天津厚蟹和红海滩底栖微藻及翅碱蓬的生态关系_汪炎.pdf

第4 5卷 第1期2 0 2 3年 2月海 洋 湖 沼 通 报T r a n s a c t i o n so fO c e a n o l o g ya n dL i m n o l o g yV o l.4 5 1F e b.,2 0 2 3天津厚蟹和红海滩底栖微藻及翅碱蓬的生态关系汪 炎1,柳圭泽2,于国欣1,杨晓龙2,曹林泉2,刘 青1*(1.大连海洋大学 辽宁省水生生物重点实验室,辽宁 大连1 1 6 0 2 3;2.国家海洋环境监测中心,辽宁 大连1 1 6 0 2 3)摘 要:为探究辽宁盘锦红海滩地区翅碱蓬种群衰退的原因,针对翅碱蓬植被生长区中底栖微藻、天津厚蟹的生态关系进行了研究。于2 0 2 1年5月和8月选取光滩、翅碱蓬长势好及翅碱蓬长势差的三个区域,并在同一区域的沟面、沟坡、沟底3个位置进行表层底泥采集;测定翅碱蓬植株株高和湿重;将采捕的天津厚蟹带回实验室,进行翅碱蓬摄食实验。实验结果表明:底栖微藻平均密度5、8月份分别为4 6.7 21 7.7 1c e l l s/c m2和6.4 74.9 8c e l l s/c m2,5月份明显高于8月份,两者存在显著性差异(p0.0 5),翅碱蓬长势好的区域最低,与光滩、长势差区域存在显著性差异(p0.0 5),底栖微藻的生物量5、8月份分别为(0.0 5 70.0 2 3)1 0-3m g/c m2和(0.0 0 50.0 0 1)1 0-3m g/c m2,亦是翅碱蓬长势好的区域最低,与其他2个区域存在显著性差异(p0.0 5),而翅碱蓬平均单株湿重5、8月分别为0.4 00.2 6g和8.3 62.3 7g,5月长势差的区域与其它2个区域有显著性差异(p0.0 5);天津厚蟹能够摄食翅碱蓬,体重增加,厚蟹的日平均摄食量亦增大,大小个体差异显著(p0.0 5)。实验测得厚蟹的平均日粮为2 2.1m g/g。天津厚蟹的扰动作用是红海滩翅碱蓬退化的原因之一,本文为翅碱蓬生态系统中天津厚蟹与底栖微藻、翅碱蓬的生态作用关系,提供一定的参考参考依据。关键词:天津厚蟹;翅碱蓬;底栖微藻;红海滩;生态关系中图分类号:S 9 3 1 文献标志码:A 文章编号:1 0 0 3-6 4 8 2(2 0 2 3)0 1-1 3 8-0 8D O I:1 0.1 3 9 8 4/j.c n k i.c n 3 7-1 1 4 1.2 0 2 3.0 1.0 1 9引 言近年来,在红海滩湿地翅碱蓬(S u a e d ah e t e r o p t e r a)群落退化的大背景下1有研究表明,甲壳类动物的摄食对滨海盐沼植物的生长与分布具有较大影响2-4。天津厚蟹(H e l i c et i e n t s i n e n s i s)多穴居于沿岸或河口的泥滩上,可适应潮水涨落带来的生境变化,是底栖生物群落中重要的成员之一5,在湿地生态系统食物网能量流动中处于承上启下的重要地位6-7。盐沼蟹类食性的研究方法国内外主要有胃含物特征分析法、喂食法8和稳定同位素食源分析法9-1 1等。胃含物特征分析是通过观察蟹类胃囊中残留的食物残渣,以此推断蟹类的食物来源,有研究表明,在天津厚蟹的胃含物分析中发现其含有植物、动物残体、沙粒和碎屑;其中,植物组分所占比例最大,占到4 6.4%,动物残体含量为1 4.1%1 2。也有研究认为天津厚蟹属沉积食性,以底栖微藻和沉积物为食1 3,亦有研究认为天津厚蟹是杂食性1 4,其对植物幼苗叶片的大量摄食,会对盐沼植物群落的结构产生深刻的影响1 5-1 6。但对于天津厚蟹的食性研究还没有一致的认识1 7。近年来,辽河口红海滩翅碱蓬长势较差,种群退化明显,光滩增多,我们调查时观察发现,分布在红海滩的天津厚蟹能夹断翅碱蓬幼苗,刮食翅碱蓬上的底栖微藻,并对翅碱蓬叶片有啃食作用1 7。本文采用自然生态调查与实验生态方法联合研究天津厚蟹与翅碱蓬及底栖微藻的生态关系,为评估天津厚蟹对盘锦红海滩翅碱蓬的扰动,以及翅碱蓬生态环境的演变提供一定的理论参考。基金项目:国家重点研发计划资助项目“辽东湾污染防治与生态环境修复关键技术研究”,项目号:2 0 1 9 Y F C 1 4 0 7 7 0 0 第一作者简介:汪 炎(1 9 9 7),男,安徽省马鞍山市人,研究生,主要研究方向为水产养殖。E-m a i l:1 2 2 0 8 2 4 3 6 9q q.c o m*通信作者:刘 青(1 9 6 5),女,教授,研究方向水域生态。E-m a i l:l l i u q i n g d l o u.e d u.c n 收稿日期:2 0 2 2-0 4-0 21期天津厚蟹和红海滩底栖微藻及翅碱蓬的生态关系1 3 9 1 材料与方法1.1 材料1.1.1 底栖微藻底栖微藻共分为两次采集,分别是2 0 2 1年5月及8月。如图1所示,依次在红海滩湿地从北到南按照植株密度设置三个研究区域,分别为:光滩(G T)区域,其植株密度在01 8 4株/m2;翅碱蓬长势好(Z H)区域,其植株密度在4 2 45 9 2株/m2;以及翅碱蓬长势差(Z C)的区域,其植株密度在2 0 03 5 2株/m2。每个区域设置沟底(g d)、沟坡(g p)和沟面(g m)3个采集样点位置,依次用采泥器采集表层泥样,每位置采集3个平行泥样,共计采集5 4个底泥样品。图1 采样区域F i g.1 S a m p l i n gs i t e s1.1.2 翅碱蓬于2 0 2 1年5月以及8月,在采泥的同时,在不同区域采集翅碱蓬植株3 0 4 0株,包括根部一起采回。1.1.3 天津厚蟹于2 0 2 1年6月,进行天津厚蟹的捕捞,采捕后带回实验室。在盐度3 0的泥水中暂养4 8h,暂养期间喂养蟹类体重1 0%的黄盖鲽鱼肉(P s e u d o p l e u-r o n e c t e sy o k o h a m a e),并且及时清理死蟹以及剩余鱼肉,用以进行翅碱蓬摄食实验。1.2 实验方法1.2.1 底栖微藻的种类和生物量取出泥样,放入1L烧杯中,经搅拌稍待大颗粒泥土沉底后,取上清液,反复23次去除泥沙后,加入1.5%鲁哥氏液固定液,沉淀2 4h后将样品浓缩,进行种类鉴定,以及优势种、密度、生物量的测定。1.2.2 翅碱蓬生长测定带回的翅碱蓬用与红海滩盐度相同的海水洗涤,将翅碱蓬表面水分擦干后用分析天平测其重量,并且对应测量其株高,记录每一株的重量和株高,以计算出两个月份翅碱蓬的均重和均长。1.2.3 天津厚蟹的摄食实验将捕回的天津厚蟹在实验室暂养后,选取健康厚蟹2 4只,对每一只厚蟹进行性别的鉴定并进行体重、壳长、螯长的测量,分别对其进行摄食实验。准备1L烧杯,一杯一只,往烧杯中加入较少同量的海水,先进行两天饥饿处理,进行投喂实验时,每一个杯中放入足量等重的翅碱蓬,且投放的翅碱蓬根茎叶三个部位都不能缺失,以便观察厚蟹的夹断或啃食现象,每隔2 4h将所有杯中翅碱蓬植株取出,擦干表面水分称重,计算出与前一天的重量差值即摄食量,实验共计6d,计算天津厚蟹日平均摄食量,并将该批2 4只实验用厚蟹分别按壳长标准分为x2.3c m、2.32.6c m共三组,每组8只;再按照螯长标准分为x1.9c m、1.92.3c m共三组,每组8只;再按照体重标准分为8.0 x1 2.0g、1 2.01 6.0g共三组,每组8只;另按雌雄分为两组,每组1 2只,进行统计;同时设置两组空白实验,烧杯中添加等量翅碱蓬而不加厚蟹,每天记录由于翅碱蓬本身蒸腾作用而带来的误差,并算出天津厚蟹的日粮。1.3 数据处理与分析底栖微藻优势种具体测定方法为:Y=PiFi式中,Fi为第i种个体在各采样点出现的频率;Pi代表群落中第i种底栖微藻与该群落底栖微藻总个体数的比值,规定优势度Y0.0 2即为优势种。1 4 0 海 洋 湖 沼 通 报2023年实验结果采用平均值标准误差(XS.D)表示,用S P S S 1 9.0软件对数据进行单因素方差(ANO-VA)分析,比较采用L S G和D u n c a n检验,显著性水平设置为0.0 5。表1 底栖微藻优势种的种类组成T a b l e1 S p e c i e sc o m p o s i t i o no fd o m i n a n ts p e c i e so fb e n t h i ca l g a e种类优势度5月8月菱形藻N i t z s c h i as p.0.2 9 10.1 3 6尖针杆藻S y n e d r aa c u s0.0 5 1舟形藻N a v i c u l as p.0.0 8 2滨海卵甲藻E x u v i e l l am a r i n a0.0 4 1美丽曲舟藻P l e u r o s i g m af o r m o s u m0.0 3 5图2 5月和8月不同区域的底栖微藻的密度F i g.2 A v e r a g ed e n s i t yo fb e n t h i ca l g a ea td i f f e r e n tp o i n t s i nM a ya n dA u g u s t注:图中不同大写字母表示5月各区域差异性显著(p0.0 5),不同小写字母表示8月各区域差异性显著(p0.0 5),图3同。N o t e:D i f f e r e n t c a p i t a l l e t t e r ss h o wd i f f e r e n c e sb e t w e e ne a c ha r e ai nM a y,d i f f e r e n t l o w e r c a s e l e t t e r ss h o wd i f f e r e n c e sb e t w e e ne a c ha r e a i nA u g u s t,F i g u r e3s a m ea s表2 不同位置底栖微藻的密度T a b l e2 M e a nd e n s i t yo fb e n t h i ca l g a e i nd i f f e r e n tp a r t so f t i d a l d i t c h(c e l l s/c m2)时间区域位置沟底(g d)沟坡(g p)沟面(g m)5月G T5 4.0 92.7 7A a b6 2.3 91 1.0 7A c7 5.3 04 8.7 8A eZ H3 1.9 52 1.8 8B a2 7.9 21 9.3 7B d2 3.1 40.0 0B fZ C6 7.9 23.5 2C b3 7.2 34.8 4C c d4 0.5 02.7 7C e f8月G T9.2 13.9 5A g1 1.3 71 0.0 6A j0Z H1.0 40.7 9B h0.7 20.6 3B k3.3 62.4 1C mZ C1 3.8 21 0.8E g7.4 62.2 4E j1 1.2 25.1 6E n 注:不同大写字母表示相同区域不同位置有组间差异;不同小写字母表 示不同区域相同位置有组间差异,表3同。2 结果2.1 底栖微藻的群落结构特征2.1.1 底栖微藻的种类和优势种组成盘锦红海滩底栖微藻的种类组成较为单一,主要是硅藻门种类,此外还有部分甲藻门、裸藻门种类,3个区域的种类相差不大,硅藻门1 3种,甲藻门2种,裸藻门1种。5月份和8月份的优势种见表1,由表1可见,菱形藻在红海滩地区为主要的优势种,5月和8月 的 优 势 度 都 较 高,分 别 为0.2 9 1和0.1 3 6,5月份的优势种还有尖针杆藻和舟形藻,8月的优势种还有滨海卵甲藻和美丽曲舟藻,美丽曲舟藻的优势度相对较低,为0.0 3 5。2.1.2 底栖微藻密度图2所示为5月份和8月份2次采样三个区域的底栖微藻的平均密度。由图可见,5月份底栖微藻的平均密度明显高于8月份,差异显著(p0.0 5)。5月份红海滩Z H的底栖微藻密度最低,为2 7.6