基于大型底栖动物及其生物指数的海洋沉积环境评价技术研究

Biotic index is a scale for showing the quality of an environment and the status of ecosystem health by indicating the changes of population and community structure with mathematical method. It is an important index for using marine macrofauna to assess marine environmental quality, ecosystem health status and ecological restoration. In pass 20 years, the Europe and United States, a lot of research in biotic index in marine macrofauna has been carried out, but few in China. In our application, some marine benthic biotic indices are going to be selected and used based on macrofaunal history data in different biotopes such as outfalls, bays, estuaries, mangrove and salt marshes, and systematically examine their suitability and validity. To use software calculate biotic indices, a benthic macrofaunal database in China coast have to be established and benthos have to be divided into five ecological groups. New biotic indices or an index system which really reflect benthic environmental quality and biotope status in China coast are going to be established, then to be popularized and applied. This way, technical level in assessing ecosystem health, environmental quality and biotope status in China could be improved. New biotic indices or an index system will be supplied scientific basis for marine and environmental administrative departments.

生物指数是运用数学方法求得的反映生物种群或群落结构变化的数值，用以评价环境质量和生态系统健康状况。基于海洋大型底栖动物的生物指数是评价海洋沉积环境质量和生态系统健康状况的重要指标，也是评价生态系统恢复程度的重要指标。近20年来欧美国家在基于海洋大型底栖动物的生物指数研究长盛不衰，而在我国研究极少。本研究拟将欧美国家提出的基于海洋大型底栖动物的生物指数应用到排污口、内湾、河口、红树林、盐沼等生境，并分析各种生物指数的适用性和有效性；建立我国海域大型底栖动物数据库，并划分它们的生态组群，便于运用相关软件和计算生物指数；建立能综合反映我国海域沉积环境质量的生物指数或指标体系，并加以推广应用。本研究可促进我国海洋底栖生物生态学的发展，可提高我国海洋底栖生物监测和评价技术水平，可缩小我国生物指数研究与欧美国家的差距，为我国海洋和环境部门提供科学管理的依据。

生物指数是运用数学方法求得的反映生物种群或群落结构变化的数值，用以评价环境质量和生态系统健康状况。基于海洋大型底栖动物的生物指数是评价海洋沉积环境质量和生态系统健康状况的重要指标，也是评价生态系统恢复程度的重要指标。本研究运用了Shannon-Wienner 物种多样性指数 (H'), 大型底栖动物污染指数 (MPI), AZTI’s海洋生物指数 (AMBI) 和多变量海洋生物指数 (M-AMBI)等评价了厦门文昌鱼保护区（潮下带砂质环境）、平潭岛中国鲎自然保护区（潮间带砂质环境）、厦门下潭尾（人工红树林湿地）、泉州湾潮间带（红树林湿地、牡蛎石养殖区）、广州南沙潮间带、浙江西门岛潮间带等的生态环境状况。在厦门文昌鱼保护区，探讨了上述四种生物指数的适用性。建立了评价生物指数适用性的一种新方法，即相关系数加和法。这种新方法表明，在厦门文昌鱼自然保护区，多变量海洋生物指数 (M-AMBI)的评价结果更符合砂质海洋沉积环境质量和生态系统健康的实际状况。在广州南沙湿地不同生境比较得出，茳芏生境大型底栖动物浮游生物食者（Pl）的丰富度指数（d）、均匀度指数（J）和多样性指数（H'）均高于海桑生境。平潭岛山岐澳潮间带的物种多样性指数（H'）、均匀度指数（J）和丰度指数（d）均高于坛南湾潮间带的物种多样性指数、均匀度指数和丰度指数。AZTI’s海洋生物指数（AMBI）和多变量海洋底栖生物指数（M-AMBI）值证实山歧澳和坛南湾沙质潮间带生态环境均属于受轻度扰动状态。浙江西门岛潮间带的密秋茄树和疏秋茄树生境大型底栖动物群落的多样性指数（H'）、均匀度指数（J）、丰度指数（d）和多变量海洋底栖生物指数（M-AMBI）高于互花米草生境的。上述研究结果，可为海洋基层监测单位对生物指数的运用提供技术支撑，可为政府部门管理、保护不同海洋生境提供理论支撑。