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红树林生态系统是热带亚热带海岸带的生态关键区,不仅具有生物多样性高的特点,而且还具有高生产力、高归还率、高分解率的特性。作为海岸滩涂和河口海湾的一种湿地生态系统,其研究具有重要的理论意义和经济意义。作为红树林生态系统的重要组成部分,小型底栖动物是红树林生态系统物质循环和能量流动中积极的消费者和转移者,由于其野外采样简便、数量巨大、物种多样性极其丰富、生活周期短、生活史中无浮游阶段等特点,常被用作生物监测重要的指示生物,但我国对红树林和盐沼湿地小型底栖动物的研究极少。
本研究于2010年4月、7月、10月和2011年1月,在高桥红树林湿地4种植物生境进行4个季度小型底栖动物生态考察和定量取样,从小型底栖动物的类群组成、丰度、生物量和多样性等方面做出了系统的研究,并分析了其最优势类群自由生活海洋线虫的种类组成、丰度、生物量和优势种,以期为湛江高桥红树林湿地提供小型底栖动物物种和生境多样性的基础资料,为完善我国自由生活海洋线虫资料库做贡献。主要研究成果如下:
(1)小型底栖动物的类群组成。4个季度在4种植物生境共获得自由生活海洋线虫、寡毛类、底栖桡足类、多毛类、介形类、动吻类、海螨类、原足类、有孔虫类、涡虫类和端足类等11个小型底栖动物类群。其中线虫是最优势的类群,占总丰度的96.14%;其次是寡毛类,占2.21%,其它类群所占比例较小。
(2)小型底栖动物的丰度。小型底栖动物的年平均丰度为856.1ind·10cm-2,4个季度中秋季的丰度最高,其次分别为春季、夏季和冬季;4种植物生境中丰度最高的是无瓣海桑生境,其次分别为桐花树、木榄和盐地鼠尾粟生境。单变量双因素方差分析结果表明,不同季节(F3,45=4.602,P<0.01)、不同生境(F3,45=12.286,P<0.01)、季节×生境之间(F8,45=3.669,P<0.01)的小型底栖动物丰度均有极显著差异。
(3)小型底栖动物的生物量。小型底栖动物的年平均生物量为703.8μg(dwt)·10cm-2,4个季度中春季的生物量最高,其次分别为秋季、冬季和夏季;4种植物生境中生物量最高的是无瓣海桑生境,其次分别为桐花树、木榄和盐地鼠尾粟生境。单变量双因素方差分析结果表明,不同季节(F3,45=1.223,P>0.05)以及季节×生境(F8,45=1.565,P>0.05)之间的小型底栖动物生物量没有显著差异,不同生境的小型底栖动物生物量呈现极显著差异(F3,45=15.339,P<0.01)。
(4)自由生活海洋线虫种类组成。春季和夏季共鉴定出自由生活海洋线虫78种(或分类实体),隶属于4目25科55属,其中有25种在国内红树林湿地为首次报道。主要的优势种有长尾微口线虫Terschellingialongicaudata、Polysigmasp.、海绕线虫Haliplectussp.1、花斑线虫Spilophorellasp.1、萨巴线虫Sabatieriasp.、花斑线虫Spilophorellasp.2、霍帕线虫Hopperiasp.、微口线虫Terschellingiasp.2、裸口线虫Anoplostomasp.、三齿线虫Trissonchulussp.、微口线虫Terschellingiasp.5、亚囊咽线虫Subsphaerolaimussp.、Astomonemasp.2、Astomonemasp.1和拟囊咽线虫Parasphaerolaimussp.,这15个优势种占总优势度的86.80%。
(5)自由生活海洋线虫的摄食类型。在春季,以非选择性沉积食性者(1B)种类最多,其次分别为选择性沉积食性者(1A)、刮食者或硅藻捕食者(2A)和捕食者或杂食者(2B);在夏季,选择性沉积食性者(1A)为最优势摄食类型,其次分别为非选择性沉积食性者(1B)、捕食者或杂食者(2B)和刮食者或硅藻捕食者(2A)。
(6)自由生活海洋线虫的常见种。春季和夏季在4种植物生境有4个常见种,分别为长尾微口线虫Terschellingialongicaudata、Polysigmasp.、海绕线虫Haliplectussp.1和裸口线虫Anoplostomasp.,分别居于第1、第2、第3和第9优势度,其摄食类型分别为1A、2A、1A和1B。
(7)红树植物生境与盐地鼠尾粟生境的差异。多维标序(multidimensionalscaling,简称MDS)和聚类(Cluster)分析结果表明各红树植物生境的小型底栖动物群落结构比较相似,而盐地鼠尾粟生境小型底栖动物的群落结构与红树植物生境相似性较低;各红树植物生境的海洋线虫种类组成比较相似,而盐地鼠尾粟生境与红树植物生境的海洋线虫种类组成相似性则较低。
(8)影响小型底栖动物群落结构的主要因素。相关关系(Pearsoncorrelation)分析表明泥温、盐度、有机碳含量和总氮含量均是影响小型底栖动物的丰度和线虫丰度的环境因子,桡足类的丰度主要受有机碳含量和总碳含量影响,小型底栖动物的物种数(S)和丰富度指数(d)与泥温呈显著负相关性;生物/环境相关检验(BIOENV)结果表明:春季和夏季控制线虫群落结构的最主要环境因子都是盐度,总氮也是春季和夏季影响海洋线虫群落结果的因素,春季影响海洋线虫的因素还有泥温,夏季影响海洋线虫的因素还有pH值、总碳氮比和总碳。