长江口南汇东滩潮间带盐沼湿地鱼类物种多样性及其营养结构

发布时间：2020-10-11 06:44

　　 鱼类是河口潮间带盐沼湿地生态系统中的重要组成部分,对区域生态系统的结构与功能起着重要作用。河口潮间带盐沼湿地是重要的生态过渡区,为鱼类提供索饵、产卵、育幼、庇护等多种生态功能。受潮汐、流域淡水径流、季节等因素的影响,加之其暴露在大量的人类活动中,该生态系统生境条件复杂多变。调查研究河口潮间带盐沼湿地鱼类物种多样性及其营养结构的差异,分析影响潮间带盐沼湿地鱼类物种多样性及其营养结构的主要因子,对生境保护以及鱼类资源合理开发利用都具有重要意义。本文结合国内外研究现状,选择长江口南汇东滩潮间带盐沼湿地的典型区域,设置野外固定样地,对潮间带盐沼湿地鱼类及相关生境因子进行季度调研,在此基础上分析河口潮间带盐沼湿地鱼类物种多样性与营养结构的时空差异及其与生境因子间的对应关系,深入探讨其主要影响因子,进一步探究潮间带盐沼湿地的生态功能,以期为潮间带盐沼湿地生态恢复与鱼类资源的保育提供科学依据。主要研究结果和结论如下:1.鱼类群落以小型鱼类与幼鱼占优,生态类群多样,主要以河口定居性鱼类、底层鱼类为主,多样性特征存在明显时空差异,夏、秋季多样性高于冬、春季,光滩高于草滩。(1)调查期间,共记录到鱼类25种,隶属8目16科24属,其中鲈形目所占比例最大。依据居留型特征划分,以河口定居性鱼类为主;依据栖息水层划分,以底层鱼类为主。结合体长体重情况来看,渔获鱼类个体均较小,以小型鱼类与幼鱼为主。(2)植被分布区(草滩)和光滩区鱼类共有种为11种,部分种类只出现在光滩。光滩鱼类物种数、生物量、个体数和物种多样性各项指标基本均高于草滩。光滩鱼类主要优势种为焦氏舌鳎(Cynoglossus joyneri)、红狼牙虾虎鱼(Odontamblyopus rubicundus)与中国花鲈(Lateolabrax maculatus)。草滩鱼类主要优势种为鲻鱼(Mugil cephalus)、大弹涂鱼(Boleophthalmus pectinirostris)与四指马鲅(Eleutheronema tetradactylum)。草滩鱼类优势种的优势度高于光滩。(3)两种不同生境中的鱼类群落存在明显的季度变化。冬、春季鱼类物种数、生物量、个体数及多样性低于夏、秋季。秋季物种数高于夏季,但鱼类丰度和生物量、多样性均小于夏季。其中秋季的指示种为鲻鱼、四指马鲅、暗纹东方鲀(Takifugu obscurus)、皮氏叫姑鱼(Johniusbelangerii),夏季为大弹涂鱼、鲻鱼。根据不同时空鱼类群落组成等级聚类分析可知,季节对于鱼类群落组成的影响大于河口潮间带不同亚生境的影响。2.鱼类以底栖生物食性为主,摄食食物以甲壳类为主,微塑料检出率和丰度较高,鱼类摄食情况、碳氮稳定性同位素组成以及营养结构存在时空差异。(1)潮间带盐沼湿地鱼类食物来源广泛,以底栖生物食性占优,其中甲壳类(以底栖虾蟹为主)是潮间带盐沼湿地鱼类的重要饵料。在具有一定优势特征的主要鱼类体内均有较高的微塑料检出率和丰度。不同种类的鱼类摄食情况随时空变化。(2)渔获鱼类的δ~(13)C值范围为﹣30.14‰~﹣14.01‰,跨度为16.13‰;δ~(15)N值范围为7.70‰~16.61‰,跨度为8.91‰。不同种类的鱼类碳氮稳定性同位素组成在时空变化上显示出了不同程度的差异性。(3)潮间带盐沼湿地鱼类群落的营养结构随时空变化。草滩鱼类群落的基础食物来源比光滩更具多样性,但光滩的营养层次、生态位总空间以及冗余程度大于草滩。相比夏、秋两季,冬、春季鱼类群落营养结构简单,冗余程度高。夏季草滩鱼类群落的营养多样性、生态位总空间大于秋季,但营养层次与冗余程度较小;而夏季光滩鱼类群落的营养多样性、营养层次、生态位总空间均小于秋季,冗余程度较高。3.不同时空下潮汐水文特征、大型底栖动物丰度与多样性、沉积物理化性质、盐沼植被表形与生物量特征等生境因子存在显著差异是导致河口潮间带盐沼湿地鱼类群落差异的关键所在。(1)鱼类生境因子存在显著时空差异。海三棱藨草(Scirpus mariqueter)植株密度、植株高度、总生物量、地上生物量比例等在不同季节间均存在极显著差异(P0.01)。大型底栖动物的密度、物种丰富度在不同季节之间存在显著差异(P0.05);密度、物种丰富度、均匀度指数、多样性指数在不同生境间存在显著差异(P0.05)。淹没时间、平均流速、最大流速、平均水深、最大水深、浊度、温度、盐度等潮汐水文因子在不同季节间均存在显著差异(P0.05);除盐度外,其他指标在不同生境间也存在显著差异(P0.05)。沉积物孔隙水温度、pH、盐度在不同季节、不同生境间均有显著差异(P0.05);特定深度的沉积物含水率、中值粒径、容积密度、总氮含量、总碳含量存在显著(P0.05)或极显著(P0.01)的时空差异。(2)潮汐水文因子、大型底栖生物因子与沉积物理化指标等是影响潮间带盐沼湿地鱼类物种多样性的主要因子。鱼类总丰度与平均流速、最大流速、大型底栖动物种类数、大型底栖动物物种丰富度、大型底栖动物生物量、沉积物总碳含量(0–2 cm)、沉积物总氮含量(2–5 cm)等7种因子的组合极显著相关(P0.01)。鱼类总生物量与平均流速、最大流速、大型底栖动物物种多样性指数、大型底栖动物生物量、沉积物总氮含量(0–2 cm、5–10 cm)、沉积物容积密度(0–2 cm、2–5 cm)等8种因子的组合显著相关(P0.05)。不同季节、栖息生境、栖息水层、居留型特征的鱼类丰度和生物量与生境变量之间的相关性存在差异。(3)除上述提到的生境因子外,海三棱藨草作为基础食源,其表形及生物量特征对鱼类营养结构有着重要影响。鱼类群落营养结构与平均流速、最大流速、平均水深、盐度、大型底栖动物种类数、大型底栖动物物种丰富度、大型底栖动物均匀度指数、海三棱藨草株高、海三棱藨草地上生物量比例、0–2 cm沉积物总氮含量、孔隙水盐度与pH等12种因子的组合显著相关(P0.05)。不同生境鱼类群落营养结构与生境变量间的相关性有所不同。不同季节鱼类群落营养结构与生境变量间均未显示出显著相关性(P0.05)。总体而言,鱼类多样性与营养结构随时空变化,鱼类群落受潮汐水文特征、大型底栖动物丰度与多样性、沉积物理化性质、盐沼植被表形与生物量特征等多因素综合效应的显著影响。在进行湿地修复与渔业资源开发利用时应关注到滨海潮间带盐沼植被的重要性,重视生境因子对生物的综合效应,建立以生态系统为基础的管理机制,以期能积极促进生境与鱼类资源恢复。今后可继续拓展生境因子涵盖范围,开展多时间尺度的系统综合研究,更好地揭示河口潮间带盐沼湿地鱼类物种多样性、营养结构的变化特征及影响因子的作用机理。
【学位单位】：华东师范大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：Q958.8
【部分图文】：

图 1-1 研究思路与技术路线Fig.1-1 Framework for the study本文的研究思路和路线如图 1-1，在查阅相关文献的基础上，结合国内外研究现状，选择南汇东滩潮间带盐沼湿地的典型区域，设置野外固定样地，拟定研究方法与实验方案，对潮间带盐沼湿地鱼类及相关生境因子进行季节性调研，在此基础上分析潮间带盐沼湿地不同时空鱼类物种多样性及其营养结构特征及其与生境因子间的对应关系，深入探讨其主要影响因子，进一步探究潮间带盐沼湿地的生态功能。

在小潮结束后最大潮之前的起汛期，在南汇东滩潮间带的光滩和海三棱藨草带（如图2-1 所示）进行固定样地调研。光滩和草滩各设 2 个平行于海岸的插网，插网网高 1 m，网长 10 m，网目尺寸 10 mm，拦截面积为 10 m2，网袋位于插网中间，长 5 m，网目尺寸为 8 mm，开口尺寸为 1 m×1 m。同一生境的两个围网间距 200m。同时

图 3-6 不同生境鱼类季度变化情况Fig.3-6 Seasonal variation of the fishes in the different habitats根据不同生境各季度鱼类群落组成的等级聚类分析可知，由于冬季（1 月）和春季（4 月）仅渔获 1 种鱼类，分别为晴尾蝌蚪虾虎鱼、红狼牙虾虎鱼，与其他季度的鱼类组成差异很大，相似性小于 10%。10 月的光滩和草滩鱼类分为一组，相似性在 60%左右；8 月的光滩和草滩鱼类分为一组，相似度＞70%。nMDS非度量多维标度排序分析结果与上述基本一致（Stress=0.03, 可信），如图 3-7 所示。对夏季和秋季鱼类种类丰度的 ANOSIM 分析显示其存在显著差异（R=0.781,P<0.05）。0510夏季 秋季 冬季 春季物种数N05001000夏季 秋季 冬季 春季生物量Bioma050100150夏季 秋季 冬季 春季个体数Abundanc
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本文编号：2836229