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红树林是生长在热带、亚热带沿海潮间带滩涂上的木本植物群落,是陆地向海洋过渡的一种独特的森林生态系统。红树林具有很高的经济价值和巨大的环境生态效应。红树林中的植物可以为人类提供木材、药材、食物及化工原料等,发展红树林渔业可以保证一定的海产品供应;红树林可以防风、护堤,减少风灾的影响;可以过滤陆地迳流和内陆带出的污染物,起到净化水质的作用;可以净化空气、绿化光滩,保障人类健康;是多种海洋动物栖息和觅食的理想生境;红树林景观更是教育和旅游的重要资源。珠江河口区历史上曾是华南红树林分布的重要区域,但由于受到自然和人为的干扰,红树林大面积丧失严重。随着对红树林湿地重要性认识的提高,优先抢救珠江口周围重要红树林,推进珠江口湿地保护圈建设已列为珠江三角洲河口区生态建设的一项重要内容。大型底栖动物作为红树林生态系统中物质循环、能量流动过程中积极的消费者和转移者,对红树林生态系统的生态功能有重要意义。大型底栖动物的多样性和丰度对天然和人工恢复红树林的生境变化均具有潜在的生物、生态指示作用。鉴于此,本研究通过比较恢复背景相同、林龄不同的无瓣海桑人工林湿地中大型底栖动物群落之间的差异,探索无瓣海桑种植后,底栖动物亚系统演替的情况,以及影响大型底栖动物群落结构和物种多样性的主要环境因子,探讨滩涂红树林造林后底栖动物群落的生态响应。 于2009-2010年对淇澳岛红树林自然保护区夹洲岛红树林区内3个恢复背景相同但恢复时间不同的无瓣海桑人工红树林以及光滩等4个生境进行了大型底栖动物的调查,从种类组成与分布、密度和生物量的分布与变化、生物多样性指数、最佳匹配的环境因子分析、次级生产力、丰度生物量曲线等方面系统地研究了调查区域底栖动物的生态过程,主要研究结果如下: (1)本调查共发现大型底栖动物61种,隶属7门、10纲、43科。光滩内底栖动物的种类有37种,0.5年人工林内有31种、3年人工林内有38种、5年人工林内31种,各群落的共有物种有9种。光滩、0.5年、3年和5年林龄无瓣海桑人工林均以软体动物居多。各生境的生活型都以底上型和底内型为主,除3年林外,其他3种生境的面上群种数高于面下群种数,光滩、0.5年、3年和5年林龄无瓣海桑人工林内大型底栖动物群落的GS/GSB值分别为1.85、1.07、1和1.58。 (2)不同生境大型底栖动物的优势种存在差异,光滩为光滑狭口螺、短角围沙蚕、中华沼螺、细螯原足虫、德氏狭口螺、光滑河蓝蛤;0.5年无瓣海桑人工林优势种为光滑狭口螺、中华沼螺、悦目大眼蟹、长角涵螺、德氏狭口螺、细螯原足虫、小头虫、短角围沙蚕、光滑河蓝蛤;3年无瓣海桑人工林优势种为光滑狭口螺、光滑河蓝蛤、细螯原足虫、中华沼螺、短角围沙蚕;5年无瓣海桑人工林优势种为细螯原足虫、光滑河蓝蛤和中华沼螺。不同种类的优势种其优势度指数不同、恢复过程中的变化规律存在差异。 (3)随着林龄的增加,大型底柄动物的栖息密度呈现出一种先下降后上升的趋势,而对于生物量,随着林龄的增加则表现出一种稳定上升的趋势。4种生境中,全年平均的Shannon-Wiener多样性指数、Margalef丰富度指数和Pielou均匀度指数均呈现出先上升后下降的变化趋势,即3年林龄无瓣海桑人工林>0.5年林龄无瓣海桑人工林>光滩>5年林龄无瓣海桑人工林。无瓣海桑种植后0.5年到3年,其林下大型底栖动物物种多样性呈现升高趋势,但到了5年林龄无瓣海桑人工林,其林下大型底栖动物物种多样性反而下降。 (4)等级聚类、非参数多变量标序和相似性分析检验(One-Way ANOSIM)结果均显示光滩、0.5年、3年和5年林龄无瓣海桑人工林4种生境间大型底栖动物群落结构有着显著的差异。相似性百分比分析(SIMPER)结果显示各生境动物群落主要特征及群落间的差异主要是受各生境大型底栖动物优势种所决定的。BIOENV分析结果显示,不同生境大型底栖动物群落的最佳匹配因子不同。 (5)计算得出的淇澳岛红树林保护区夹洲岛林区的平均次级生产力为6.88g(AFDW)/(m2·a),5年龄无瓣海桑人工林的次级生产力最高。次级生产力与年平均丰度呈显著正相关。各剖面的年均P/B值以5年龄无瓣海桑人工林为最高,3年龄无瓣海桑人工林最低。 (6)ABC曲线的结果显示:一年内4种生境均遭受到不同程度的干扰(污染)。无瓣海桑红树林人工恢复过程中大型底栖动物群落并不稳定,处于剧烈的变化之中,其抗干扰的能力不强。其重度或者中度的污染与淇澳岛所处的地域位置--珠江口的污染有关。岛内渔民的捕鱼活动等也是重要的干扰因素。