为探究局地尺度下近岸岛礁海域之多变水体环境、极高空间异质性对生物群落的影响,于2020-2021年4个季度在大陈岛礁海域底拖网采样,利用等级聚类(cluster)、非度量多维标度(NMDS)等多元统计方法分析甲壳类群落结构的时空格局,并整合温度、盐度、深度等环境因子进行冗余分析(RDA)以解析影响因素,同时利用丰度生物量曲线(ABC)及W统计量评估群落稳态.结果显示:全年共采集甲壳类53种,隶属2目13科29属,虾类占总种类数的56.60％,种类数秋季(43种)＞冬季(41种)＞春季(31种)＞夏季(26种).优势种的季节更替明显,夏秋季以哈氏仿对虾(Parapenaeopsis hardwickii)、中华管鞭虾(Solenocera crassicornis)和三疣梭子蟹(Portunus trituberculatus)为代表的中大型经济种为主,冬春季则以双斑蟳(Charybdis bimaculata)和细巧仿对虾(Parapenaeopsis tenella)为代表的小个体饵料种为主,口虾蛄(Oratosquilla oratotria)在各个季节皆为优势种.甲壳类资源密度季节间变化明显,空间分布不均,呈现秋季最高,春季最低,夏秋两季极显著高于冬春季(P＜0.001),且近岩礁区资源密度最大,河口侧浅水区最小的特点.受洄游物种的季节性迁移和选择性分布,以及岛礁系统内水文环境的区域分化等因素影响,甲壳类群落结构具有显著的季节和空间差异,形成夏秋季异质性高,冬春季相似性大,河口侧浅水区与外侧深水区分化程度突出的格局.底层水温、底层盐度、底层溶氧和水深等环境因子与群落异质性存在显著关系.ABC曲线表明甲壳类群落状态稳定,具有较强的抗干扰能力.研究表明,大陈岛礁海域优势甲壳类季节变动强烈,且在局地尺度上一定程度表现出区域化的群落结构,但皆保持着较高的资源水平,对当地渔业资源的维系发挥着积极作用,也为当地海洋牧场的功能设计提供了资源基础.

以大陈岛礁海域甲壳类为研究对象,多维度分析其多样性时空格局,探索指数间关系,并检验不同层面多样性对局地尺度环境因素的响应.旨在全面多尺度探究大陈岛礁海域甲壳动物群落生态现状,从物种多样性、谱系多样性和功能多样性等不同视角展示该海域生物多样性特征.结果显示:甲壳类群落多样性具有季节异质性,Shannon-Wiener指数(H')、分类多样性指数(Delta)和分类差异指数(Delta*)在秋、春季显著较高,而功能丰富度指数(FRic)在夏、冬季显著较高,功能分异指数(FDiv)和功能分散指数(FDis)在夏季明显低于其它季节.同一维度内,指数间表现出不同程度相关性,物种多样性指数间相关性相对较强.不同维度间,物种丰富度指数(S)与功能丰富度指数(FRic)中度正相关,分类多样性指数(Delta)和分类差异指数(Delta*)与功能分散指数(FDis)中到高度相关.对于局地尺度环境因子变化的响应,功能多样性最为强烈,谱系多样性次之,而物种多样性的关键生态驱动可能为较大尺度的空间因素.研究表明,不同层面多样性的形成受到不同尺度生态因子驱动,因此综合各维度多样性特征及对应受控因子分析,在生物多样性评估中可揭示指数背后更为全面和完整的生态过程.

为探究大陈岛海域浮游动物群落的季节变化,于2020年9月(夏季)、11月(秋季)和2021年 1月(冬季)、4月(春季)分别对大陈岛海域的浮游动物及环境因子进行了 4个航次的调查.结果共鉴定浮游动物90种,包括浮游幼体15类,其中夏季种类数最多(68种),冬季最少(20种),常见的优势种有:百陶箭虫(Sagittabedoti)、微刺哲水蚤(Canthocalanus pauper)、中华哲水蚤(Calanussinicus)等12种(Y＞0.02).浮游动物的年平均丰度和生物量分别为(153.40±214.73)个/m3、(411.93±561.76)mg/m3,二者存在明显的季节变化,平均丰度为春季(380.17±296.14)个/m3＞夏季(135.30±112.59)个/m3＞秋季(67.88±90.52)个/m3＞冬季(25.30±19.11)个/m3;平均生物量为夏季(895.01±802.54)mg/m3＞春季(623.39±358.73)mg/m3＞秋季(91.08± 82.36)mg/m3＞冬季(45.96±84.95)mg/m3.多样性指数(H')和均匀度指数(J')的年平均值分别为1.71±0.96和0.53±0.20,均表现出夏秋季较高、冬春季较低的特征.聚类分析结果表明调查海域的浮游动物可划分为夏季类群、秋季类群、冬季类群和春季类群4组类群.Pearson相关性分析和冗余分析(RDA)结果表明,海水温度、盐度、叶绿素a浓度是影响大陈岛海域浮游动物群落特征的重要环境因素.此外,夏季大陈岛海域水母类浮游动物暴发的现象值得关注.研究结果将为大陈岛海域的生物多样性保护及渔业资源可持续开发利用提供可参考的数据资料.