第四章(一) 大型底棲生物調(diào)查[專業(yè)課堂]

1、第四章（一）大型底棲生物調(diào)查 底棲生物 benthos 棲息在海洋基底表面或沉積物中的生物。 凡被孔徑為0.5mm套篩網(wǎng)目所阻留的生物，稱為大型底棲生物。 凡能通過(guò)孔徑為0.5mm套篩網(wǎng)目，而被孔徑為0.042mm所阻留的生物，稱為小型底棲生物。,1,藤蔓課堂,一技術(shù)要求和調(diào)查要素 1.1技術(shù)要求 1)采泥樣面積 每站不小于0.2m2 。 2) 套篩孔徑 上層2.0mm5.0mm，中層1.0mm，底層0.5mm。 3) 生物量測(cè)定精密度 濕重0.01g，干重0.1mg；烘干溫度70100。 4) 拖網(wǎng)采樣船速: 2kn左右。 5) 種類鑒定計(jì)數(shù) 常見(jiàn)種必須給出種名，按種計(jì)數(shù)。,2,藤蔓課堂,1

2、.2調(diào)查要素 包括測(cè)定生物量、棲息密度、種類組成、數(shù)量分布及其群落結(jié)構(gòu)。 二采樣 2.1主要儀器設(shè)備 采泥器 1)抓斗式采泥器 水深小于200m 0.1m2的采泥器， 港灣 0.05m2的采泥器。 水深大于200m 0.25m2采泥器；,3,藤蔓課堂,4,藤蔓課堂,5,藤蔓課堂,2)彈簧采泥器(靜力式采泥器) 采泥樣面積為0.1m2。,6,藤蔓課堂,3) 箱式取樣器 采樣體積為500mm500mm500mm（面積0.25m2）。 250mm250mm250mm（面積為0.063m2） 深海取樣或取分層泥樣時(shí)，應(yīng)使用箱式取樣器。,7,藤蔓課堂,拖網(wǎng) 1) 阿氏拖網(wǎng) 水深小于200m網(wǎng)口寬度 1.

3、5m2.0m； 港灣調(diào)查 0.7m1.0m； 大洋深海調(diào)查 2.5m3.0m。,8,藤蔓課堂,2)三角形拖網(wǎng) 沿岸水域和底質(zhì)較復(fù)雜的海區(qū)采樣。 3) 桁（heng）拖網(wǎng) 水深100m以內(nèi)的海區(qū)，底質(zhì)松軟的海區(qū)。 4) 雙刃拖網(wǎng) 底質(zhì)為巖礁、碎石或砂礫的海區(qū)。 5) 深拖光學(xué)系統(tǒng)和深海底棲生物拖網(wǎng) 用深拖光學(xué)系統(tǒng)獲得深海底棲生物錄像和照相底片； 用深海底棲生物拖網(wǎng)采集底棲生物標(biāo)本。,9,藤蔓課堂,絞車和吊桿 小于200m的海區(qū)，用負(fù)荷2 000kg的絞車和吊桿。 速度 0.2m/s1m/s。 專用采泥樣的絞車及吊桿負(fù)荷為1 000kg。 大洋深海采樣，配備液壓絞車及龍門(mén)吊桿。 鋼絲繩 直徑為 8

4、mm10mm。 采泥專用絞車，直徑為 6mm8mm。 大洋深海調(diào)查使用萬(wàn)米鋼絲繩。,10,藤蔓課堂,底棲動(dòng)物漩渦分選裝置專供淘洗泥樣及分選標(biāo)本。,11,藤蔓課堂,套篩 由三層不同孔徑的篩子和支架組成， 上層 2.0mm5.0mm，中層 1.0mm，下層0.5mm。 必須與漩渦分選裝置配合使用。,12,藤蔓課堂,2.2海上采樣 (1)采泥 選擇采泥器 面積為0.05m2的采泥器，每站采5個(gè)樣品； 0.1m2的采泥器，每站采2個(gè)4個(gè)平行樣品； 0.25m2的采泥器，每站采1個(gè)或2個(gè)（平行）樣品。 保證采樣面積應(yīng)大于0.2m2 泥樣淘洗 采用漩渦分選裝置 泥樣分批倒入筒體，調(diào)節(jié)分流龍頭開(kāi)關(guān)至較大顆粒

5、沉積 物不致攪起溢出筒體。,13,藤蔓課堂,(2)拖網(wǎng) 投網(wǎng) 調(diào)查船航速在2kn左右。 近岸淺水區(qū)拖網(wǎng)繩長(zhǎng)應(yīng)為水深三倍以上， 拖網(wǎng)時(shí)間為15min； 水深1000m以上的深海，為水深的1.5倍2.0 倍， 拖網(wǎng)時(shí)間30min1h。,14,藤蔓課堂,15,藤蔓課堂,16,藤蔓課堂,(3)樣品處理 A 采泥和拖網(wǎng)樣品 按類別、個(gè)體大小、柔軟脆弱和堅(jiān)硬帶刺者分別裝瓶。 定量采泥樣品 應(yīng)全部取回（包括余渣）。 定性拖網(wǎng)所獲得的樣品 數(shù)量過(guò)大時(shí)，取小部分稱重、計(jì)數(shù)，換算總個(gè)體數(shù)。 數(shù)量大、定名準(zhǔn)確，保留一定數(shù)量供生物學(xué)等測(cè)定， 其余計(jì)數(shù)和稱重后可傾棄。 稱重和計(jì)數(shù)結(jié)果記錄于表。 典型生態(tài)意義的標(biāo)本 應(yīng)拍

6、照、觀察并記錄。,17,藤蔓課堂,B 保存 (a) 固定液 中性甲醛溶液 丙三醇乙醇溶液 甲醛乙醇混合液 布因（Bouinn）固定液 四氯四碘熒光素染色劑固定液,18,藤蔓課堂,(b) 固定和保存 1）采泥和拖網(wǎng)樣品 暫時(shí)性保存 5%7%中性甲醛溶液， 永久性保存 75%丙三醇乙醇溶液或75%乙醇； 2）大型藻類 一般用 6%甲醛溶液保存 3）海綿動(dòng)物 先用85%乙醇固定，后換以75%乙醇加5%丙三醇保存；,19,藤蔓課堂,4）腔腸動(dòng)物、紐形動(dòng)物、環(huán)節(jié)動(dòng)物以及部分甲殼動(dòng)物 先麻醉，后換5%中性甲醛溶液固定。 紐形動(dòng)物 布因固定溶液固定12h24h后，用乙醇浸洗至無(wú)色 時(shí)止，最后用70%的乙醇保

7、存，供切片用； 5） 星蟲(chóng)類、腕足動(dòng)物、軟體動(dòng)物、部分甲殼動(dòng)物、棘皮動(dòng)物和魚(yú)類 直接用 5%中性甲醛溶液固定。 個(gè)體較大的魚(yú)類和頭足類樣品（0.25kg以上），應(yīng)將10%甲 醛溶液注射入腹腔。 棘皮動(dòng)物的海膽，固定前應(yīng)先刺破圍口膜；,20,藤蔓課堂,6）余渣固定時(shí)，用四氯四碘熒光素染色劑固定液，便于室內(nèi)標(biāo) 本挑揀； (c) 固定的樣品，超過(guò)兩個(gè)月未能進(jìn)行分離鑒定，應(yīng)更換一次 固定液。 C 記錄 每站采樣結(jié)束，應(yīng)即填寫(xiě)表。 采泥和拖網(wǎng)樣品總數(shù)，系指每站采得各類別生物分離后的瓶 數(shù)和包數(shù)。 記事欄記錄該站工作情況。,21,藤蔓課堂,大型底棲生物海上采樣記錄表 共 頁(yè) 第 頁(yè) 海區(qū) 船名 航次 站號(hào)

8、 編號(hào) 經(jīng)度 緯度 水深 m 放繩長(zhǎng)度 m 底質(zhì) 底溫 底鹽 采泥器 m2 采泥次數(shù) 樣品厚度 cm 網(wǎng)型 網(wǎng)寬 m 拖網(wǎng)距離 m 采泥時(shí)間 年 月 日 時(shí) 分 拖網(wǎng)時(shí)間 年 月 日 時(shí) 分至 時(shí) 分 計(jì) 分 采泥樣品總數(shù) 拖網(wǎng)樣品總數(shù) 優(yōu) 勢(shì)種類記錄 序號(hào) 種 名 總個(gè)數(shù)ind 取回個(gè)數(shù)ind 備注 記事： 采樣 記錄 校對(duì),22,藤蔓課堂,渤海： 以老鐵山西角，經(jīng)廟島群島與蓬萊角連線為界，面積 7.7萬(wàn)平方公里 黃海： 以長(zhǎng)江口北啟東角與朝鮮濟(jì)州島西南角連線與東海為界， 面積38萬(wàn)平方公里，北部、中部、南部。 以成山頭與朝鮮長(zhǎng)山串聯(lián)線為界 以北緯34度線為界 東海： 北與黃海相連， 南面以

9、福建的東山島南端至臺(tái)灣的獵鼻頭連線為界 與南海相通，面積77萬(wàn)平方公里 南海 ：北接我國(guó)大陸 周圍較淺，中間深陷，略呈深海盆 型，海區(qū)面積350萬(wàn)平方公里,23,藤蔓課堂,24,藤蔓課堂,25,藤蔓課堂,D 填寫(xiě)標(biāo)簽 已裝瓶的每號(hào)樣品需投入標(biāo)簽。放入樣品桶的樣品，應(yīng)先用紗布包裝，并另加一個(gè)竹簽。 標(biāo)簽格式如下：,26,藤蔓課堂,(4)樣品分析 （實(shí)驗(yàn)室內(nèi)） A 樣品核對(duì) 每航次結(jié)束，應(yīng)認(rèn)真核對(duì)樣品和采樣記錄是否相符。 B 樣品編號(hào) 按調(diào)查采樣站位、采泥和拖網(wǎng)序號(hào)等先后編排。 采泥樣品編號(hào)MXAY M調(diào)查船代號(hào)（代號(hào)可隨船名而改變） X采樣站先后序號(hào)（X=1、2、3 ） A采泥樣品代號(hào)（代號(hào)固定

10、不變） Y采泥樣品序號(hào)（Y=1、2、3 ）,27,藤蔓課堂,舉例：第1站第1個(gè)樣品號(hào)為M1A1，第1站第2個(gè)樣品號(hào)為 M1A2，依次類推。 拖網(wǎng)樣品編號(hào)MXBZ M、X如上 B拖網(wǎng)樣品代號(hào)（代號(hào)固定不變）； Z拖網(wǎng)樣品序號(hào)（Z=1、2、3） C 樣品登記 返航后，及時(shí)處理采泥和拖網(wǎng)樣品。 按分類系統(tǒng)排列編號(hào)，并分別記錄。 每瓶樣品（包括樣品桶內(nèi)的樣品）應(yīng)換以新編號(hào)的標(biāo)簽，并同時(shí)核對(duì)。,28,藤蔓課堂,D 鑒定、計(jì)數(shù) a) 鑒定時(shí)發(fā)現(xiàn)某號(hào)樣品中出現(xiàn)兩種以上， 應(yīng)即分開(kāi)，另編新號(hào)，填寫(xiě)相應(yīng)記錄表，同時(shí)投放 鑒定標(biāo)簽； b) 易斷的紐蟲(chóng)、環(huán)節(jié)動(dòng)物按頭部計(jì)數(shù)； 軟體動(dòng)物的死殼不計(jì)數(shù)； 數(shù)量大時(shí)，可取其

11、中一部分稱重計(jì)數(shù)、換算。,29,藤蔓課堂,E 測(cè)定生物量 a) 濕重生物量； b) 管棲動(dòng)物應(yīng)剝?nèi)ス茏樱ㄐ」芸杀Ａ簦?寄居蟹應(yīng)去螺殼稱重； 軟體動(dòng)物一般不去貝殼，但需吸盡殼表水分； c) 個(gè)體大、數(shù)量多的軟體動(dòng)物的殼和肉分別稱干、濕重； d) 有孔蟲(chóng)、石珊瑚和部分鈣質(zhì)苔蘚蟲(chóng)可不計(jì)重。,30,藤蔓課堂,大型底棲生物定量分析記錄表 共 頁(yè) 第 頁(yè) 海區(qū) 船名 航次 站號(hào) 編號(hào) 水深 m 底質(zhì) 采泥器m2 采樣次數(shù) 采樣厚度 采樣時(shí)間 年 月 日 時(shí) 分 序 號(hào) 種 名 個(gè)數(shù)ind 密 度ind/m2 重量g 生物量g/m2 干 重g/m2 采樣 稱重 計(jì)算 校對(duì),31,藤蔓課堂,2.3資料整理

12、(1)定量泥樣資料 1)計(jì)算 個(gè)體數(shù)和生物量分別換算為ind/m2和g/m2。 2)數(shù)據(jù)匯總 各站所得種類或類群的個(gè)體密度和生物量列表統(tǒng)計(jì)。 3)棲息密度和生物量 按各類群生物所占密度和生物量百分?jǐn)?shù)，用圓形圖或柱狀圖或矩形圖表示。,32,藤蔓課堂,4)棲息密度和生物量分布圖 a) 繪制總密度和總生物量分布圖。 繪制無(wú)脊椎動(dòng)物重要門(mén)類的密度和生物量分布圖； b) 密度分布圖一般以等值線或不同大小的圓圈表示， 密度（ind/m2）的取值標(biāo)準(zhǔn)： 1 000； c) 生物量分布圖，一般以等值線或不同大小的圓圈表示， 生物量（g/m2）取值標(biāo)準(zhǔn)：1，5，10，25，50，100，250，500，1 00

13、0，1 000。,33,藤蔓課堂,5) 種類分布表 鑒定后的定量樣品，按分類系統(tǒng)記錄。 6)主要種類分布圖 選擇對(duì)總密度和總生物量，或?qū)Ω黝惾好芏群蜕锪科饹Q定作用和分布普遍的種類，繪制分布圖。,34,藤蔓課堂,(2)拖網(wǎng)資料 1)種類分布表 鑒定后的定性樣品，記錄 2)主要種類分布圖 繪制定性拖網(wǎng)主要種類分布圖。 (3)種類名錄 采泥和拖網(wǎng)的樣品鑒定之后，按分類系統(tǒng)順序，列出調(diào)查海區(qū)大型底棲生物種類名錄。,35,藤蔓課堂,實(shí)例：鰲山灣底棲生物現(xiàn)狀調(diào)查與評(píng)價(jià) 2005年9月34日， 鰲山灣內(nèi)布設(shè)3個(gè)斷面共9個(gè)調(diào)查站位，對(duì)海水水質(zhì)、沉積物和海洋生物實(shí)施現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)和現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，S1S9為水質(zhì)和沉積物調(diào)

14、查站 S1、S3、S4、S6、S7、S9為海洋生物調(diào)查站位，,36,藤蔓課堂,37,藤蔓課堂,海域生物現(xiàn)狀調(diào)查與評(píng)價(jià) 1）樣品采集與分析方法 底棲生物 底棲生物樣品采用0.05m2曙光型采泥器采集，每站采泥5次，所獲泥樣經(jīng)5.0，1.0，0.5mm孔徑的套篩淘洗后固定，挑揀全部個(gè)體進(jìn)行鑒定。,38,藤蔓課堂,2）評(píng)價(jià)方法和標(biāo)準(zhǔn) 根據(jù)各站的生物密度，分別對(duì)浮游生物和底棲生物樣品的多樣性指數(shù)、均勻度、豐度、優(yōu)勢(shì)度等進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)評(píng)價(jià)分析，計(jì)算公式為： （1）香農(nóng)威弗（Shannon-Weaver）多樣性指數(shù)：,39,藤蔓課堂,式中：H多樣性指數(shù)； s 樣品中的種類總數(shù)； Pi 第i種的個(gè)體數(shù)（ni）與

15、總個(gè)體數(shù)（N）的比值(ni/N或wi/W)。 （2）均勻度（Pielou指數(shù)）： J = H/ Hmax 式中：J 表示均勻度； H種類多樣性指數(shù)值； Hmax為log2S，表示多樣性指數(shù)的最大值，S為樣品中總種類數(shù)。,40,藤蔓課堂,（3）優(yōu)勢(shì)度指數(shù)： D =（ N1+N2 ）/ NT 式中：D 優(yōu)勢(shì)度； N1 樣品中第一優(yōu)勢(shì)種的個(gè)體數(shù)； N2 樣品中第二優(yōu)勢(shì)種的個(gè)體數(shù)； NT 樣品中的總個(gè)體數(shù)。,41,藤蔓課堂,（4）種類豐度指數(shù)（Margalef計(jì)算公式）： d = ( S - 1 )/ log2 N 式中：d 表示豐度； S 樣品中的種類總數(shù)； N 樣品中的生物個(gè)體數(shù)。 評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，即值在34為清潔區(qū)域，23為輕度污染，12為中度污染，l為重污染，以此衡量調(diào)查海域生物群落結(jié)構(gòu)狀況。,42,藤蔓課堂,3）調(diào)查結(jié)果 （1）種類組成 本次調(diào)查各站位共獲底棲生物58種。分屬于渦蟲(chóng)、紐形動(dòng)物、環(huán)節(jié)動(dòng)物、軟體動(dòng)物和甲殼類。 其中渦蟲(chóng)1種，占種類數(shù)的1.72%，紐形動(dòng)物1種，占1.72%，環(huán)節(jié)動(dòng)物30種，占51.72%，軟體動(dòng)物8種，占13.79%，甲殼類18種，占31.03%。 種名錄。,43,藤蔓課堂,（2）生物量及密度的分布 底棲生物的生物量變化范圍： 0.5