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城市发展与环境论文
宁波大学答题纸
(20—20学年第学期)
课号:
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改卷教师:
学号:
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得分:
电厂热污染对象山港小型底栖动物丰度和生物量的影响
XXX
(宁波大学海运学院,浙江省,宁波市,315211)
摘要:
宁波市象山港强蛟热电厂排水口主要生活着海洋线虫、桡足类、介形类和螺类,其中线虫是最优势类群。
其丰度呈现出明显的季节变化特征,春季最高,秋季其次,冬季最低。
生物量夏秋两季最高,春季冬季较低。
小型底栖动物还出现了明显的垂直分布及水平分布,随着深度增加数量逐渐减少,且距排水口由近至远数量逐渐增多。
关键词:
小型底栖动物丰度生物量季节变化垂直分布
1实验背景
小型底栖生物是海洋碎屑食物链的重要环节,是仔、稚、幼鱼和虾蟹等经济动物的重要饵料,而且小型底栖生物类群和物种极其多样,数量大且分布广,且具有特别的生殖对策(繁殖快,生活史短,无浮游幼虫期等)。
因此,对小型底栖生物的丰度和生物量进行研究可为海洋生物资源的可持续利用和海洋农牧化生产提供基本依据和近几十年作为海洋生态监测和生态系统健康评估体系的一个指标,已被广泛应用于海洋环境监测[1-4]。
浙江省地处东南沿海,是全国经济发达的省份之一。
象山港是浙东沿海的一个半封闭型狭长海湾,是宁波市水产品菜蓝子基地。
目前有两个大型燃煤火力电厂在建,一是位于象山港顶部强蛟镇的国华宁海发电厂,另一个是位于象山港中部的大唐乌沙山发电厂,两个电厂目前建设规模都是4×600MW,循环冷却水量约为83m3/s,排水口初始温升控制在8℃左右。
多个电厂建设运行的温排水在象山港水域内影响相互叠加,会进一步加大对象山港环境的压力。
温度变化会引起水质发生物理、化学和生物化学的变化。
温度升高,水的粘度降低,密度减小,水中沉积物的空间位置和数量会发生变化,导致污泥沉积量增多。
水温增加,还会引起溶解氧减少,氧扩散系数增大。
水质的改变还会引发赤潮频发、生物多样性改变等一系列问题。
所以十分有必要对象山港内不同规模下多种电厂布局做温排水影响的监测,并从温排水对小型底栖生物影响的角度论证电厂建设对象山港生态环境的影响,并为象山港后续拟建的电厂以及布局设置提供科学依据。
2材料和方法
2.1采样时间和地点
每季度一次在宁波象山港顶部强蛟镇的国华宁海发电厂排水右侧500米选取A断面,距A断面50米选取B断面,距B断面50米选取C断面,分别采集研究样品。
2.2取样方法
采样时用塑料注射器改制成直径2.9cm的取样管,在未受扰动的情况下,取5重复样品。
芯样长10cm,取出后立即按(0~2)cm、(2~5)cm、(5~10)cm三层,分层装瓶,用5%福尔马林固定,带回实验室进行挑选计数。
2.3室内分选
分选前每瓶样品虎红溶液染色、静置4~12h。
分离用孔径分别为0.5mm、0.25mm、0.125mm、0.061mm、0.031mm五层套筛淘洗。
后四层网筛截留的即为小型底栖生物,用比重为1.15的LUDOX-TM溶液悬浮离心,在WilddM5A型解剖镜下,按类群分别挑选计数。
2.4数据处理与分析
生物量的估算按照类群的个体平均质量(干)乘以各类群丰度的方法,各类群分别采用的个体平均质量(干)见表1。
表1小型底栖动物的个体平均质量(干)
3结果与分析
3.1小型底栖动物类群
本次调查,共鉴定出9个小型底栖动物类群,包括线虫、桡足类、介形类、螺类、涡虫类、多毛类、寡毛类、甲壳类和水生昆虫幼体。
其中主要类群均为线虫、桡足类、介形类。
其中海洋线虫为优势类群,占年平均丰度的61%;其次为介形类、桡足类和螺类,分别占年平均丰度32%、4%、3%,其他占年平均丰度的3%。
小型底栖动物类群生物量见图1,由图1可知,介形类的年平均生物量最大,占53%,其次为海洋线虫,占3%。
图1小型底栖动物类群生物量的百分比
3.2小型底栖动物的丰度及生物量
3.2.1小型底栖动物与海洋线虫的丰度及生物量的季节变化
象山港国华宁海发电厂采样点小型底栖动物年最高丰度出现在春季,为2205.84inds/10cm2,秋季次之,为1913.64inds/10cm2,最低是冬季,为896.26inds/10cm2。
而小型底栖动物的年最高生物量出现在夏季,其次是秋季,最低是冬季,生物量分别为为24874.50μg(dwt)/10cm2、24590.82μg(dwt)/10cm2、718.83μg(dwt)/10cm2。
3.2.2小型底栖动物与海洋线虫的丰度及生物量的垂直分布
由调查数据可知,小型底栖动物春季主要集中在表层(5~10)cm层段,数量占总丰度的50%,生物量占58%;夏季丰度主要集中在(0~2)cm层段,生物量各层分布较为均匀;秋季丰度及生物量(0~2)cm层段均略高于(5~10)cm层段,(2~5)cm层段分布最少;冬季丰度及生物量均主要集中在(0~2)cm层段。
线虫丰度与生物量秋冬两季主要集中于(0~2)cm层段。
春季(5~10)cm层段线虫丰度及生物量均多于(0~2)cm层段,(2~5)cm层段分布最少;夏季两者在(0~2)cm、(2~5)cm层段分布相当,(5~10)cm层段减少明显。
除春季外,桡足类丰度春季主要集中于表层(5~10)cm层段;夏秋季丰度主要集中于(2~5)cm层段,三个层段分布较均匀;冬季桡足类主要集中于(0~2)cm层段。
3.2.3小型底栖动物与海洋线虫的丰度及生物量的水平分布
热电厂海洋线虫及小型底栖生物在不同采样点的分布情况如图2、图3所示。
由图可知,距排污口由近至远,小型底栖生物的丰度依次减少,生物量依次增大。
不同季节中丰度及生物量的分布有所不同。
排水口右侧500米为A断面,距A断面50米为B断面,距B断面50米为C断面。
图2小型底栖生物及海洋线虫丰度的水平分布
图3小型底栖生物及海洋线虫生物量的水平分布
春季线虫及小型底栖生物丰度B断面分布最大,C断面最小;生物量分布情况相反(图4、图5)。
图4小型底栖生物及海洋线虫丰度的水平分布
图5小型底栖生物及海洋线虫生物量的水平分布
夏秋两季海洋线虫丰度、生物量均接近于0,小型底栖动物丰度及生物量距排水口由近至远均呈现递增趋势(图6-图9)。
图6小型底栖生物及海洋线虫丰度的水平分布(夏季)
图7小型底栖生物及海洋线虫生物量的水平分布(夏季)
图8小型底栖生物及海洋线虫丰度的水平分布(秋季)
图9小型底栖生物及海洋线虫生物量的水平分布(秋季)
冬季海洋线虫和小型底栖生物的丰度前者最大值出现在B断面,最小值出现在C断面,后者由A断面至C断面依次增大;生物量两者均由A断面向C断面递减(图10、图11)。
图10小型底栖生物及海洋线虫丰度的水平分布
图11小型底栖生物及海洋线虫生物量的水平分布
4讨论
4.1数量分析
通过以上小型底栖动物在一年中数量上的比较发现,自由生活的海洋线虫、桡足类、介形类是主要类群,不能看出多毛类、寡毛类的数量情况。
这基本与“张志南等胶州湾小型底栖生物的丰度和生物量[3]的研究中发现,自由生活的海洋线虫是最优势类群”,“慕芳红等渤海小型底栖生物的丰度和生物量[4]的研究中发现,三个航次的小型底栖生物的主要类群是线虫、桡足类,其中线虫又占绝对的优势”相符合。
4.2季节差异
Cool(1988)认为,小型底栖生物的高丰度多见于温度比较高的月份,本实验并未直接证明这一点,底栖生物丰度春季最高,秋季仅次于春季,且明显高于夏季时的丰度。
4.3垂直分布
本次调查发现在夏季,小型底栖动物主要分布层面较均匀,这与在其它地方的调查研究有很大出入[5-6]。
根据以往调查研究,底泥越深其小型底栖动物数量越少,生物量也越低。
但本次实验甚至发现在春季底栖生物、线虫以及桡足类分布更集中在(5-10)cm中。
所以可以认为另外一些学者如Wynberg和Branch[7]证实的人为扰动,对表层小型底栖生物丰度的影响会更大。
因此,本实验中的垂直分布结果可能是人为扰动的结果,即热电厂的温排水引起附近水质的物理、化学和生物化学等因素的变化,导致环境内小型底栖生物的垂直变化不是很明显。
4.5水平分布
通过本次调查发现,热电厂小型底栖生物距排污口由近至远,总体上丰度呈现递减趋势,生物量呈现递增趋势,其中夏秋两季小型底栖动物丰度及生物量均距排水口由近至远呈现递增趋势,而海洋线虫的丰度、生物量已接近于0。
可以认为,可能是热电厂温排这一人为扰动的结果,使小型底栖生物丰度及生物量的水平分布均产生了一定程度的变化,排水口附近的小型底栖生物丰度、生物量及多样性明显减少。
4.5意义
宁波市象山港强蛟热电厂温热水对小型底栖生物的丰度和生物量产生了影响。
实验通过获得的一些原始数据,针对小型底栖动物对不同时间、不同地点内的数量分布和类群组成的对比分析,以及对小型底栖动物及其优势种丰度和生物量的季节变化、垂直及水平分布做了简单探讨与总结,归纳了小型底栖动物的分布特点,证实了该电厂温度水对周围生态环境产生的影响,也从一定程度上去揭示小型底栖动物的存在作用和意义,望能为今后相关课题的研究和当地滩涂养殖环境的探索提供一些参考。
5小结
本文实验调查了宁波市象山港强蛟热电厂温热水对小型底栖生物的丰度和生物量影响,得出一些研究结果。
(1)调查海域的小型底栖生物类群优势研究结果表明,自由生活的海洋线虫、桡足类、介形类是主要类群,其中线虫是最优势类群。
(2)电厂温热水的人为扰动使排水口附近小型底栖生物丰度和生物量的季节分布及水平分布产生了显著变化,使生物多样性遭到破坏。
用小型底栖生物丰度和生物量的季节分布变化及水平分布变化监测温热水等人为扰动值有待进一步深入研究。
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