福建三沙灣養(yǎng)殖活動(dòng)對(duì)底棲環(huán)境及多毛綱動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)影響研究.pdf

1、三沙灣是東海區(qū)最為典型養(yǎng)殖海灣之一，研究此水域內(nèi)養(yǎng)殖活動(dòng)環(huán)境效應(yīng)具有重要意義。針對(duì)此問(wèn)題已有一定研究基礎(chǔ)，但已有研究存在樣品采集站位過(guò)少、所選環(huán)境因子有限、數(shù)據(jù)分析缺乏統(tǒng)計(jì)學(xué)方法等缺陷，一定程度上影響了所獲結(jié)論的科學(xué)性。本文利用2階段共10個(gè)航次采集數(shù)據(jù)（2009年5月?2010年1月期間共9個(gè)航次和2016年8月航次，兩時(shí)期航次采樣站位不同），選擇養(yǎng)殖環(huán)境沉積物環(huán)境和多毛類動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)為切入點(diǎn)，分析水域內(nèi)3種典型養(yǎng)殖活動(dòng)（大黃魚網(wǎng)箱養(yǎng)

2、殖、鮑魚筏式養(yǎng)殖、海帶吊繩養(yǎng)殖）對(duì)于9種環(huán)境因子（δ15N，δ13C，TOC、TN、C/N比、TP、AVS、含水率和粉粒?粘粒含量）和多毛綱動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)時(shí)空分布差異，以揭示典型養(yǎng)殖活動(dòng)可能的環(huán)境效應(yīng)。包括以下主要內(nèi)容：
　　1典型沉積物環(huán)境因子空間分布差異及其對(duì)養(yǎng)殖活動(dòng)響應(yīng)特征
　　在4種類型水域（無(wú)養(yǎng)殖、大黃魚網(wǎng)箱養(yǎng)殖、鮑魚筏式養(yǎng)殖、海帶吊繩養(yǎng)殖）共設(shè)置41個(gè)采樣站位，采集沉積物表層1cm樣品，分析δ15N，δ13C，TO

3、C、TN、C/N比、TP、AVS、含水率和粉質(zhì)-粘土含量共9個(gè)環(huán)境參數(shù)空間差異，主要結(jié)果如下：
　　（1）Kruskal-Wallis檢驗(yàn)顯示上述所有參數(shù)在4種類型水域之間均不存在顯著差異（P＞0.05），后續(xù)兩兩比較（Behrens Fisher檢驗(yàn)）結(jié)果也表明上述因子無(wú)顯著空間差異，僅δ15N和δ13C在鮑魚養(yǎng)殖和對(duì)照水域、粉粒-粘粒含量在海藻養(yǎng)殖和對(duì)照水域之間存在顯著差異（P＜0.05）。
　　（2）主成分分析（PCA

4、）表明，研究變量分為4類（4個(gè)主成分）（Eigenvalue＞1），主成分共解釋87.70％變異信息。其中，第1主成分（PC1）主要由TOC、TN、含水率和粉粒-粘粒含量組成，解釋量最大（44.00%）。第2主成分（PC2）主要由δ15N，δ13C和TP組成，解釋量為20.20%。第3主成分（PC3）主要由C: N比組成，解釋量為12%。第4主成分（PC4）主要由AVS構(gòu)成，解釋量為11.60%。
　?。?）基于9種環(huán)境因子數(shù)據(jù)的

5、采樣站位PCA和Cluster聚類結(jié)果較為相似， 兩者均顯示站位隨機(jī)分布，并未呈現(xiàn)和養(yǎng)殖水域差異相對(duì)應(yīng)的聚類結(jié)果。
　　上述結(jié)論顯示，養(yǎng)殖活動(dòng)并未對(duì)底棲環(huán)境造成顯著影響。考慮到三沙灣養(yǎng)殖方式和巨大養(yǎng)殖產(chǎn)量（2014年大黃魚產(chǎn)量為1.28×105t）及相關(guān)計(jì)算（課題組未發(fā)表數(shù)據(jù)），本文認(rèn)為養(yǎng)殖廢棄物仍是水域內(nèi)有機(jī)物和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的主要來(lái)源，區(qū)域地形和水文條件，如廣闊灘涂、較好水動(dòng)力交換條件可能是養(yǎng)殖廢棄物未過(guò)度累積重要原因。<

6、br>　　2多毛綱動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)時(shí)空變化特征及其對(duì)養(yǎng)殖活動(dòng)響應(yīng)特征
　　于2009年5月-2010年1月期間設(shè)置9個(gè)航次，設(shè)計(jì)20個(gè)采樣站位，包括2種類型水域（大黃魚網(wǎng)箱養(yǎng)殖和非網(wǎng)箱養(yǎng)殖）；于2016年8月設(shè)置1個(gè)航次，設(shè)計(jì)41個(gè)站位，包括4種類型水域（無(wú)養(yǎng)殖、大黃魚網(wǎng)箱養(yǎng)殖、鮑魚筏式養(yǎng)殖和海帶吊繩養(yǎng)殖）。分析多毛綱動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)的空間（不同類型水域）和時(shí)間（不同航次）差異，采用聚類分析Cluster（劃分群落）、相似性方差分析（群落

7、間差異性檢驗(yàn)）和SIMPER（群落關(guān)鍵物種甄別）來(lái)探討網(wǎng)箱養(yǎng)殖對(duì)多毛綱動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)的影響，使用典型對(duì)應(yīng)分析（Canonical correspondence analysis,CCA）研究群落組成和典型環(huán)境因子之間關(guān)系，主要結(jié)果如下：
　?。?）2009年5月-2010年1月航次數(shù)據(jù)分析顯示，三沙灣網(wǎng)箱養(yǎng)殖水域和非網(wǎng)箱養(yǎng)殖水域多毛綱動(dòng)物豐度分別為184.54ind./m2和124.84ind./m2。2016年8月航次數(shù)據(jù)顯示，網(wǎng)

8、箱養(yǎng)殖水域相比其它類型水域在物種數(shù)、豐度、生物量和Shannon?Wiener多樣性指數(shù)上均占較大的優(yōu)勢(shì)（除豐度略低于鮑魚養(yǎng)殖區(qū)，其它均在第一位），分別為47種、346.20ind./m2、20.12g/m2和2.37。就大黃魚網(wǎng)箱養(yǎng)殖水域多毛類動(dòng)物而言，2016年8月航次物種數(shù)低于2009年5月?2010年1月期間9航次平均值（41種＜65種），前者豐度、生物量均約兩倍高于后者（346.20ind./m2＞180.54ind./m2,

9、20.12g/m2＞8.67g/m2），多樣性指數(shù)H′也顯著較高（2.37＞1.54）。但兩階段航次數(shù)據(jù)的方差分析結(jié)果均顯示，6種典型群落參數(shù)在不同類型水域中均無(wú)顯著差異（P＞0.05）。
　?。?）2009?2010航次相似性雙因素方差分析（Two-way ANOSIM），結(jié)果顯示群落結(jié)構(gòu)在空間上不存在顯著差異（R=0.05,P＞0.05），其中相似性最高航次（2009年5月）聚類分析結(jié)果顯示，網(wǎng)箱養(yǎng)殖和非網(wǎng)箱養(yǎng)殖站位隨機(jī)分布，

10、組間無(wú)顯著差異（R=?0.009, P＞0.05）。基于第二階段的聚類分析顯示，按相似度30%劃分采樣站位共分為3組，SIMPER分析顯示組間關(guān)鍵物種存在差異，但不同水域類型站位較為均勻地分布于各組。第一階段和第二階段相似性方差分析均顯示群落結(jié)構(gòu)在不同水域多不存在顯著性差異，說(shuō)明網(wǎng)箱養(yǎng)殖對(duì)多毛類群落結(jié)構(gòu)并未造成顯著影響。
　　3三沙灣多毛綱動(dòng)物分布和環(huán)境因子的關(guān)系
　　第一階段調(diào)查數(shù)據(jù)分析結(jié)果顯示pH（F=4.72,P＜0.