長(zhǎng)江口鹽沼濕地食物網(wǎng)的初步研究：穩(wěn)定同位素分析.pdf

1、鹽沼濕地是初級(jí)生產(chǎn)力較高、物種較為豐富、食物網(wǎng)結(jié)構(gòu)和碳流途徑十分復(fù)雜、并具有重要生態(tài)功能的特殊生態(tài)系統(tǒng)類(lèi)型之一。許多研究結(jié)果表明，鹽沼濕地初級(jí)生產(chǎn)不僅支持著鹽沼濕地內(nèi)部的食物網(wǎng)，而且對(duì)河口及濱海次級(jí)生產(chǎn)起著重要的營(yíng)養(yǎng)支持作用。然而，對(duì)于哪類(lèi)初級(jí)生產(chǎn)(藻類(lèi)和維管植物)是鹽沼濕地食物網(wǎng)的能量基礎(chǔ)、以及鹽沼濕地對(duì)河口及濱海漁業(yè)生產(chǎn)的支持程度，仍然沒(méi)有一致的結(jié)論。長(zhǎng)江口具有豐富的鹽沼濕地資源，但很少有研究關(guān)注這些濕地初級(jí)生產(chǎn)對(duì)河口次級(jí)生產(chǎn)的營(yíng)養(yǎng)

2、支持作用。另外，外來(lái)種互花米草(Spartina alterniflora)正在快速入侵長(zhǎng)江口鹽沼濕地，這種C4維管植物入侵將對(duì)鹽沼濕地食物網(wǎng)及其營(yíng)養(yǎng)功能會(huì)產(chǎn)生什么樣的影響也是一個(gè)值得探討的問(wèn)題。 為了對(duì)長(zhǎng)江口鹽沼濕地的保護(hù)與管理提出科學(xué)的決策依據(jù)，本研究運(yùn)用穩(wěn)定同位素方法分析了長(zhǎng)江口鹽沼濕地(崇明東灘和九段沙)主要優(yōu)勢(shì)大型無(wú)脊椎動(dòng)物和游泳動(dòng)物的食源，評(píng)估了鹽沼濕地初級(jí)生產(chǎn)對(duì)河口重要經(jīng)濟(jì)游泳動(dòng)物的能量貢獻(xiàn)、揭示了互花米草入侵對(duì)鹽

3、沼濕地大型無(wú)脊椎動(dòng)物食源的影響、估算了動(dòng)物消費(fèi)者的營(yíng)養(yǎng)級(jí)和構(gòu)建了長(zhǎng)江口鹽沼濕地的簡(jiǎn)化食物網(wǎng)模型。主要結(jié)果如下： 1.外來(lái)入侵C4植物互花米草具有最高的穩(wěn)定C同位素比值(-12.64±0.04‰)，2種土著C3植物蘆葦(-27.12±0.19‰)和海三棱蔗草(-27.73±0.35‰)有最低的δ13C值。微型藻類(lèi)(底棲微藻：-20.02±0.07‰；浮游植物：-22.80±0.28‰)的δ13C值介于C3植物和C4植物之間。

4、 2.維管植物和微型藻類(lèi)(包括底棲微藻和浮游植物)是4種優(yōu)勢(shì)游泳動(dòng)物(鮻、斑尾刺蝦虎魚(yú)、中國(guó)花鱸和脊尾白蝦)的重要食源。對(duì)于鮻和斑尾刺蝦虎魚(yú)，鹽沼維管植物比微型藻類(lèi)貢獻(xiàn)了更大比例的有機(jī)碳，并且入侵C4植物互花米草對(duì)這2種經(jīng)濟(jì)魚(yú)類(lèi)的食源貢獻(xiàn)率超過(guò)50％，顯著高于土著C3植物的貢獻(xiàn)。 3.5種優(yōu)勢(shì)大型無(wú)脊椎動(dòng)物(菲擬沼螺，中華擬蟹守螺，無(wú)齒相手蟹，天津厚蟹和紅螯相手蟹)的δ13C值在土著植物(蘆葦與海三棱藨草)群落和入侵植物(互花

5、米草)群落間具有顯著性差異(P<0.05)。在入侵植物群落中，這5種消費(fèi)者主要同化互花米草和底棲微藻的混合有機(jī)碳源。而在土著植物群落中，微型藻類(lèi)(主要是底棲微藻)是這5種大型無(wú)脊椎動(dòng)物的主要食源?；セ撞萑肭珠L(zhǎng)江口鹽沼濕地改變了這些優(yōu)勢(shì)大型無(wú)脊椎動(dòng)物的食源構(gòu)成，并可能由此改變長(zhǎng)江口鹽沼濕地食物網(wǎng)的能量基礎(chǔ)，即由入侵前以藻類(lèi)為主轉(zhuǎn)變以互花米草碎屑和藻類(lèi)的混合有機(jī)碳為主。 4.長(zhǎng)江口鹽沼濕地食物網(wǎng)具有3個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)(TL)，18種無(wú)脊椎

6、動(dòng)物和4種魚(yú)類(lèi)為初級(jí)消費(fèi)者(TL2)，營(yíng)養(yǎng)級(jí)介于2.0～2.7之間，平均營(yíng)養(yǎng)級(jí)為2.4。2種大型無(wú)脊椎動(dòng)物和7種魚(yú)類(lèi)為次級(jí)消費(fèi)者(TL3)，營(yíng)養(yǎng)級(jí)介于3.0～3.9之間，平均營(yíng)養(yǎng)級(jí)為3.4。此外，鮻、中國(guó)花鱸、四指馬鲅和窄體舌鰨等魚(yú)類(lèi)的平均營(yíng)養(yǎng)級(jí)均隨個(gè)體生長(zhǎng)而增加，表明在生活史過(guò)程中，這些魚(yú)類(lèi)發(fā)生了食性的轉(zhuǎn)變。 5.底棲微藻和互花米草碎屑是鹽沼植被區(qū)沉積物取食者(螺類(lèi)和蟹類(lèi))的主要食源。在光灘和潮溝中大多數(shù)雙殼類(lèi)軟體動(dòng)物和游泳蟹

7、類(lèi)的主要食源是微型藻類(lèi)，但互花米草也為一些雙殼類(lèi)和蟹類(lèi)消費(fèi)者提供了食源。不同游泳動(dòng)物種類(lèi)對(duì)鹽沼濕地初級(jí)生產(chǎn)的依賴(lài)程度明顯不同。 6.本研究構(gòu)建了長(zhǎng)江口鹽沼濕地營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)圖譜和簡(jiǎn)化食物網(wǎng)模型。31種動(dòng)物消費(fèi)者可以劃分3個(gè)營(yíng)養(yǎng)層次，17種動(dòng)物為碎屑/藻食性(TL<2.6)，7種動(dòng)物為雜食性(2.6≤TL≤3.0)，7種動(dòng)物為肉食性(TL>3.0)。 長(zhǎng)江口鹽沼濕地食物網(wǎng)存在兩條主要的碳流途徑： (1)碎屑食物鏈：C4植