摘要
北黄海为半封闭的陆架边缘海，海岸线绵长，生态环境复杂，是我国重要的水产养殖区，对其进行生态学研究有着重要意义。为研究北黄海小型底栖动物的时空分布特征以及冷水团系统的长时间尺度变化，于2011年6月和11月、2012年5月和11月、2013年6月和11月、2014年5月和11月搭载“东方红2号”对北黄海进行了采样，对小型底栖动物丰度、生物量、类群组成和群落结构的时空分布特征及其与环境因子的关系进行了研究。结合908专项调查（2006-2007年），以多年数据分析探究冷水团对小型底栖动物的生态效应。 研究海域共鉴定出小型底栖动物20个类群，总丰度中线虫占85%，桡足类占11%，其它类群仅占4%。春夏季和秋冬季的平均丰度分别为（961±797），（679±553）ind/10cm2，平均生物量分别为（1007±753），（658±401）μgdwt/10cm2。93%的小型底栖动物分布在沉积物0-5cm层，桡足类在0-2cm层分布率高于小型底栖动物平均水平。方差分析（ANOVA）检验显示小型底栖动物的丰度和生物量具有明显的季节变化和空间分布格局，即：春夏季高于秋冬季，丰度的水平分布为冷水团周边≥近岸＞冷水团中心；同时北黄海小型底栖动物沉积环境因子中的有机碳（TOC）和底盐（BWS）也存在明显的水平梯度变化：中心＞周边＞沿岸。二因素相似性分析（two-wayANOSIM）显示小型底栖动物的群落结构在不同位置以及不同季节之间皆有显著差异。相似性百分比分析（SIMPER）显示小型底栖动物的类群组成差异主要由桡足类、动吻类、介形类、无节幼、双壳类、多毛类和线虫引起，其中仅无节幼倾向于分布在温度较低的冷水团中心区域，其他类群在冷水团周边或近岸分布的更多。BIOENV分析显示影响小型底栖动物群落结构的环境因子组合主要为底温（BWT）、中值粒径（MD?）和总有机碳/叶绿素a（TOC/Chl-a）之比。Pearson相关分析显示，冷水团区域小型底栖动物的丰度和生物量与底温BWT呈显著负相关，与BWS呈显著正相关；线虫/桡足类之比（N/C）与BWT和TOC呈显著正相关。以上结果表明北黄海冷水团对小型底栖动物时空分布确实产生一定影响。 2012年5月航次在北黄海共鉴定出自由生活海洋线虫60个种，隶属于60个属，25科，3目。线虫平均丰度为（622±239）ind/10cm2，其中优势种为：Prochaetosomasp.（17.07%）、Sabatieriasp.（15.70%）、Parodontophorasp.（13.61%）、Pomponemasp.（10.04%）、Sphaerolaimussp.（5.09%）等。与2007年4月航次进行比较分析，线虫丰度与各多样性指数下降，群落结构无显著差异。BIOENV分析显示影响海洋线虫群落结构的环境因子组合主要为BWS、MD?和Pha/Pha+Chl-a。营养类型方面，2A型占有绝对优势，1B和1A次之，2B占比极少。 2006~2014年间，北黄海冷水团生态系统的生物与非生物环境都有所改变，伴随着沉积物Chl-a含量和BWS的下降以及沉积物TOC含量和BWT的上升，小型底栖动物的丰度和生物量总体呈下降趋势。主成分分析（PCA）和单因素方差分析（one-wayANOVA）皆表明两次调查间有显著差异。沉积物TOC的含量在本次调查中显著高于908调查，为908调查的3倍。BWS的下降可能与黄海暖流的减弱有关。北黄海冷水团中各项因子的变化趋势与全球变化的趋势一致。考虑到冷水团系统的稳定性和敏感性，以冷水团小型底栖动物群落和其沉积环境因子的长时间尺度变化作为对全球气候变化和人类活动影响的响应和指示成为本研究的创新点。 以黄海不倒翁虫Sternaspisscutata为研究对象，开展了DNA条形码和隐存物种多样性研究。采用线粒体细胞色素氧化辅酶I编码基因COI为分子标记，辅以线粒体16SrDNA和细胞核18SrDNA构建Neighbor-Joining（NJ）系统发育树，计算种内与种间遗传距离，通过系统发育分析区分和鉴定物种。本研究重点对42个胶州湾不倒翁虫样品进行了编码，为了便于比较，同时还对2个南黄海和3个东海不倒翁虫样品进行编码，得到CO1序列37条，16SrDNA序列21条，18SrDNA序列11条。基于COI的NJ系统发育树，与16SrDNA和18SrDNA的NJ系统发育树一致，可以较为确定地鉴定出研究海域存在4个不倒翁虫隐存种。DNA条形码研究结果表明，我国海域广分布的底栖动物中隐存着极高的物种多样性，利用DNA条形码技术，结合形态分类、生态学和地理分布对我国海域常见底栖动物进行更准确的物种鉴定十分必要。
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