution in industrial saline wastewater, A literature reviewJ. Water Research, 2006(40):3 671 - 3 682.2 Campos J L. Nitrification in saline wastewater with high ammonia concentration in an activated sludge unit J.Water Resea
21、rch, 2002(36): 2 555 - 2 560.3 Ramos A F. Biological nitrogen and phenol removal from saline industrial wastewater by submerged fixed - film reactor J. Journal of Hazardous Materials, 2007 (142):175- 183.4 Lefebvre O. Impact of increasing NaCl concentrations on the performance and community composit
22、ion of two anaerobic reactorsJ. Appl Microbiol Biotechnol, 2007(75):61- 69.5 Thongchai Panswad, Chadarut Anan. Specific oxygen, ammonia, and nitrate uptake rates of a biological nutrient removal process treating elevated salinity wastewater J. Bioresource Technology, 1999(70): 237 - 243.6 Charles Gl
23、ass. Joann Silverstein. Denitrification of industrial wastewater J. Journal of Hazardous Materials, 2005( B119) :93 - 98.10 国家环境保护总局. 水与废水监测分析方法M. 第 4 版.北 京: 中国环境监测出版社, 2002.11 Peng Y Z. Pilot - scale studies on biological treatment of hypersaline wastewater at low temperatureJ. Water Sci Technol, 2
24、005(52):129 - 137.(责任编辑 胡燕荣)1 2 3 4 5 6 789 10 11 12 13 14 15 16 17t/dCOD 去除率+- N 去除率NH4TDS图 6 C/N 与 NH4 - N, COD 去除率+许多研究表明11, 盐度的增加并未妨碍微生物的增长和污泥沉降性能。然而, 实验中 MLVSS 并不 是一直增加, 而是经历了由 6.2 g/L 增加到 7.9 g/L 又下降到 3.3 g/L 的过程。可能是盐度质量浓度增加 和溶解氧限制造成。同时这种变化趋势与 COD、氨 氮去除率变化趋势相似。所以去除率的下降, 可能是 因为盐度抑制和溶解氧限制, 使得微生物
25、浓度下降。 实验中, SV30 在 35% 56% 之间, 当 ( SVI) 值在单 位挥发性悬浮固体 56 110 mL/g 之间, 仍表现出良 好的沉降性能。结论3( TDS) 从 5 20 g/L 的变化过程中, COD 去除率在 60% 90%之间。当 ( TDS) 为 16 g/L, COD 容 积负荷为 1.39 kg/(m3d) 时, COD 去除率达到 90%; 当 ( TDS) 为 1219 g/L 时, 随盐度质量浓度的增加,氨氮的去除率从 48%增加到 94%。由此可见, 活性( 上接第 32 页)数和多样性都较高, 此带代表了潮滩湿地演替的较 高阶段。高潮滩, 植被主要
26、以芦苇群落为主, 兼有互 花米草群落, 底栖动物以甲壳类为主, 如无齿相手 蟹等。由于芦苇的生长, 沉积物迅速淡化, 沉积物中 开始有一定数量的昆虫幼虫出现, 显示了向陆生群 落演变的趋势, 这一点与袁兴中在长江口做的研究 一致5。Journal of Biogeography, 1999(26): 1 007 - 1 023.2 Montagna P A, Kallke R D. Ecology of infaunal Mollusca in south Texas estuaries J. America Malacological Bulletin,1995(11):163 - 175.
27、3 Klein G deVires . Intertidal flats and intertidal sand bodies A.In:Davis R A. Coastal Sedimentary Environments C.New York:Springer- Verlag, 1985:187 - 224.4 Wayne C J. The effect of sea and marsh grass on wave energy J. Coastal Reasearch Notes, 1976(4):6 - 8.5 袁兴中, 陆健健. 长江口潮滩湿地大型底栖动物的生态学特征 J. 长江流域资源与环境, 2002,11(5):414 - 420.(责任编辑 胡燕荣)参考文献1 Engle V D , Summers J K. Latitudinal gradients in benthiccommunity composition in Western Atlantic estuaries J.去除率 /%C/N
