西太平洋海山小型底栖生物群落结构及自由生活海洋线虫多样性研究

Seamounts are distinct, elevated, geological seabed features, and often are considered as biological “hot-spots”. Biological research on seamounts has been limited, and we have a poor understanding of global meiofauna seamount biodiversity. In this study, we try to discover abundance, biomass, community structure and biodiversity of benthic meiofauna from different region of west Pacific Ocean seamounts, especially focus on the nematodes assemblage. To overcome the taxonomy difficulty, we combine molecular and morphological method as part of an integrative taxonomic approach to identify free-living nematodes. The biodiversity was measured at two different scales: α-diversity and β-diversity. The agglomerative classification (CLUSTER) and multidimensional scaling (MDS) methods are applied to assess the nematodes community structure. Multivariate methods were used to detect how species distributions and communities’ classification related to environmental variables. This study would provide a further advancement in the knowledge of meiofaunal communities of seamounts. Only a deeper understanding of the whole benthic communities (including meiofauna) will allow to elaborate effective management and conservation tools for seamount ecosystems.

海山具有独特的生物学特征，正成为海洋生物多样性研究的热点地区，国内外对海山的生态系统研究较为薄弱。本研究以西太平洋深海海山为研究地点，以线虫为主的小型底栖动物为研究对象，将传统形态分类学和分子生物学技术相结合，开展物种组成、分布、密度、生物量、优势种等研究；在 α、β 层次上，采用数量统计的方法对线虫群落的多样性进行了研究，并对各多样性指数进行了讨论；采用分等级聚合聚类和非参数多维标序的方法对深海海山线虫群落进行划分，分析并比较各地形条件下线虫群落结构的差异；采用多变量统计方法探讨了线虫群落与环境因子之间的关系。通过本研究，将加深对深海海山生态系统生物多样性的理解，为今后深海海山底栖动物的生态学、生物多样性监测与评估、生物资源动态变化和海山矿产开发的分析等研究提供新的参考和科学依据。

小型底栖生物特别是自由生活海洋线虫是海洋底层食物链的重要环节，在海洋生态生态系统中特别是深海底层生态系统中扮演着重要的角色。本研究针对目前我国在深海小型底栖生物研究方面不足的现状，选取西北太平洋海山区采薇海山为研究地点，开展以下3个方面的研究：（1）小型底栖动物的组成、分布、丰度和生物量研究；（2）自由生活海洋线虫多样性和空间分布特征；（3）西太平洋海山区线虫分布与环境因子的关系。..在西北太平洋海山区的沉积物样品中共发现了16个类群小型底栖生物，小型底栖生物密度范围8.47－77.03 ind./10cm2，平均为37.83 ind./10cm2；其生物量变化范围2.58－24.48 μg/10cm2，平均为11.50 μg/10cm2；线虫是密度最优势类群，所占比例为87.92%。..对自由生活海洋线虫标本进行鉴定分析结果显示，研究海区线虫隶属于7目24科58属78种。24个科的线虫中，数量优势度位于前三位的科分别是Chromadoridae、Xyalidae和Monhysteridae科。数量优势度超过2%的优势属有3个，分别为Acantholaimus、Halalaimus和Theristus。利用PRIMER物种累计曲线，估算该海区线虫属的数量大致在150-250个属之间。食性分析结果显示该海区线虫中选择性沉积食性最占优势，其次为非选择性沉积食性者，刮食食性和捕食食性比例较低。..相关性分析结果显示，线虫密度与水深呈现极显著相关，与沉积物中的叶绿素含量呈现显著相关关系。对线虫种类组成与环境因子的BIOENV分析结果显示，调查区域线虫的分布不是简单地受单一因子的控制，其群落结构受到水深，叶绿素a和沉积物类型等因子的综合影响。