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围填海活动对渤海大型底栖动物群落的生态影响-以曹妃甸和龙口离岸岛为例
李晓静
Subtype博士
Thesis Advisor刘欣 李宝泉
2020-05-28
Degree Grantor中国科学院大学
Place of Conferral中国科学院烟台海岸带研究所
Degree Name理学博士
Degree Discipline海洋生物学
Keyword渤海 围填海 大型底栖动物 群落演替 底栖健康评价
Abstract近年来,随着海岸带区域经济的快速发展和人口的增长,人地矛盾突出,围填海成为各沿海国家解决土地短缺的重要手段。环渤海经济圈是中国北方发展最快的区域,围填海活动频繁,曹妃甸规划区是我国围填海典型区域,龙口离岸岛是我国北方最大的海上人工岛群。为了掌握围填海影响下渤海南部海域大型底栖动物群落变化和受扰动状况,本文利用2013年10月、2014年4月和8月渤海南部现场调查数据以及1958-2011年文献发表数据,并结合室内模拟实验,研究了曹妃甸和龙口离岸岛临近海域大型底栖动物群落的时空变化以及常见经济种对围填海影响的生物响应机制。主要研究内容和结论如下: 一、利用2013年10月调查数据分析了渤海各典型海域大型底栖动物群落状况,发现黄河口、莱州湾和渤海湾不同海域大型底栖动物群落差异性显著,渤海湾的大型底栖动物群落健康状况较黄河口和莱州湾差,但渤海湾和莱州湾内围填海工程区附近站位和周边海域生物群落差异并不明显。分析自1958年来渤海南部大型底栖动物群落的演替发现,群落的主要类群由甲壳动物和软体动物逐渐被多毛类替代,优势物种由个体较大、寿命较长的经济种软体动物和甲壳类演替为个体较小、寿命较短的多毛类和小型甲壳动物机会种。自2010年以来,渤海南部大型底栖动物群落健康状况逐渐变差,单一、小型机会种蔓延占据主导地位,生物群落变得脆弱不稳定。 二、 利用2013年数据对曹妃甸围填海区大型底栖动物群落进行空间差异性分析,发现距离围填海工程较近站位的物种数、生物多样性均较低。围填海工程对曹妃甸工业区西南侧站位影响最大,该区域物种数和生物多样性最低。同时发现围填海面积较大的年份,生物群落生物多样性较低、群落健康状况较差。利用2010-2013年龙口离岸岛施工前后调查数据分析发现龙口离岸岛建设后,沉积物和海水环境因子以及生物群落都发生了显著的变化,沉积物中油类浓度、海水盐度和悬浮物浓度明显上升。群落小型化、群落结构相似性增加明显。优势种由2010年的多毛类转变为2013年的小型软体动物。生物群落健康状况依距离围填海远近而出现差异,距离龙口离岸岛较远的站位底栖生态健康状况有变好趋势,而距离人工岛较近的站位底栖生态健康状况有变差趋势。 三、 围填海疏浚等工程建设中产生的悬浮物对渤海大型底栖动物经济种幼体的存活具有重要的影响,进而影响生物群落的种群补充。模拟实验表明,高浓度的悬浮物对疣荔枝螺(Thais clavigera)幼体具有明显的急性致死作用,生物存活率与浊度呈现显著的线性负相关关系。随着悬浮物浓度和暴露时间的增加,生物的存活率明显下降。但随着暴露时间的持续增加,生物存活率与浊度的相关显著性逐渐下降。 四、 围填海疏浚等工程建设中的掩埋作用也对渤海底栖动物经济种在行为和生理方面具有显著的影响,影响大小与掩埋深度和掩埋泥沙粒径有关。在30 cm以浅的掩埋深度,等边浅蛤(Gomphina aequilatera)具有良好的垂直迁移能力,且耐受力很强。但随着掩埋深度增加以及掩埋泥沙粒径的减少,掩埋作用会对等边浅蛤产生明显的氧化胁迫,最终导致死亡。30 cm的泥样掩埋深度,等边浅蛤体内超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性均明显上调。同时发现,添加淤泥处理组的底层和中层间隙水的质量状况较差,具有较低的酸碱度和更高的铵盐浓度,同时也有死亡个体出现。 五、 我们发现,渤海生物群落具有明显的演替,围填海活动明显加剧了群落的不稳定,而且围填海施工中产生的悬浮物和掩埋作用对大型底栖动物幼体的成活和种群的补充具有明显的负效应。由于海洋生态系统的复杂性,以及受到气候变化和人类活动的影响,渤海南部生物群落的变化不是围填海单一因素的影响结果。渤海入海河流众多,特别是黄河携带大量泥沙入海,以及黄河口附近的石油开采,加上近年来养殖、捕捞、底拖网等活动的加剧,另外,全球变暖导致的海水温度上升,都会对生物群落造成影响。所以,渤海南部生物群落的变化是气候变化和各种人类活动等多种因素共同作用的结果,而大面积围填海则进一步加剧了群落的退化和演替。
Subject Area海洋科学 ; 海洋生物学
MOST Discipline Catalogue理学::海洋科学
Pages155
Language中文
Document Type学位论文
Identifierhttp://ir.yic.ac.cn/handle/133337/24236
Collection中科院烟台海岸带研究所知识产出_学位论文
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GB/T 7714
李晓静. 围填海活动对渤海大型底栖动物群落的生态影响-以曹妃甸和龙口离岸岛为例[D]. 中国科学院烟台海岸带研究所. 中国科学院大学,2020.
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