昌黎海域文昌鱼栖息环境的时空变化

摘要：为了研究昌黎海域近年间文昌鱼种群的栖息环境时空演变，对于取自昌黎海域的2006—2011年19个站点的表层沉积物样本进行分析，并探讨底质环境时空变化对文昌鱼种群的影响。结果表明研究区海域底质偏沙，由大蒲河口为中心区域向南，粒度系数和分选系数数值增大，并呈带状分布，6年间研究区的表层沉积物由于水动力以及入海物质的变化发生波动，并反映到文昌鱼种群的数量和分布上；文昌鱼对于栖息底质具有选择性，趋向于粒度较粗（2.0～2.5φ）、分选系数好（<2）的栖息底质生存；沙质含量达到90%的底质环境中文昌鱼具有集中分布性，浅海养殖业发展和石油污染对文昌鱼的生存产生严重影响。

关键词：文昌鱼（Amphioxus）；栖息环境；粒度特征；颗粒含量；人为活动；分选系数

中图分类号： S931文献标志码： A文章编号：1002-1302（2014）10-0343-03

收稿日期：2013-11-23

作者简介：吴凯（1988—），男，河北石家庄人，硕士研究生，主要从事自然地理学研究。E-mail：2271292661@qq.com。文昌鱼（Amphioxus）是无脊椎动物向脊椎动物演化的典型过渡生物，是研究物种进化的一种珍贵海洋生物，已被列为国家二级保护动物。而青岛文昌鱼是黄、渤海唯一一种文昌鱼，分布在秦皇岛近岸、烟台、青岛胶洲湾及大公岛等海域，昌黎海域为国内青岛文昌鱼栖息密度最高的海域之一[1-2]。尽管国内的研究者已对文昌鱼的栖息环境做过描述，如马明辉等[3]曾运用滦河口地区2000年8月份监测数据对该研究区内的文昌鱼栖息底质特征进行过描述，但随着近几年涉海活动的增多，使得昌黎海域生态环境发生持续性的变化，并使环境质量呈现下降的趋势，影响到本地区文昌鱼种群的生存。为此，我们试图运用昌黎海域2006—2011年间的监测数据，从多年间文昌鱼栖息环境的时空变化的角度，对该区域文昌鱼种群演变及其对环境的响应进行研究。

1材料与方法

1.1研究区自然状况

昌黎县位于河北省东北部，隶属秦皇岛市。该研究海域（图1）北起大蒲河口南岸，南至滦河河口北岸，气候属于暖温带湿润大陆性季风气候，具有光照充足、降水丰沛、雨热同期等特点。昌黎县的海域面积757.88 km2，其中浅海面积 715.86 km2，占海域总面积的94.46%。昌黎县浅海资源条件优越，以保护用海、旅游用海和养殖用海为主，近几年来，昌黎县浅海养殖业发展迅速。

2.2研究方法与监测站位

文昌鱼是一种具有科学研究价值的珍惜物种，虽然在热带和亚热带的8 ～16 m水深的浅海底栖环境中均有分布，但对于生存的底质环境有较高的要求[4]。而沉积物的颗粒特征是研究沉积环境的基础性质之一，是通过物源物质、沉积水动力、搬运距离等共同作用产生的结果，在粒度分析数据中包含了水动力条件和物源等多种信息[5]。因此本试验通过研究区内持续表层沉积物样本数据进行沉积学的粒度分析和沉积环境分析，研究文昌鱼种群栖息环境的时空演变。

国家海洋局于2004年在滦河河口——秦皇岛海域设立生态监控区，共布设监测站位19个（图1），系统开展了海水环境、沉积环境和生物环境等多要素年度监测。

本试验基于2006—2011年6年间表层沉积环境的监测数据运用沉积物颗粒特征分析法、地理学图解分析法和统计学分析方法，对昌黎海域文昌鱼栖息底质环境的时空变化及文昌鱼的响应进行研究。

2结果与分析

2.1昌黎海域文昌鱼栖息底质环境粒度特征的年际变化

研究区位于渤海湾以北沿岸，潮汐能微弱且不稳定，物源物质多由河流补给沿岸流输送[2]。分析结果表明底质类型包含有粉沙质沙（TS）、黏土质粉沙（YT）、细沙（FS）、中细沙（MFS）、细中沙（FMS）、沙（S）多种类型，底质类型分布较广。

同时研究结果表明，底质中硫化物与文昌鱼种群密度之间不具有相关性（5、8和10月相关系数分别为-0.461、-0.556 和0191），底质中的氮磷比和文昌鱼种群密度同样也不具有明显的相关性（5、8和10月相关系数分别等于 -0.551、0504和0.471）。黄伟等[8]研究结果表明，不同的氮磷比例对于浮游植物群落的物种丰度产生显著的影响，但这种影响由于所研究区域的不同和环境的复杂性会产生影响程度的不同。由于近年来氮磷比的大幅度波动变化，势必会影响浮游植物的种群结构，进而威胁到文昌鱼觅食环境的稳定性。

石油作为宝贵的化石燃料，是一种复杂的混合物质，由于近些年来我国对于石油燃料需求量的增加，石油污染对于海洋环境存在着严重的威胁，虽然世界范围内已经对石油的污染产生了高度重视，但一般理解的海洋环境污染为表层海水油膜造成的环境破坏，而对石油在土壤中迁移过程和石油污染物对沉积物的污染认识不足[9]。本试验探究底质中的石油含量与文昌鱼种群密度的关系，发现石油含量与文昌鱼种群密度之间存在着显著的负相关性（-0.643～-0.966），2011年5月共有3个站点检测到文昌鱼，当石油类含量超过54.1×10-6 μg/g时，站点内就无法检测到文昌鱼的活动；8月一共有4个站点检测到文昌鱼，当石油类含量超过 15.2×10-6 μg/g时，站点内就无法检测到文昌鱼的活动；10月一共有4个站点检测到文昌鱼，当石油类含量超过 54.0×10-6 μg/g 时，站点内就无法检测到文昌鱼的活动；石油是一种黏稠物质，会渗透到底质泥沙中，使地质泥沙的缝隙减小，降低底质中氧气含量，破坏文昌鱼的生存环境[8]。

3结语

文昌鱼的种群因为栖息地时空演变出现不同程度的退化，分布区域不断地缩小。为了遏制这种趋势，必须对海域养殖容量进行准确的评估，在养殖容量许可的范围内科学用海，持续发展养殖业，防止过度捕捞；在沿海区域农业生产过程中要尽量减少化肥和农药的使用，减少污染物入海量，加强沿海城市及滦河沿岸污水处理能力建设和对养殖废水处理的管理，实行清洁生产，使生态系统保持一个良性的发展趋势；探究石油类物质增加的来源及富集原因，控制底质中石油类物质的富集，从而为文昌鱼的生长创造一个良好环境。

致谢：本研究的现场采样工作由河北省昌黎黄金海岸国家级自然保护区的环境保护监测人员协助完成，在此表示感谢！

参考文献：

[1]方琦，周仁杰，钟指挥. 白氏文昌鱼幼鱼对海水温度和盐度变化的耐受力研究[J]. 水产科技情报，2010，37（6）：274-278，281.

[2]苏艺，刘佳，韩晓庆，等. 海水养殖对海洋生态环境的影响——以河北省昌黎县为例[J]. 江苏农业科学，2012，40（3）：306-309.

[3]马明辉，张志南，冯志权，等. 滦河口青岛文昌鱼分布与栖息地底质特征[J]. 海洋环境科学，2005，24（2）：39-42.

[4]Desdevises Y，Maillet V，Fuentes M，et al. A snapshot of the population structure of Branchiostoma lanceolatum in the Racou beach，France，during its spawning season[J]. PLoS One，2011，6（4）：e18520.

[5]杨旭辉，冯秀丽，褚忠信，等. 中国东部陆架表层沉积物粒度特征及其沉积环境浅析[J]. 中国海洋大学学报：自然科学版，2012，42（增刊2）：126-134.

[6]赵东波. 常用沉积物粒度分类命名方法探讨[J]. 海洋地质动态，2009，25（8）：41-44，46.

[7]杨建威，任一平，徐宾铎. 青岛自然保护区文昌鱼的资源调查与生长研究[J]. 水利渔业，2008，28（3）：112-114.

[8]黄伟，朱旭宇，曾江宁，等. 氮磷比对东海浮游植物群落生长影响的微宇宙实验[J]. 环境科学，2012，33（6）：1832-1838.

[9]郭超，黄廷林，郭念城. 杏子河沉积物中石油污染物释放实验研究[J]. 工业安全与环保，2012，38（5）：58-60.

[10]杜卫东，万云洋，钟宁宁，等. 土壤和沉积物石油污染现状[J]. 武汉大学学报：理学版，2011，57（4）：311-322.

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