底栖动物功能多样性对黄海冷水团季节演替的响应机制

The Yellow Sea is an important component of Chinese offshore marine ecosystems, which has abundant marine biological resources. Because of its special geographic environment, bottom topography and climate condition, there is an important hydrological characteristic – Yellow Sea Cold Water Mass (YSCWM), which is formed in the deep waters in every summer. The cold-water benthic fauna are dominant species in this area which are special in Chinese seas. Although there are many studies about benthic ecology in the Yellow Sea, there are few reports about the functional diversity, especially for the functional response of zoobenthos in the seasonal evolution of YSCWM. Due to the importance of zoobenthos in marine ecosystem and the special importance of YSCWM, based on previous studies, this project will use functional groups, biological traits analysis and stable isotope techniques, combining field investigation, in situ and controlled experiments, to reveal the food sources of macrofauna and meiofauna and their trophic relationships and establish the benthic food web model in the YSCWM waters. This project will clarify the response mechanism of functional diversity of zoobenthos in the seasonal evolution of YSCWM, work out the structure, dynamic process and controlling mechanism of benthic food web in the YSCWM waters and elucidate the functional adaptation mechanism of benthic ecosystem in the natural change.

黄海是我国近海生态系统的重要组成部分，蕴藏着丰富的海洋生物资源。由于其特殊的地理环境、海底地形和气候条件，夏季在深水区形成的黄海冷水团是黄海的重要水文特征。在这一海域栖息着数量占优势的冷水性底栖动物区系，为中国海所特有。虽然黄海是我国开展底栖动物生态学研究较多的海域，但关于底栖动物功能多样性特别是底栖动物在黄海冷水团季节演变过程中的功能响应却未见报道。基于底栖动物在海洋生态系统中的重要地位和黄海冷水团的特殊重要性，本项目将在已有研究基础上，综合运用功能群、生物性状分析和稳定同位素技术，结合野外现场观测、现场实验和受控实验，确定黄海冷水团海域大型和小型底栖动物的食物来源及其营养关系，建立冷水团海域底栖食物网模型，深入研究在黄海冷水团季节演变过程中底栖动物的功能多样性响应机制，揭示黄海冷水团海域底栖食物网的结构、动态变化过程及其控制机制，阐明底栖生态系统对自然变化的功能适应机制。

黄海是我国近海生态系统的重要组成部分，蕴藏着丰富的海洋生物资源。由于其特殊的地理环境、海底地形和气候条件，夏季在深水区形成的黄海冷水团是黄海的重要水文特征。在这一海域栖息着数量占优势的冷水性底栖动物区系，为中国海所特有。虽然黄海是我国开展底栖动物生态学研究较多的海域，但关于底栖动物功能多样性特别是底栖动物在黄海冷水团季节演变过程中的功能响应却未见报道。本项目在已有研究基础上，综合运用功能群、生物性状分析和稳定同位素技术，确定了黄海冷水团海域大型和小型底栖动物的食物来源及其营养关系，建立了冷水团海域底栖食物网模型，深入研究了在黄海冷水团季节演变过程中底栖动物的功能多样性响应机制。结果表明，黄海冷水团及其邻近海域的大型底栖动物丰度总体呈北部高、南部低，近岸高、远岸低的趋势，多毛类为丰度最高的类群。大型底栖动物的生物量总体趋势为南黄海中部、北黄海大部分地区生物量较高，南黄海西部海域生物量较低。Shannon-Wiener多样性指数（H′）为1.25-5.09，平均值为3.68，H′高值区主要位于南黄海北部近岸海域和南黄海南部海域。AMBI和M-AMBI结果显示黄海大部海域受到人为活动的轻微扰动。碳、氮稳定同位素结果表明，双壳类大多数以SOM和浮游植物作为主要食物来源，腹足类大多数为以小型软体动物和多毛类为食的肉食性动物，蟹类是以POM、SOM、浮游动植物、小型软体动物和多毛类等为食的杂食性动物，虾类大多数以浮游动物等小型节肢动物为食，小型鱼类大多数以浮游动物和小型软甲类为食，大中型鱼类则是以小型鱼类、小型软甲类和小型软体动物为食。本研究中的底栖动物处于1.20-3.57营养级。其中，双壳类处于1-2营养级，腹足类、蟹类、虾类和小型鱼类处于2-3营养级，大中型鱼类处于3以上营养级。