長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)類型之一。許多研究結(jié)果表明，鹽沼濕地初級生產(chǎn)不僅支持著鹽沼濕地內(nèi)部的食物網(wǎng)，而且對河口及濱海次級生產(chǎn)起著重要的營養(yǎng)支持作用。然而，對于哪類初級生產(chǎn)(藻類和維管植物)是鹽沼濕地食物網(wǎng)的能量基礎(chǔ)、以及鹽沼濕地對河口及濱海漁業(yè)生產(chǎn)的支持程度，仍然沒有一致的結(jié)論。長江口具有豐富的鹽沼濕地資源，但很少有研究關(guān)注這些濕地初級生產(chǎn)對河口次級生產(chǎn)的營養(yǎng)

2、支持作用。另外，外來種互花米草(Spartina alterniflora)正在快速入侵長江口鹽沼濕地，這種C4維管植物入侵將對鹽沼濕地食物網(wǎng)及其營養(yǎng)功能會產(chǎn)生什么樣的影響也是一個值得探討的問題。 為了對長江口鹽沼濕地的保護與管理提出科學(xué)的決策依據(jù)，本研究運用穩(wěn)定同位素方法分析了長江口鹽沼濕地(崇明東灘和九段沙)主要優(yōu)勢大型無脊椎動物和游泳動物的食源，評估了鹽沼濕地初級生產(chǎn)對河口重要經(jīng)濟游泳動物的能量貢獻、揭示了互花米草入侵對鹽

3、沼濕地大型無脊椎動物食源的影響、估算了動物消費者的營養(yǎng)級和構(gòu)建了長江口鹽沼濕地的簡化食物網(wǎng)模型。主要結(jié)果如下： 1.外來入侵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(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(包括底棲微藻和浮游植物)是4種優(yōu)勢游泳動物(鮻、斑尾刺蝦虎魚、中國花鱸和脊尾白蝦)的重要食源。對于鮻和斑尾刺蝦虎魚，鹽沼維管植物比微型藻類貢獻了更大比例的有機碳，并且入侵C4植物互花米草對這2種經(jīng)濟魚類的食源貢獻率超過50％，顯著高于土著C3植物的貢獻。 3.5種優(yōu)勢大型無脊椎動物(菲擬沼螺，中華擬蟹守螺，無齒相手蟹，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種消費者主要同化互花米草和底棲微藻的混合有機碳源。而在土著植物群落中，微型藻類(主要是底棲微藻)是這5種大型無脊椎動物的主要食源。互花米草入侵長江口鹽沼濕地改變了這些優(yōu)勢大型無脊椎動物的食源構(gòu)成，并可能由此改變長江口鹽沼濕地食物網(wǎng)的能量基礎(chǔ)，即由入侵前以藻類為主轉(zhuǎn)變以互花米草碎屑和藻類的混合有機碳為主。 4.長江口鹽沼濕地食物網(wǎng)具有3個營養(yǎng)級(TL)，18種無脊椎

6、動物和4種魚類為初級消費者(TL2)，營養(yǎng)級介于2.0～2.7之間，平均營養(yǎng)級為2.4。2種大型無脊椎動物和7種魚類為次級消費者(TL3)，營養(yǎng)級介于3.0～3.9之間，平均營養(yǎng)級為3.4。此外，鮻、中國花鱸、四指馬鲅和窄體舌鰨等魚類的平均營養(yǎng)級均隨個體生長而增加，表明在生活史過程中，這些魚類發(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(螺類和蟹類)的主要食源。在光灘和潮溝中大多數(shù)雙殼類軟體動物和游泳蟹

7、類的主要食源是微型藻類，但互花米草也為一些雙殼類和蟹類消費者提供了食源。不同游泳動物種類對鹽沼濕地初級生產(chǎn)的依賴程度明顯不同。 6.本研究構(gòu)建了長江口鹽沼濕地營養(yǎng)結(jié)構(gòu)圖譜和簡化食物網(wǎng)模型。31種動物消費者可以劃分3個營養(yǎng)層次，17種動物為碎屑/藻食性(TL<2.6)，7種動物為雜食性(2.6≤TL≤3.0)，7種動物為肉食性(TL>3.0)。 長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