1.总体分布特征
对莱州湾内分布于工作水深约15m以浅沿岸的80个站位开展了底栖有孔虫群落调查研究(图3-14),包括活体、埋葬群以及畸变壳体的相关研究工作,以揭示其对现代沉积环境的指示意义。
图3-14 开展底栖有孔虫研究的表层样站位及水深图
定量鉴定统计结果显示,80个表层样中有8个站位,即B96—B99,B118—B120(黄河入海口南部)和B130(湾东)含有零星壳体,其丰度和简单分异度分别仅为<50枚/m L和<15种,反映生物多样性指标的复合分异度H(s) 和Fisherα指数也进一步佐证了底栖有孔虫种群在该区域的特点,其余72个站位壳体含量尚可,丰度和分异度分别为662枚/m L和25种。
丰度在湾内整体呈现西低东高的趋势,高值出现在研究区东部向海深入的三山岛外围海域,值高于1 000枚/m L。低值区位于黄河入海口南岸、脉沟(支脉河)和小清河入海口外海域,其中黄河口外南岸海域的B96—B100、B118—B121和B132共计10个站位的总体丰度均低于100枚/m L,平均值38枚/m L,并且呈现离岸增加的舌状分布;脉沟(支脉河)和小清河入海口外海域除个别站位较高外,大部分均低于400枚/m L。由此看来,一方面研究区底栖有孔虫的丰度在有河流入海的近岸低,特别是黄河口南岸是丰度最低值区,而远离处和无河流入海的岸边丰度值较高,这可能与河口附近物源丰富,沉积速率高,稀释了有孔虫的丰度有关;另一方面,靠近河口区沉积动力较强,盐度、水深等条件也不如正常浅海环境,这些都是影响因素。简单分异度大于22种的高值区出现在中东部,而低值区同样出现在黄河口外南岸海域,且简单分异度低于22种的站位基本为水深小于6m以浅海域。在研究区西部,活体/死体(L/D)、瓷质壳和胶结壳等参数表现为高值区,且瓷质壳呈舌状向海延伸。
2.活体种群分布特征
本次共鉴定出活体底栖有孔虫42种,丰度及简单分异度的平均值分别为598枚/m L和10种。在80个样品中出现次数大于15的活体属种有:玻璃壳:Cribrononion subincertum(Asano)亚易变筛九字虫(70),Ammonia beccarii vars.(Linné)毕克卷转虫(70),Protelphidium tuberculatum(d’Orbigny)具瘤先希望虫(70),Elphidium magellanicum Heron-Allen and Earland缝裂希望虫(46),Brazalina striata(Cushman)条纹判草虫(44)、Ammonia convexidorsa Zheng S Y凸背卷转虫(30),Elphidium advenum(Cushman)异地希望虫(26),Cribrononion vitreum Wang P透明筛九字虫(25),Cribrononion porisuturalis Zhang S Y缝裂筛九字虫(22);胶结壳:Arenoparella asiatica Polski亚洲砂壁虫(53),Ammobaculites砂杆虫(52),Reophax donghaiensis Zheng L et Zhang东海串球虫(17),Reophax curtus Cushman短串球虫(16);瓷质壳:Quinqueloculina seminula(Linné)半缺五玦虫(42),Quinqueloculina akneriana(Gerke)阿克尼五玦虫(29),Triloculina sp.三玦虫(22)等,这16种个体总数占全部活体有孔虫的94%,可以代表莱州湾活体有孔虫的组成特征,反映现生有孔虫的生态结构特征。
尽管以上16种在大部分站位均有分布,但作为优势种出现频率(以优势种身份出现次数与总样品数的百分比)较高的属种主要集中为4个种:C.subincertum(32.50%)、A.beccarii vars.(28.75%)、P.tuberculatum(20.00%)和Ar.asiatica(7.50%)(表3-10),它们的平均百分含量在整个活体种群中也最高,分别为21.43%、17.80%、13.44%和6.95%。其他百分含量为2%~5%的常见种还包括:Q.akneriana(4.65%)、Am.(4.60%)、E.magellanicum(4.41%)、Q.seminula(4.01%)、Triloculina sp.(3.60%)、B.striata(2.84%)、A.convexidorsa(2.37%)和E.advenum(2.07%)。3类壳质中以玻璃质属种为主,平均为71.61%,胶结壳和瓷质壳含量相当,分别为13.48%和14.91%。
3.埋葬群分布特征
相比活体种群,埋葬(死体)种群更为丰富,共鉴定出63个底栖有孔虫属种,丰度及简单分异度的平均值分别为531枚/m L和23种。作为优势种出现频率较高的属种主要包括P.tuberculatum(45.00%)、Q.akneriana(18.75%)、A.beccarii vars.(15.00%)和Q.seminula(11.25%),它们的平均百分含量在整个活体种群中也最高,分别为17.48%、7.70%、12.91%和7.21%。平均含量大于5%的常见种有E.magellanicum(6.59%)、E.advenum(4.72%)、Quinqueloculina sp.(2.78%)、C.subincertum(2.71%)、A.convexidorsa(2.39%)和Am.(2.06%);百分含量为1%~2%的少见种有Ar.asiatica(1.69%)、Quinqueloculina contorta(d’Orbigny)扭转五玦虫(1.66%)、C.porisuturalis(1.61%)和Triloculina sp.(1.31%);其他属种百分含量均小于1%。死体种群中3类壳质以玻璃质属种为主,平均为71.31%,瓷质壳含量有所增加,平均为23.03%,胶结壳含量仅为5.66%。(www.daowen.com)
4.组合分布特征及对沉积环境的指示意义
利用SPSS软件对研究区的80个表层样品进行Q型聚类分析(Hierachical Cluster Analysis,HCA),所使用数据为至少在一个样品中百分含量大于3%的25个属种。通常认为,出现频率很低的属种在聚类时应被剔除,因为它们在主要种群中起不到明显作用(Kovach,1987,1989),然后根据聚类结果进行区域的划分,在不同区域会有不同活体及死体优势种群分布,这种差异即反映着不同的生态和沉积环境。
根据HCA对80个样品的聚类结果,可以将研究区划分为4个区(表3-10,图3-15),然后分别对活体和死体种群中各主要属种按照4个分区进行统计和分析。
表3-10 优势种出现频率统计表
图3-15 聚类分区图
A区湾东部:活体种群,丰度最高,平均为110枚/m L,从主要活体属种百分含量图上可以明显看出,该区P.tuberculatum优势种,其平均百分含量可达25.15%,其他含量较高的属种还包括C.subincertum(16.29%)、A.beccarii vars.(14.15%)、E.magellanicum(8.75%)和E.advenum(5.02%),其中P.tuberculatum、C.subincertum和A.beccarii vars.以优势种出现的频率也最高。死体种群的丰度和分异度同样最高,分别为1 239枚/m L和27种,三类壳质比例结构与活体相似,属种中仍以P.tuberculatum占绝对优势,平均百分含量32.13%,该种作为优势种在本区出现的频率可高达88.00%,百分含量大于5%的其他属种还有E.magellanicum(12.25%)、A.beccarii vars.(9.49%)和E.advenum(8.13%)。活体及死体的胶结壳和瓷质壳含量一般,无特别指示意义。本区死体群落和活体群落结构接近,说明生物壳体基本没有经过大量搬运过程而进行原地埋葬。仅有属种C.subincertum在活体中为优势种,但在死体群落中含量却很低,说明被搬运至异地进行了埋藏,这可能与该种壳体普遍较小有关,鉴定时发现绝大部分壳体都非常小,很难看清外部结构,可能会造成某些个体属种名称被误定,但可以肯定的是,均属于个体娇小的筛九字虫属(Cribrononion)。这一现象在整个湾内普遍存在,均是活体含量高,死体含量很低,推测可能大量被搬至湾外进行了沉积,以下不再赘述。本区的属种明显受水深、底层海水温度和表层沉积物粒度控制,相关系数显示P.tuberculatum和E.magellanicum与水深和砂具有较高的正相关,说明这两个优势种主要生活在水深较深(大于10m),底层水温较凉,沉积物颗粒较粗的环境中。
B区湾中南部:活体种群,优势种为A.beccarii vars.,其平均含量为23.15%,该种作为优势种出现的频率为54.17%,百分含量大于5%的其他属种还有C.subincertum(13.17%)、P.tuberculatum(12.62%)、Triloculina sp.(8.06%)、Q.seminula(7.50%)、A.convexidorsa(5.58%)和E.magellanicum(5.03%),这些活体属种在本区以优势种出现的频率也较高。死体种群中,属种P.tuberculatum和A.beccarii vars.含量最高,分别为18.58%和14.64%,以优势种出现频率也最高,分别为58.33%和29.17%,百分含量大于5%的其他属种还有Q.seminula(7.90%)、E.magellanicum(6.91%)和A.convexidorsa(4.92%)。本区不管是活体种群还是死体种群含有的瓷质壳含量都较高,分别为21.51%和19.74%,两类种群结构分布接近,反映的生态环境和沉积环境同为水体较浅,受盐度因素控制较大的滨岸环境。
C区黄河口南岸:本区共包括5个样品,平均水深仅为6.05m,活体种群和死体种群的丰度分异度都很低,因而造成仅有的几个种平均含量偏高,不具有分析和统计意义,为明显受黄河物质入海高沉积速率影响的滨岸浅水环境。本区有孔虫种群主要受控因素为沉积速率,其次为水深。
D区湾西部:活体种群,优势种为C.subincertum,其平均含量为36.33%,该种作为优势种出现的频率为57.69%,百分含量大于5%的其他属种还有A.beccarii vars.(17.51%)、Ar.asiatica(12.21%)、Am.(8.13%)、P.tuberculatum(6.00%)和B.striata(5.12%),其中A.beccarii vars.和Ar.asiatica作为优势种出现的频率也较高,分别为23.08%和19.23%,另外,活体种群中瓷质壳含量由相邻B区的21.51%降至6.63%,胶结壳含量大量增加至21.71%。死体种群中,优势种主要为瓷质壳属种Q.akneriana(18.75%)和Q.seminula(7.90%),它们作为优势种出现的频率也最高,瓷质壳总含量大量增加,平均为40.11%,其他含量大于5%的属种还有A.beccarii vars.(9.80%)。本区活体群落和死体群落结构有所差异,主要是在不同的因素控制下造成,该区主要为粉砂质沉积物,其分布区域形状与该区生物分区形状非常相似,活体壳中胶结壳含量较高(21.72%),活体胶结壳与粉砂显示较高正相关(0.455),说明生态环境中沉积物粒度是一个非常重要的因素;在湾内顺时针环流的影响下,将B区优势种群瓷质壳搬运至本区,与原地瓷质壳叠加埋藏,造成较高的死体瓷质壳(40.11%),死体瓷质壳含量与粉砂成较高正相关(0.709),活体瓷质壳与粉砂成较高负相关(-0.532)。
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