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《厦门大学》 2003年
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河口港湾沉积环境质量的底栖生物评价新方法研究

蔡立哲  
【摘要】: 针对河口港湾环境质量生物评价研究领域的热点和难点,以厦门港潮下带、深圳湾福田潮间带和集美凤林红树林湿地等海区为主要研究区域,将环境质量生物评价的新思路引入河口港湾污染的生物监测。根据2001年至2003年在厦门港潮下带、深圳湾福田潮间带和集美凤林红树林湿地等海区获得的大量的大型底栖动物调查数据,描述了不同海区和生境的大型底栖动物群落结构。采用了国际著名的Primer 5.0和SPSS11.0统计软件,对所获得的数据进行统计分析。应用和验证了国外新提出的生物系数(BC)和底栖生物完整性指数(B-IBI),对其局限性和可行性进行了分析。创建了大型底栖动物污染指数(MPI),该指数的应用不受专业、海区、生境的限制,简单易行。测定了大型底栖动物体内典型多环芳烃(PAHs)残留量。分析了沉积物重金属和典型PAHs含量与大型底栖动物密度之间的相关关系。观察了蒽、菲、芘、屈混合液对菲律宾蛤仔抗氧化酶活性影响。取得了目前国内运用大型底栖动物生物系统多个层次进行环境质量生物评价方面丰富、系统的研究成果。主要研究结果归纳如下: 1、2001年7月至2003年5月在厦门港潮下带的6个航次共获得大型底栖动物116种,其中环节动物66种,软体动物18种,节肢动物17种,棘皮动物5种,其它动物10种。分布最广的是双鳃内卷齿蚕(Aglaophamus dibranchis)、丝鳃虫(Cirratulus sp.)和背蚓虫(Notomastus latericeus),它们几乎在18个取样站均可发现;在某些取样站密度很高的是光滑河蓝蛤(Potamocorbula laevis)、似蛰虫(Amaeana trilobata)、等栉虫(Isolda pulchella)和双形拟单指虫(Cossurella dimorpha)。2002年西海域禁止水产养殖后,宝珠屿附近海域大型底栖动物种数、密度和生物量有所增加。 2、2002年4个季度在深圳湾福田潮滩12个取样站定量采集获得底栖动物34种,其中环节动物18种,软体动物7种,节肢动物7种,其它动物2种。主要优势种是寡毛类的沼蚓(Limnodriloides sp.)、多毛类的羽须鳃沙蚕(Dendronereis pinnaticirris)、尖刺缨虫(Potamilla acuminata)和小头虫(Capitella capitata)、甲壳动物的莫顿长尾虾(Apseudes mortoni)等。与厦门港潮下带相比,深圳湾福田潮滩各取样站次之间大型底栖动物群落有较高的相似性,在50%左右的相似性水平上即可全部聚合。深圳湾福田潮滩大型底栖动物数量的水平断面和纵向断面分布很有规律性,反映了明显的污染梯度。 3、2002年4个季度取样在集美凤林红树林区获得大型底栖动物42种,其中环节动物17种,软体动物11种,节肢动物9种,其它动物5种。主要优势种是软体动物的梯拟沼螺(Assiminea scalaris)、粗束拟蟹守螺(Cerithidea djadjariensis)和节肢动物的弧边招潮(Uca arcuata)。环节动物寡毛纲的沼蚓在2002年1月有较高的密度。 4、厦门港潮下带的种类多样性指数(H’)平均值高于集美凤林红树林区和深圳湾福田潮滩。厦门港潮下带后3航次的H’平均值高于前3航次,这说明厦门西海域禁止水产养殖后大型底栖动物物种多样性有所增加。H’虽然在国内外应用较普遍,但它在评价污染方面的局限性在于:(1)在有些污染情况下,H’反而增高。(2)在有些情况下,H’指示污染不敏感。(3)在有些情况下,很难区别H’是生境差异还是污染差异。 5、建立了简便易行的大型底栖动物污染指数(MPI)。MPI=10~(2+k)[∑(Ai-Bi)]/S~(1+k)+50。Ai和Bi分别是第ⅰ个种密度和生物量优势度,K=|∑(Ai-Bi)|/∑(Ai-Bi),当∑(Ai-Bi)为正值时,K=1;当∑(Ai-Bi)为负值时,K=-1。MPI越小,沉积环境越清洁,反之,污染越严重。MPI的优点是实现丰度生物量比较法(ABC)的数字化,而且反应灵敏,计算简便。MPI与H’有显著负相关关系,但MPI比H’反应灵敏。厦门港潮下带MPI平均值低于集美凤林红树林区,更低于深圳湾福田潮间带,反映了厦门港 中 义 搞 劳 潮卜带沉积环境质量优于集美风林红树林区,更优于深圳湾福田潮间带。 6、通过对深圳湾福田潮间带、厦门港潮下带和集美凤林红树林区生物系数(BC)的计算, 探讨SC应用的可行性和适用性。发现SC明显的有卜列不足之处:(1)计算繁杂。(2) 所有大型底栖动物归属哪些生态组别不容易确定。(3)需要底栖生物专业的知识。若 以各个种类密度占总密度百分比来确定百分级数,虽然容易确定生态组别,但结果与 现实有很人差距。 7、底栖生物完整性指数(B-IBI)是一种多“秩(metfics)”方法。多秩方法的重点在于定 义一组指标或“秩”,每一个指标能提供不同的生物属性信息,并且综合起来能给出生 物群落情况的总体指标。在厦.]港潮下带、集美凤林红树林区和深圳湾福田潮间带, B-IBI与 H,$[IMPI的结果并不很一致,这可能与三种生境计算 B-IBI的秩有所不同有 关。B.IB!计算过程中何选择“秩”仍然是一个值得探讨的问题,许多“秩”的选择范 围太大,人为决定的成分太多。 8、应用统计软件对大型底栖动物优势种和常见种与沉积环境物中重金属、PAHS、有机质含 量和粪大肠菌群数进行相关分析。?
【学位授予单位】:厦门大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2003
【分类号】:X820

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前2条
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【参考文献】
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【同被引文献】
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【二级引证文献】
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中国博士学位论文全文数据库 前6条
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8 邵红;何月林;;生态调控方法对大气污染的防治[A];2003年内蒙古自治区自然科学学术年会优秀论文集[C];2003年
9 滕彦国;倪师军;;矿床地质环境模型与矿床环境地球化学行为研究现状[A];第二届全国成矿理论与找矿方法学术研讨会论文集[C];2004年
10 陈静;郭彦波;郭卫红;;石家庄市城市环境质量红色预警模型的建立[A];中国气象学会2005年年会论文集[C];2005年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 连维良 吴天君;克难攻坚 再接再厉 为改善我市环境质量再创辉煌[N];新乡日报;2005年
2 记者  邵丽华;形成节约资源保护环境的产业体系[N];中国环境报;2006年
3 记者 单小书;优化产业布局 改善环境质量 实现持续发展[N];抚顺日报;2007年
4 记者 江涛 左利琼;一季度全市环境质量有喜有忧[N];广元日报;2006年
5 记者  赵婵莉;银川环保部门:6项措施确保首府环境质量[N];华兴时报;2007年
6 记者 张骁骏;突出重点区域加强保护措施 努力实现环境质量根本好转[N];陇东报;2006年
7 记者  张青红 通讯员  任汉诗 谢飞;港区环境质量提升[N];连云港日报;2006年
8 记者 许德忠;五大工程力促我市环境质量明显提高[N];武威日报;2007年
9 李丽静;河南1月至10月环境质量明显改善[N];西部时报;2006年
10 张庆飞;我市强化污染控制改善环境质量[N];长白山日报;2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 蔡立哲;河口港湾沉积环境质量的底栖生物评价新方法研究[D];厦门大学;2003年
2 张培玉;渤海湾近岸海域底栖动物生态学与环境质量评价研究[D];中国海洋大学;2005年
3 彭松耀;黄东海大型底栖动物群落结构特征[D];中国科学院研究生院(海洋研究所);2013年
4 杨明生;武汉市南湖大型底栖动物群落结构与生态功能的研究[D];华中农业大学;2009年
5 王备新;大型底栖无脊椎动物水质生物评价研究[D];南京农业大学;2003年
6 安传光;长江口潮间带大型底栖动物群落的生态学研究[D];华东师范大学;2011年
7 张均龙;黄海大型底栖生物多样性与群落结构的研究[D];中国科学院研究生院(海洋研究所);2012年
8 金城;基于理化—生物关联检测的中药(板蓝根)生产过程质量控制方法初步研究[D];中国人民解放军军事医学科学院;2009年
9 林清贤;闽南沿海红树林区鸟类及其与大型底栖动物相关关系研究[D];厦门大学;2003年
10 罗祖奎;崇明东滩水鸟对鱼塘抛荒早期阶段的反应及食物因子分析[D];华东师范大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 徐成斌;辽河流域河流水质生物评价研究[D];辽宁大学;2006年
2 耿世伟;河流廊道尺度效应对大型底栖动物群落影响研究[D];浙江工业大学;2012年
3 张跃平;江苏大型底栖无脊椎动物耐污值、BI指数及水质生物评价研究[D];南京农业大学;2006年
4 金家琪;贵州省赤水市生态修复区环境质量评价及生态修复模式研究[D];西南农业大学;2005年
5 李勇;基于环境库兹涅茨曲线的我国经济增长与环境污染相互关系的初步评价[D];青岛大学;2007年
6 张力;包头市高尚住区环境规划设计初探[D];西安建筑科技大学;2008年
7 杨思思;中国FDI、经济增长与环境质量的关系研究[D];华中科技大学;2007年
8 杜东;滦河三角洲地区地下水污染及趋势分析[D];长安大学;2007年
9 杨兆立;基于EKC曲线的云南省经济增长与环境质量变化关系分析[D];陕西师范大学;2009年
10 林立忠;石化工业污染对泉港区环境质量影响研究[D];福州大学;2003年
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