湛江高桥红树林区虾类群落的时空变化.doc

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1、湛江高桥红树林区虾类群落的时空变化第30卷第3期2010年6月广东海洋大学学报JoumalofGuangdongOceanUniversityV_ol-30NO.3Jun.2010湛江高桥红树林区虾类群落的时空变化叶宁,叶健欣,吴晓东2,林广旋2(I.广东海洋大学水产学院,广东湛江524025;2.广东湛江红树林国家级自然保护区管理局,广东湛江524088)摘要:研究20052008年广东省湛江市英罗湾高桥3个红树林区(红坎,两头流,西村)虾类群落的变化特征,并分析虾类群落组成与水质指标(盐度,pH)和沉积物指标(pH,可溶性盐,有机质,黏土,粉砂,砂砾)的相关性.结果表明:3个区域捕获虾类1

2、3596尾,属3科5属9种,刀额新对虾是高桥虾类的优势种;虾类种类年际变化较大,年间相似度平均为70.4,区域间相似度平均为6O.6;红坎虾类多样性较丰富,两头流虾类的优势种明显,各年优势度指数均达0.95以上;3个区域的主要生态因子年间差异不显着(P>0.05);红坎3个采样点的底质性状较复杂,其沉积物特性差异显着(尸<0.05),两头流和西村的底质性状较为单一,其沉积物特性均差异不显着(P>0.05).群落变化特征和沉积物性状有显着相关关系,表明高桥虾类的渔获量受人为因素影响,多样性和分布受环境影响.关键词:虾类资源;红树林;群落结构;生态因子;时空变化;湛江高桥中图分类

3、号:$932.51文献标志码:A文章编号:16739159(2010)03004707TemporalandSpatialChangeofShrimpCommunityinMangroveForestinGaoqiao,ZhanjiangYENing,YEJianxin,WUXiaodong,LINGuangxuan2(1.FisheriesCollegeofGuangdongOceanUniversity,Zhanjiang524025,China;2.HeadOfficeofZhanjiangMangroveNationalNatureReserve,Zhanjiang524088,Chi

4、na)Abstract:Shrimpcommunitieswereanalyzedinthreemangrovereserveareas(Hongkan,Liangtouliu,andXicun)inYingluoBay,Gaoqiao,ZhanjiangCity,GuangdongProvinceinsummerfrom2005to2008,andthecorrelativitybetweenshrimpcommunitycompositionandthewaterquality(salinity,pH)andsedimentindicators(pH,solublesalts,organi

5、cmatter,clay,siltandgrave1)wereanalyzedaswel1.Theresultshowed,13596shrimpwerecaptured,belongingto3families,5gener9species.TheMetapenaeusensiswasthedominantspeciesofshrimpinGaoqiaomangrove.Threeregionsvariedgreatlyinshrimpcaught,andsimilaritybetweentheregionalaverageswas60.6;similaritybetweenyearswas

6、70.4onaverage.ShrimpwasinrichdiversityinHongkan,anddominantspeciesinLiangtouliuwereSOsignificantthatthedominanceindexreachedmorethan0.95from2005to2008.Thedifferenceofthemainecologicalfactorsfrom2005to2008inthreeregionswerenotsignificantrP>0.05).SedimentcharacteristicsofthreespotsinHongkanweresign

7、ificantlydifferent<0.05),suggestingthebosomcharacteristicsinthesesamplingsiteswerecomplex,whilethedifferencesofsedimentcharacteristicsinLiangtouliu&XicunwerenotSOdistinct.suggestingtheboRomcharacteristicswererelativelysimplein收稿日期:200909.22基金项目:中荷合作雷州半岛红树林综合管理和沿海保护项目(IMMCP项目,中国2000.10赠款协议编号05

8、10040);广东海洋大学团队项目“雷州半岛红树林保护和利用”(07112)第一作者:叶宁(1972一),男,实验师,主要从事虾蟹生物学,生态学教学与科研工作.48广东海洋大学学报第3o卷thesetwoareas.Diversitywassignificantlycorrelated,vithsedimentcharacteristics.CorrelativityanalysisresultsshowedthatshrimpspeciesinGaoqiaomangrovewereaffectedbyhumandisturbance,anddiversityanddistributionwe

9、resubjectedtoenvironmentalimpact.Keywords:Gaoqiaomangrove;ecologicalfactors;shrimpcommunity;temporalandspatialvariation高桥红树林属于湛江红树林国家级自然保护区一部分,其红树林面积达763.8hm,是国内最大连片红树林.红树林生态系统是海陆边缘湿地生态系统中的特殊类型,是世界上生产力最高的生态系统之一【l】.红树林的生物碎屑丰富,是许多海洋生物的栖息,繁育,索饵,躲避场所.甲壳类和软体动物被认为是红树林中数量最丰富,最具生态优势的无脊椎动物I2】,虾类群落是红树林生物群落的重要

10、组成部分.但目前国内有关红树林虾类资源方面的研究还很少,仅见何斌源【3J,范航清等【4】研究红树林潮沟游泳动物,唐以杰51研究红树林大型底栖动物群落时提及,而对红树林虾类群落分布,时空变化方面的研究未见报道.笔者就广东省湛江高桥红树林区虾类20052008年的生物多样性,时空分布进行研究,为揭示红树林生态系统结构与功能,亦为该区域红树林生态系统的保护和可持续利用提供科学依据.1调查区域,材料和方法1.1调查区域根据高桥红树林环境条件设置红坎,两头流,西村3个不同生境的采样区域(图1),每个区域设置1个采样点.其中红坎区域多潮沟,红树林茂密,潮沟狭长弯曲,潮沟底质是沙泥底质;两头流区域处两条小河

11、交汇处,红树林稀疏,水面较宽,退潮时由于淡水冲击,形成水下沙坝,少淤泥,砂砾底质;西村区域是典型的溺谷湾海岸类型,潮间带淤泥深厚,开阔平坦,有连片茂密红树林,林缘是大片的滩涂(占潮滩面积70%以上),滩涂主要为潮间光滩盐土和少量沼泽滨海盐土.1.2调查方法1,2.1虾类调查取样和鉴定参照海洋调查规范【6】的采样方法.于每年农历6月15日前后的大潮期间,对每个区域连续采样3d,每天退潮后调查渔民作业使用的两种捕虾渔具的渔获,两种捕虾渔具分别是定置串联倒须陷阱7J和推移兜状抄网l8】(表1o渔具设置在红树林外缘或潮间沟中,用GPS定位.所采样品依据文献【912】鉴定到种,统计各类虾的数量及总重量.

12、109.45E109.46E10947E图1高桥红树林保护区虾类采样区域Fig1SamplingstationatGaoqiaomangrovenaturereserve1.2.2主要生态因子测定虾类随着潮汐水流有一定活动范围,因而需调查采样区域及其附近水域的主要生态因子,所以在每个虾类采样区域设三个主要生态因子取样点,分别是渔具旁1个,按潮汐水流方向,渔具前30m1个,后30m1个,每取样点采集土样和水样.土样取样方法:将长30cm,直径10cm的PVC管插入泥中,封闭另一端,拔出,得土样,每个取样点随机取3个土样.同时测定取样点水的pH,盐度.按照海洋调查规范f”检测土壤粒径组成,可溶性盐

13、,pH和有机质.-1.3数据处理虾类群落物种优势度及多样性特征值分别使用McNaughton指数Dw,种类丰富度指数D,Shannon.Wiener多样度指数,种类均匀度指数E等指标【H】.=(+)/W,D:(一1)/ln,/-/,=一P.InP,E=/4/ln.第3期叶宁等:湛江高桥红树林区虾类群落的时空变化49式中,为群落中所有物种生物量,为总个体数,为第i种的个体数与样品总个体分别为群落中居第1,2位物种的数量,为种类数,数的比值.表1渔具的种类及其主要技术参数Tab1ToolsusedinGaoqiaomangroveandtheirmaintechnologicalparameter

14、s物种相似度=共有种数2/(A点种数+B性的相关关系.点种数).渔获量的变化幅度用变异系数CV表示:CV=(/)100%,S为标准差,为样本平均值.采用MicrosoftExcel2003处理各调查区域问虾类群落原始数据;使用SPSS11.0分析3个采样区域生态因子的差异显着性以及与群落生物多样2结果2.1高桥虾类群落及变动情况2.1.1虾类渔获情况2005至2008年共捕获虾类13596尾,经鉴定属于3科5属9种(表2).表220052008年高桥红树林捕获虾类的组成和数量平均值Tab2ThecompositionandamountofshrimpcapturedinthecreekofGa

15、oqiaomangrovefrom2005to2008说明:除总渔获鲜重单位为g外,其余单位为尾.广东海洋大学学报第30卷2.1.2虾类种类的年际变化2005年,各调查区域共采集虾类7种,其中刀额新对虾占渔获数量的67.76%;2006年共采集虾类8种,刀额新对虾占渔获数量的52.38%;2007年共采集虾类7种,其中刀额新对虾占渔获数量的56.07%;2008年共采集虾类6种,其中刀额新对虾占渔获数量的54.73%.根据郁尧山对优势种评定的方法【I引,刀额新对虾为高桥虾类的优势种.2.1.3虾类渔获量的年际变化表2可见,20052008年,两头流的虾类渔获最多,占总渔获鲜重的73.77%,占

16、总渔获数量的77.08%,红坎最少,占总渔获鲜重0.08%,数量0.06%;2005年虾类渔获最多,占总渔获鲜重的43.48%,数量的48.48%,最低为2006年,占总渔获鲜重的0.10%,数量的0.08%.红坎的虾类年间渔获数量的变异系数CV为42.36,两头流为78.42,西村为55.75,说明红坎虾类资源变化最小,两头流的变化最大;高桥3个区域年间总渔获数量的变异系数CV为204.55,变化幅度较大.2.1.4虾类年间和区域间的相似度从表3可见,高桥红树林的虾类年间的相似度50.0100.0,平均74.0;而区域间相似度28.680.0,平均60.6,可见年间相似度高,而各区域间相似度

17、低.表3高桥红树林区虾类物种的相似度Tab.3SimilarityofshrimpfaunasinGaoqiaomangrovearea注:a指年间相似度;b指区域间相似度;A指红坎Hongkan,B指两头流Liangtouliu,C指西村Xicun.2.1.5虾类群落特征20052008年高桥红树林主潮沟虾类群落变化特征见图25.由图25可见,红坎优势度最小,两头流最高,西村次之;红坎的丰富度最大,两头流的丰富度呈下降趋势,西村的丰富度值呈上升趋势;红坎的多样度指数最大,呈意上升趋势,两头流,西村的多样度均不及红坎的1/2,且呈下降趋势;均匀度指数红坎增加,两头流,西村则变小.2.1.6虾类

18、群落的时空变化特点从历年的虾类渔获情况来看,高桥红树林各区域采样点的虾类种类组成年际相似度高,生物多样性指标历年也相差不大,各调查区域的虾类种类组成较稳定;但高桥虾类渔获量的波动幅度较大.Fi2年份图220052008年高桥虾类渔获优势度McNaughtonIndexofshrimpsfromGaoqiaomangrove矗.om2005to2008第3期叶宁等:湛江高桥红树林区虾类群落的时空变化511.0000.9oo0-800整0.700o.600卅O.5o00.40o0-30o0.20o年份图320052008年高桥虾类渔获丰富度Fig.3RichnessIndexofshrimpsfr

19、omGaoqiaomangrovefrom2005to2008年份图420052008年高桥虾类渔获多样度Fig.4ShannonWienerIndexofshrimpsfromGaoqiaomangrovefrom2005to2008h2oo62oo720o8年份图520052008年高桥虾类渔获均匀度Fig.5PielouIndexofshrimpsfromGaoqiaomangrovefrom2005to2008从空间上来看,虾类群落在3个区域问相似度较低;生物多样性指标红坎的较均匀,无明显优势种;而两头流和西村优势度较明显,两头流虾类以新对虾为主(占77%),西村以脊尾白虾为主(占70

20、%83.5%),其他多样性特征值均偏低.2.2高桥3个区域的主要生态因子及变动情况2.2.1各区域主要生态因子2005,2008年采样点附近地表水的pH,盐度,土壤的pH,有机质,可溶性盐,土壤粒径等主要生态因子(表4).3个调查区域的地表水pH值和盐度均较低,两头流的砂砾所占比例较高,沉积物以砂粒底质为主,西村有机质和可溶性盐占比例很高.表4各区域的主要生态因子Tab4Characteristicsofwater-qualityandsedimentofthesamplingsites52广东海洋大学学报第3O卷续表4(Continued)注:黏土粒径<0.O01mm;粉砂0.063m

21、m;砂砾>O.063ram.A,渔具前30m;B,渔具后30m;C,采样点渔具旁(按流水的方向).2.2.2各采样区域的主要生态因子年际变化对各采样站位2005年和2008年取样测定的生态因子单因素方差分析表明,生态因子变化的P值均大于0.O5,说明各站位的环境因素年际无明显差异,高桥红树林自然保护区的生境比较稳定.2.2.各采样区域的主要生态因子空间变化对高桥红树林区的3个采样区域分别进行单因素方差分析,结果表明,在不同的调查区域内,3个采样点的生态因子差别不同:红坎沉积物性状除土壤pH外,其他的差异极显着(P<0.01),说明其底质较复杂;西村土壤pH和可溶性盐差异显着(P&l

22、t;0.05),说明其底质略有差异;两头流沉积物各指标差异均不显着(P>0.05),说明其底质较简单.2.3高桥虾类群落与主要生态因子的关系从表5可见,高桥虾类渔获量仅与土壤pH显着相关(P<0.01),与其他7个因子不相关,所以实际上生态因子对渔获量影响很小;高桥虾类多样性特征和水质无显着关系(P>O.05),与沉积物相关性除可溶性盐外,其他至少和一项多样性特征有显着关系(P<0.05),说明高桥虾类多样性特征和沉积物性状关系密切,也说明游泳虾类多对底质有偏好及选择性,其个体分布与其栖息环境密切相关【l6J.表5红坎虾类渔获量和多样性特征与其主要生态因子的相关性Tab

23、.5RelativitybetweenshrimpdiversityandmainecologicalfactorsinHongkanarea:P<005;:P<001:NS:P>0053讨论3.1高桥红树林区虾类资源虾类的栖息,繁殖,摄食等生理行为与特定的环境因子密切相关【16】.本研究中,高桥红树林虾种类年间相似度和多样性指标相差不大,表明高桥红树林自然保护区稳定的生境保证了高桥红树林的虾类群落结构的基本稳定.但是,高桥红树林区渔民所用渔具的网目最大仅10rtlm(表1),尺寸均偏小I1,所渔获虾类规格偏小,这将会对虾类资源造成破坏,因此,应加强渔民作业渔具的监管,从而保

24、护该红树林区渔业资源.从表2可见,高桥红树林虾类群落生物量年际第3期叶宁等:湛江高桥红树林区虾类群落的时空变化53变动幅度非常大(CV=204.55),但主要生态因子对其影响不大,认为这可归因于渔民们无节制的滥捕,以及对虾类资源破坏力大的渔具和渔法(如电捕,毒杀和网目很小的渔具)的使用,致使高桥虾类资源进一步遭到破坏.经调查,2005年渔获最多,每月可捕获虾类1330kg,虾类资源较丰富,2006年渔获最少,每月452.5kg,2007年和2008年每月600kg.这是由于2006年的渔民,渔具和捕捉频率最高,捕捞强度最大,分别是10人,16具和每月365次,虾类资源被严重破坏,尽管捕捞强度增

25、加,但渔获不多;而2007年和2008年部分渔民不再从事渔业生产,渔民,渔具和频率最少,分别6人,11具和每月130次,捕捞强度有所降低,虾类资源有所恢复.3.2高桥红树林虾类群落变动与环境的联系三个区域间沉积物差异显着(P<0.05),高桥红树林虾类区域间相似度低;而各区域年间差异不显着(P>O.05),高桥红树林虾类年间相似度高.底质最复杂的红坎,其生物量波动幅度最小(CV=42.36),优势度最小,多样性指数和丰富度最大,均匀度较大,说明沉积物性状差异较显着区域,虾类群落生物量稳定,多样性指标较优,更利于虾类群落繁衍.而底质较单一的西村和两头流,优势度较明显,说明沉积物性状差

26、异不显着的生态环境为其优势种类的生长与繁殖提供适宜的活动环境与食物来源,但生物量不稳定,容易受干扰.4结论研究表明,红树林虾类群落的生物量受人为因素影响较大,随着每年的捕捞强度的不同而变动;而虾类群落的种类,多样性特征和分布受环境因素的影响较大,沉积物性状历年差异小,虾类种类相似度高;各区域沉积物差异大,分布不同种类的虾;同一区域沉积物差异显着的,这个区域虾类群落多样性好,抗干扰能力强,群落组成较稳定.参考文献【1】林鹏中国红树林生态系统【M】北京:科学出版社,1997:1-10【2HogarthPThebiologyofmangrovesMNewYork:OxfordUniver-sityP

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