论文摘要
近年来，耕地短缺、资源不足、环境恶化，已成为当今社会我们面临的主要问题。在陆地资源逐渐无法满足人对生产生活要求的情况下，人们加快了对海洋资源的开发，加剧了渤海湾生态环境的变化。而海洋生态环境的变化可以通过大型底栖动物群落及多样性特征表现出来，大型底栖动物的群落组成、丰度、生物量等生物指数的变化能够准确地反映栖息地环境的长期变化，作为反应人类干扰的重要指标，已被广泛的应用于海岸带生态环境质量评价。同时随着卫星遥感技术的发展，遥感技术已成为监测近岸海洋生物栖息地变化的有效手段。通过利用卫星遥感技术，可直接监测近岸海洋生物栖息地要素及其变化，从而研究滨海生物群落组成的变化。本文以渤海湾近岸海域为研究区域，利用遥感技术获取近年来渤海湾天津段岸线、滩涂、近岸浅海的动态变化，并结合历次渤海湾大型底栖动物资源调查数据，研究岸线、滩涂、近岸浅海等栖息要素变化对渤海湾近岸海域大型底栖动物群落结构的影响，开展的主要工作包括：（1）对研究区海域1987、2005、2007、2008、2009、2010、2011年的LandsatTM遥感数据，利用ENVI软件进行遥感图像预处理、采用eCognition面对对象分析软件通过多尺度分割和最邻近分类对遥感图像进行水域边界提取及分割分类制图，使用ArcGIS10.0空间分析软件提取渤海湾天津段的岸线、滩涂、近岸浅海变化信息，并得到研究区海域变化时空分布图。（2）将研究区内大型底栖动物调查的相关序列数据按照多毛类、软体动物、甲壳动物、棘皮动物和其他进行汇总，并参照遥感数据相关时段调查时间相近的原则进行筛选，得到总物种数、各种类数量所占百分比、总丰度、总生物量、多样性指数和优势种的变化。（3）按照同时段比较原则，将大型底栖动物群落各种类所占百分比、总物种数、总丰度、总生物量和多样性指数分别与同时段近岸栖息地要素变化进行相关性比较，计算出其相关系数r和显著水平p。结合各时段对渤海湾大型底栖动物的调查，从物种数目及其组成、丰度、生物量、多样性指数变化等方面分析岸线、滩涂、近岸浅海变化等栖息环境变化对渤海湾大型底栖动物群落结构造成的影响。得出以下结论：（1）1987年到2005年渤海湾天津海域岸线增加75km，滩涂减少面积为45km2，近岸浅海减少面积为4km2，主要是对滩涂的开垦；随后天津港北港区也开始实施围填海工程，到2008年，累计岸线长度增至124km，累计占用滩涂面积迅速增加到79km2，占用近岸浅海面积增加到26km2，围填海区域逐渐扩展到近海，但仍以开垦滩涂为主；之后，天津港北港区、中心渔港区、南港区相继开始大规模、密集实施围填海工程，到2011年累计岸线长度增加209km，累计占用滩涂减少面积182km2，占用浅海面积221km2。（2）近年来渤海湾大型底栖动物的群落结构发生了很大改变。种群组成上，多毛类种类数量所占比例先增加，之后一直维持在较高水平,软体动物和甲壳动物种类数量所占比例呈下降趋势,棘皮动物和其他种类所占比例则变化不大，一直处于较低状态,同时历年来的优势种变化比较明显，数量上呈现减少趋势，并由耐受性较强的短命机会种占据优势；大型底栖动物的总丰度和总生物量，均呈现明显上升趋势;香农-威纳物种多样性指数、丰富度指数和均匀度指数均呈降低趋势，表明近几年来渤海湾大型底栖动物的生物多样性和物种的丰富度持续遭受破坏。(3)渤海湾近海栖息地环境变化与大型底栖动物生物群落结构变化的相关关系。岸线长度、占用滩涂和近岸浅海面积与软体动物和甲壳动物种类数量所占比例以及大型底栖动物总物种数、香农-威纳指数、丰富度指数、均匀度指数呈负相关关系，说明围填海工程导致环境的变化会不利于软体和甲壳动物，并促使物种数量减少和多样性的降低，其中，岸线长度、占用滩涂面积变化与甲壳动物所占比例均呈显著负相关关系（p<0.05），岸线长度变化与大型底栖动物种丰富度指数呈显著负相关（p<0.05）；岸线长度、占用滩涂和近岸浅海面积与多毛类种类数量所占比例以及大型底栖动物总丰度、总生物量呈正相关关系，说明围填海工程导致环境的变化会促进多毛类数量、总风度和总生物量的增长，其中，岸线长度、占用滩涂面积、占用浅海面积与大型底栖动物总丰度呈显著正相关（p<0.05），占用浅海面积与大型底栖生物总生物量呈显著正相关（p<0.05）。