杭州湾北岸优势蟹类对典型盐沼植物的摄食偏好及作用研究

发布时间：2020-08-11 17:49

【摘要】：蟹类是盐沼湿地中典型的大型底栖动物,被誉为“生态系统工程师”。早期研究发现雁鹅类、底栖昆虫等动物的摄食行为会影响盐沼植被的生长及群落组成,近年来一些研究表明,蟹类的摄食行为同样可以对盐沼植被产生强烈的下行调控作用,但其内在机制还有待深入认识。杭州湾北岸奉贤、金山一线海堤外侧潮滩存在互花米草和芦苇竞争生长的情况,前期调查发现盐沼湿地内蟹类丰富度较高,这为研究蟹类下行调控作用提供了样地条件。本论文针对杭州湾北岸奉贤岸段开展蟹类分布调查,研究蟹类对不同盐沼植物的摄食偏好及其摄食作用对植物生长的影响,为进一步揭示蟹类对植物种群增长和种间竞争的控制作用提供基础参考。本论文在杭州湾北岸奉贤潮滩建立野外研究样地,具体研究工作开展于2018年1月至2018年12月,野外采样在1月、3月、6月、9月四个季度进行,同步开展室内实验。野外研究区域设置了7个研究样地(高潮带互花米草群落、中潮带互花米草群落、低潮带互花米草群落、中潮带互花米草芦苇混交群落、高潮带芦苇群落、中潮带芦苇群落以及高潮带裸地)。针对两种优势蟹类天津厚蟹与褶痕拟相手蟹,结合野外季度性采样、室内喂食实验以及蟹类摄食控制实验,分析了不同季节盐沼湿地中的蟹类分布特征、两种优势蟹类对典型盐沼植物的摄食偏好性及影响因子;探究了不同蟹类密度投放下所产生的摄食效应对互花米草成株和幼苗的生长控制作用。本研究主要研究结果可以归纳为以下几个方面:(1)杭州湾北岸奉贤潮滩的蟹类组成及优势蟹类空间分布与季节动态特征杭州湾北岸奉贤潮滩的蟹类组成共属4科5种,即相手蟹科(Sesarmidae)褶痕拟相手蟹(Sesarma plicate)、无齿螳臂相手蟹(Chiromantes dehaani);方蟹科(Grapsidae)天津厚蟹(Helice tientsinensis);梭子蟹科(Portunidae)锯缘青蟹(Scylla serrata)以及沙蟹科(Ocypodidae)弧边招潮蟹(Uca arcuata)。其中盐沼植被区以天津厚蟹与褶痕拟相手蟹为优势种。两种优势蟹类在奉贤潮滩的生境选择具有明显差异,从季节动态来看天津厚蟹四季的努力捕获数差异较小,秋冬季略高于春夏季;褶痕拟相手蟹的努力捕获数季节差异较大,春夏季显著高于秋冬季;从空间分布特征来看天津厚蟹更偏好活动于高潮带而褶痕拟相手蟹更倾向活跃于中低潮带;两种蟹在互花米草和芦苇植物群落中的全年分布特征为天津厚蟹更偏好芦苇群落,而褶痕拟相手蟹更偏好互花米草群落。(2)天津厚蟹与褶痕拟相手蟹对不同植物器官的摄食偏好性室内喂食实验结果表明天津厚蟹与褶痕拟相手蟹对不同植物新鲜叶片的摄食偏好具有一致性。表现出对芦苇与海三棱呰草的显著偏好性,且平均摄食量均显著高于互花米草,是互花米草平均摄食量的三倍。对比不同盐度环境中生长的互花米草叶片的摄食结果发现,两种蟹均表现出对高盐度环境中生长的互花米草叶片的摄食偏好性。不同季节蟹类对植物地上、地下不同器官的摄食结果有所差异,但总体摄食偏好表现为叶片细根茎秆。(3)天津厚蟹的摄食作用对不同生活史阶段互花米草生长的影响蟹类摄食控制实验结果显示天津厚蟹的摄食效应对不同生活史阶段互花米草生长的影响具有明显差异。蟹类的摄食行为会对植株幼苗造成严重损伤,导致植株高度显著下降,叶片明显减少,且蟹类密度越高摄食效应越明显,高密度蟹类处理下,互花米草幼苗的死亡率高达100%;低密度蟹类处理下互花米草幼苗的死亡率为55.6%,幼苗株高下降了56.6%,叶片数减少了75.0%。但蟹类的摄食作用对互花米草成株的生长抑制作用不显著。综上,本研究初步揭示了杭州湾北岸奉贤岸段盐沼湿地大型底栖动物蟹类的优势种及群落分布特征,探究了天津厚蟹与褶痕拟相手蟹对不同植物的摄食偏好及摄食量差异,同时为探索通过蟹类摄食效应抑制入侵种互花米草的生长提供了参考依据。
【学位授予单位】：华东师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：Q958.8
【图文】：

华东师范大学 2019 届硕士学位论文 第二章 研究区域概况及研究方法第二章 研究区域概况及研究方法2.1 研究区域概况2.1.1 地理位置杭州湾北岸是我国典型的侵蚀岸段，也是长江三角洲南缘的重要组成部分，东起南汇芦潮港西至浙江海盐县澉浦，岸线总长约为 130 km，上海岸段长约 69km，分属 3 个区，南汇段、奉贤段和金山段，其中奉贤段岸线最长，全长 31.6 km，占 46 %（沈晓盛等，2006）。长江年均下泻 4.86 亿吨泥沙量，在长江口和杭州湾潮间带、潮下带形成丰富的滩涂资源（胡天英等，2007）。因此选取杭州湾北岸奉贤潮滩作为研究区域具有重要意义，本研究区域位于奉贤岸段北纬30°84'-30°85'、东经 121°64'-121°65'之间。

2.3.2 调查方法于陷阱桶布设一周以后，收集每个陷阱桶内捕获的蟹类并计数。蟹类的相对密度用单位努力捕获数（catch per unit effort，CPUE）来表示（Walton et al., 2007）。将捕获的蟹类，带回实验室进行种类及性别鉴定，用电子游标卡尺和电子天平测量蟹类的头胸甲长、头胸甲宽（精确到 0.01mm）以及体重(精确至 0.01g)。随后放于室温（20-25℃）、盐度为 10‰的海水和泥土中暂养，为后续实验做准备。2.3.3 数据分析采用统计软件（IBM SPSS Statistics 25）对蟹类单位努力捕获数、头胸甲宽以及体重进行单因素方差分析（one-way ANOVA）。采用 Tukey HSD 对不同生境类型中蟹类努力捕获数及形态指标进行多重比较。并对天津厚蟹和褶痕拟相手图 2.3 收集野外所捕获的蟹类Fig.2.3 Collected the captured crabs

华东师范大学 2019 届硕士学位论文 第二章 研究区域概况及研究方法分别于 2018 年 1 月，3 月，6 月和 9 月自奉贤潮滩采集互花米草和芦苇的地上、地下部分，带回实验室开展不同植物器官的摄食偏好实验。将采回的植物叶片和茎秆分别剪成 3-4cm 的长度，植物的地下根系清洗出后挑选出细根（直径为2-3mm）以备投喂。每次同时投入同一种植物的叶茎根，投喂 24 h 后，取出盒中剩余的植物，烘干至恒重。待同一批蟹饥饿 48h 后，再投入另一种植物的根茎叶，比较蟹类对两种不同植物叶茎根的摄食量差异。

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本文编号：2789370