茅埏岛不同生境大型底栖动物生物多样性

2012年11月—2013年10月,对浙江台州茅埏岛不同生境下的大型底栖动物进行了4次取样调查,比较了红树林、互花米草和光滩生境下大型底栖动物的生物多样性及季节变化。共检出大型底栖动物48种,隶属8门9纲28科,其中软体动物、节肢动物和环节动物占总物种数的83.3%。用定量取样的密度数据计算大型底栖动物的Shannon指数、Pielou指数、Margalef指数、Simpson指数和G-F多样性指数,结果表明:互花米草生境在物种种数和栖息密度上均低于光滩和红树林生境,物种种数在季节上春夏两季高于秋冬两季;从Shannon指数和G-F多样性指数上看,红树林生境下大型底栖动物的多样性高于光滩与互花米草生境;红树林间,红树幼林大型底栖动物物种多样性低于6年生和8年生红树林,而科属多样性高于后两者。生境和季节是影响大型底栖动物分布的重要因素。     

红树植物秋茄替代互花米草的生态修复评估——以浙江温州为例

互花米草(Spartina alterniflora)已经大面积入侵并威胁我国滨海湿地生态系统。利用红树植物替代法控制互花米草入侵的生态修复模式已得到广泛关注。本研究选取浙江温州鳌江口红树植物秋茄(Kandelia obovata)替代互花米草的生态修复区,在3年修复期前后,对修复区和对照区进行植物群落结构和大型底栖动物群落多样性监测,结合沉积物质量与水质变化监测,对生态修复的效果进行评价。结果表明:生态修复区的秋茄群落虽结构单一、但生长良好;红树林生境大型底栖动物物种多样性指数为0～2.055;而在互花米草生境中为1.053～2.805,说明对大型底栖动物而言互花米草生境的生态环境状况优于红树林生境。这可能是由于恢复的早期阶段,秋茄树龄小且对水质污染的改善作用不显著,其大型底栖动物的种类偏少。本研究是红树林高纬度分布区生态替代法控制互花米草的典型案例;随着植株的生长,秋茄群落的生态效益将进一步显现。     

长江口盐沼湿地不同亚生境的大型底栖动物群落组成和多样性差异

2015年7月—2016年6月每月在长江口盐沼湿地采集潮沟、光滩和盐沼(以海三棱藨草为主)三种亚生境的大型底栖动物样本,分析其群落组成和多样性差异。结果表明:共采集到大型底栖动物21种,隶属4门、5纲、15科,以软甲纲(7种)和多毛纲(4种)种类较多;潮沟和盐沼亚生境的优势种无差异;盐沼底栖动物物种数最高,潮沟次之,光滩物种数最低;盐沼底栖动物的密度和生物量均高于其他2种亚生境;三种亚生境的大型底栖动物密度两两间差异显著(P0.05),而生物量无显著差异(P0.05);盐沼底栖动物群落的Shannon多样性指数最高(1.08),光滩次之(1.03),而潮沟最低(0.63);光滩底栖动物群落的Simpson物种丰富度指数、Pielou均匀度指数值均高于潮沟和盐沼,反映光滩底栖动物群落种类密度的分布相比其他2种亚生境较为均匀;通过群落聚类和非度量多维标度分析发现,盐沼和潮沟亚生境的大型底栖动物群落结构较为相似,而与光滩差异较大,引起两者差异的主要贡献种是谭氏泥蟹、河蚬、背蚓虫等。     

长江口新生湿地大型底栖动物群落时空变化格局

为了解长江口新生湿地大型底栖动物时空变化格局,2004年11月—2005年10月对九段沙湿地的3个沙洲以及各主要生境进行了调查。结果表明:九段沙湿地大型底栖动物密度和生物量均呈春季最高,夏、秋季下降,秋季末和冬季回升的趋势,整体生物多样性水平较低,分布不均匀。夏季上沙和中沙底栖动物密度存在显著差异,四季生物密度和生物量空间梯度为下沙>上沙>中沙。由物种组成分析可知,九段沙湿地大型底栖动物群落时空变化与优势种的消长有关。各季海三棱藨草带和藨草带底栖动物密度和生物量最高,芦苇和互花米草次之,光滩区域最低,且群落季节波动大。外来物种互花米草生境下底栖动物群落特征与土著种芦苇生境下无显著差异。     

灵昆岛围垦区内外滩涂大型底栖动物生物多样性

2006年2月至2006年11月在灵昆岛东滩湿地选择1997年围垦潮沟滩涂以及围垦区外的自然滩涂作为样地,开展了自然滩涂与围垦潮沟滩涂大型底栖动物群落生物多样性比较的调查研究.共发现大型底栖动物36种,隶属7门8纲22科,这些物种中软体动物、节肢动物和环节动物共占物种总数的83.33%.其中在围垦区内的4个样点共发现大型底栖动物27种,在自然滩涂上的4个样点共发现大型底栖动物32种.通过对定量取样获得的各群落大型底栖动物密度数据进行计算,得到了各种大型底栖动物的生态位宽度和围垦区内外不同生境中大型底栖动物群落生物多样性指数(Shannon-Weiner指数 H'、Pielou指数 J、Simpson指数 D),结果显示围垦滩涂潮沟上的光滩和边滩以及自然滩涂上的高潮带和中潮带滩涂的Shannon-Weiner多样性指数 H'较高,Simpson优势度指数D则相对较低,表明了这些位点的大型底栖动物的多样性程度较高,而长满互花米草(Spartina alterniflora)位点的Shannon-Weiner多样性指数 H'和Pielou均匀度指数 J都要小于受潮水作用相似的邻近滩涂,但Simpson优势度指数D却相对较高,这表明互花米草入侵已改变了原来的大型底栖动物群落结构.运用相似度指数Jc、成对t检验以及聚类和排序等多种统计学方法对围垦滩涂潮沟和自然滩涂上的各个位点进行了群落相似性分析,结果表明潮位是影响自然滩涂上大型底栖动物分布的一个重要因素,不同潮位之间的大型底栖动物群落差异比较明显.相对而言,围垦区内各生境之间的大型底栖动物群落分化程度较低,即围垦导致潮位因素对大型底栖动物的分布的影响降低.     

人工拔除互花米草对红树林大型底栖动物群落的影响

【背景】大型底栖动物群落是红树林生态系统结构与功能的重要组成部分。大型底栖动物群落及其所在的红树林生态系统正遭受严重的人类活动介导的多种侵扰,如烈性入侵植物互花米草的入侵。很多研究调查了红树林生态系统底栖动物群落对互花米草入侵的响应,但互花米草移除对生物群落的影响鲜有报道。【方法】选取位于山口国家级红树林保护区的3个断面(山角、永安和北界),分别在3个断面定量采集互花米草拔除前和拔除后的底栖动物,比较其物种组成、栖息密度和生物量,研究人工拔除互花米草对红树林大型底栖动物群落结构的影响。【结果】大型底栖动物群落在互花米草拔除前后发生了显著变化:在选取的3个断面上共观测到1~3种拔除前后共有的物种,且优势种在3个断面上均发生了变化;物种丰富度在2个断面(永安和北界)上略有增加,在一个断面(山角)上降低;在3个断面上,互花米草拔除后生物的栖息密度和生物量都显著降低。【结论与意义】底栖动物群落的这些显著变化会对其栖息地内以及周边红树林生态系统的食物网结构及红树林的生态功能产生重要影响,因此当大规模人工移除互花米草时,需充分考虑这些变化可能带来的负面影响,制定合理、有效的互花米草清除策略,保护脆弱的红树林生态系统。     

不同发育时间的互花米草盐沼对大型底栖动物群落的影响

2004-2006年对长江口崇明东滩湿地芦苇(Phragmites australis)盐沼和不同发育时间的互花米草(Spartina alterniflora)盐沼的大型底栖动物群落特征进行分析研究.结果表明:互花米草盐沼发育初期,大型底栖动物群落以腹足类为主,物种丰富度(D=2.18)和多样性(H′=2.19)均低于芦苇盐沼(D=2.61, H′=2.29);随着时间的推移,互花米草与本地生物逐渐形成互动和稳定的格局,大型底栖动物群落组成中多毛类的种类逐渐上升(由3种变为6种),物种数和物种丰富度也上升,从而逐步形成新的大型底栖动物群落,物种丰富度(D=2.70)和多样性(H′=2.48)逐渐上升并高于芦苇盐沼(D=2.19, H′=2.09);从大型底栖动物群落的重新形成到稳定阶段,需要若干年的时间.     

互花米草入侵对盐沼和红树林滨海湿地底栖动物群落的影响

盐沼和红树林等滨海湿地支持着丰富的生物多样性和复杂的食物网,其中底栖动物群落在滨海湿地食物网中起着不可替代的营养枢纽作用,但也极易受到外来干扰的影响而发生变化,进而影响整个滨海湿地的生物多样性及物质循环和能量流动。作为中国滨海湿地面临的严重威胁之一,互花米草入侵对底栖动物群落结构和食物网关系的影响需要引起关注。互花米草入侵滨海湿地生态系统会对其底栖动物群落结构和食物网关系造成影响,但具体的入侵后果和影响程度受到诸多因素制约。本文主要从原生植被覆盖状况、入侵时间、互花米草生长特征以及底栖动物类群等多个角度探讨了互花米草对滨海湿地底栖动物群落结构的影响,并阐述了互花米草入侵导致的底栖动物食物网关系的变化及其潜在机制,指出了当前研究的不足,并对未来滨海湿地管理中应予以关注的研究内容提出了建议。     

水位调控措施治理互花米草对大型底栖动物群落的影响

采用物理控制措施治理崇明东滩自然保护区外来入侵植物互花米草(Spartina alterniflora)的蔓延和扩散,对保护该地区的生物多样性具有重要的意义.研究跟踪了崇明东滩治理互花米草示范样地内水位调控措施对大型底栖动物群落的影响.结果显示,潮间带大型底栖动物的密度和生物量具有显著的季节性波动,实施持续水位调控措施样地中大型底栖动物的密度、生物量和丰富度指数均显著低于同时期对照样地.破堤排水后的恢复样地中,随着恢复时间延长,大型底栖动物密度、生物量和丰富度指数均有不同程度的恢复.应用DCA排序方法有助于进一步分析大型底栖动物群落与水位调控措施强度之间的相互关系.研究结果表明,水位调控措施会对盐沼植被中大型底栖动物的密度、生物量和多样性产生负面影响,但这种影响在治理互花米草水位调控措施结束后可逐渐自然恢复.     

长江口湿地三个演替阶段大型底栖动物群落特征

2001—2005年对长江口新生沙洲九段沙(上沙、中沙、下沙)盐沼演替序列不同阶段[盐渍藻类阶段(SA)、海三棱草(Scirpusmariqueter)—草(Scirpustriqueter)阶段(MT)、芦苇(Phragmitesaus-tralis)—互花米草(Spartinaalterniflora)阶段(AA)]的大型底栖动物群落特征进行了分析研究。大型底栖动物群落的物种数、Shannon-Wiener多样性指数、Pielou均匀度指数、密度及生物量都是MT>AA>SA。SA、AA优势种的生活型分别是底内型、穴居型;MT优势种的生活型是底上附着型和穴居型。不同沙洲相同盐沼演替阶段大型底栖动物群落结构都较为相似,盐渍藻类阶段的相似性最高;不同演替阶段间差别明显,SA和AA间差别最大。不同盐沼演替阶段大型底栖动物群落特征的明显差异,既反映了环境沿盐沼演替序列的梯度变化,也体现了不同盐沼对底栖动物群落作用的差别,同时也显示了大型底栖动物对不同盐沼演替阶段生境的适应。     

互花米草入侵对红树林底栖甲壳动物和鱼类功能群及生态位的影响

为了解互花米草入侵对红树林湿地生态系统底栖甲壳动物和鱼类的影响,本研究利用地笼方式于2020年8月、2021年1月和4月对福建漳江口2个原生红树林样地(白骨壤和秋茄)、2个互花米草入侵样地以及1个光滩样地的底栖甲壳动物和鱼类进行采样调查。采用相对重要性指数、Shannon多样性指数、Pielou均匀度指数和Margalef丰富度指数分析底栖甲壳动物和鱼类的优势种及物种多样性,统计其功能群,并计算其生态位宽度和生态位重叠指数。结果表明: 3个季节共采集到底栖甲壳动物和鱼类种类37种,隶属于2门2纲8目17科,其中大多数为暖水性和广盐性物种,且以肉食性和杂食性功能群为主。双因素方差分析和非度量多维尺度分析结果表明,相比光滩,互花米草入侵后,底栖甲壳动物和鱼类的群落多样性指数变化不显著,但功能群发生了显著变化,浮游生物食性功能群以及肉食性和植食性功能群物种均有一定程度的增加。相比红树林样地,互花米草样地内底栖甲壳动物和鱼类物种丰富度更高。优势物种的时空生态位宽度变化范围在0～1.4186,其中棱鮻最高(1.4186),其次是中华乌塘鳢(1.0168)、刀额新对虾(0.9469)、脊尾白虾(0.8922)。     

互花米草入侵对滨海湿地生态系统的影响研究进展

滨海湿地受海、陆生态系统的交互影响,是典型的生态脆弱带和敏感区。互花米草是全球海岸带最为成功的外来入侵物种,对滨海湿地生态系统已经产生了重要的影响。本文对已有相关研究进行了系统梳理,揭示了互花米草入侵对滨海湿地生态系统生物地球化学循环(碳循环、氮循环、磷循环及土壤重金属迁移)和入侵地生物群落(微生物、植物和动物)的影响。并在此基础上对今后研究的重点提出了展望: 加强互花米草入侵对滨海湿地生态系统健康影响机制研究;重点关注全球变化背景下互花米草群落与湿地环境互馈耦合;开展长时序定位监测,厘清滨海湿地生态系统对互米草不同入侵阶段的响应差异,以期对互花米草的生态利用和治理提供指导。     

互花米草入侵对滩涂湿地甲烷排放的影响

在浙江省台州市附近滩涂湿地设置3个不同互花米草入侵密度梯度,即仅有本土植物样地、互花米草与本土植物混生样地和互花米草单优群落样地,研究互花米草入侵对滩涂湿地CH₄排放的影响.结果表明: 3个样地CH₄排放通量为0.68～5.88 mg·m^-2·h^-1,CH₄排放通量随着互花米草入侵梯度的增加而显著升高,互花米草单优群落样地CH₄排放通量分别为本土植物样地和混生样地的8.7和2.3倍.互花米草入侵显著提高了产甲烷菌数量、产甲烷潜力、甲烷氧化菌数量、甲烷氧化潜力、植物生物量、土壤有机碳含量和土壤pH,降低了土壤全氮含量.CH₄排放通量与土壤全氮呈显著负相关,与产甲烷菌数量、产甲烷潜力、甲烷氧化菌数量、甲烷氧化潜力、植物生物量和土壤pH呈显著正相关.互花米草的入侵提高了滩涂湿地植物群落生物量和土壤pH,促进了产甲烷菌数量和产甲烷潜力,从而提高了滩涂湿地的CH₄排放.     

互花米草入侵下湿地土壤碳氮磷变化及化学计量学特征

为阐明外来物种入侵对生态系统的改变,对闽江河口区本土植物短叶茳芏和不同入侵年限的互花米草湿地土壤总碳(TC)、总氮(TN)、总磷(TP)含量进行了测定与分析.结果表明: 互花米草入侵后0～50 cm深度各层土壤TC、TN和TP含量均有不同程度的增加,其中TC、TN的变化比较一致,而TP的变化滞后;TC的增加引起土壤C/N持续增加,而TP是调节互花米草入侵过程中湿地土壤C/P和N/P的关键因子,C/P和N/P的变化基本一致.土壤TC、TN、TP的变化受到土壤盐度、容重、含水量和黏粒组成的影响,而它们之间计量比主要受土壤盐度、粒径组成的影响;C/N和C/P对互花米草湿地的土壤固碳效应具有良好的指示作用.互花米草入侵引起生物量和湿地生境改变,导致土壤碳氮磷含量及其生态化学计量比发生显著变化,且随入侵时间延长表现出不同的变化特征.     

Plant nutrient dynamics and stoichiometric homeostasis of invasive species Spartina alterniflora and native Cyperus malaccensis var. brevifolius in the Minjiang River estuarine wetlands

Aims Stoichiometric homeostasis is an important mechanism in maintaining ecosystem structure, function, and stability. The invasion of exotic species, Spartina alterniflora, has largely threatened the structure and function of native ecosystems in the Minjiang River estuarine wetland. However, how S. alterniflora invasion affect plant stoichiometric homeostasis is largely unknown. This could enhance our understanding on wetland ecosystem stability and expand the applications of ecological stoichiometry theory.
Methods Nitrogen (N) and phosphorus (P) contents of plant organs and soils in the S. alterniflora, Cyperus malaccensis var. brevifolius, and S. alterniflora-C. malaccensis var. brevifolius mixture were measured, and the homeostatic index (H) was calculated according to the stoichiometric homeostasis theory.
Important findings Our results showed that the invasion of S. alterniflora significantly increased soil N:P ratio (p < 0.05), but did not affect soil N or P contents. The N and P contents of leaf and stem were the highest for S. alterniflora, and those of the stem were the highest for C. malaccensis var. brevifolius. At the ecosystem level, the average of homeostatic index (H) of N (H_N, 25.31) was larger than those of P (H_P, 10.33) and N:P (H_N:P, 2.50). At the organ level, root H_N was significantly larger than stem H_N (p < 0.05) and sheath H_N:P was greater than root H_N:P (p < 0.05), while there was no significant difference for H_P among root, stem, leaf, and sheath (p > 0.05). As for species, root H_N of S. alterniflora was significantly larger than that of C. malaccensis var. brevifolius in the mixture community (p < 0.05). In the monoculture, stem H_N:P of S. alterniflora was significantly higher than that of C. malaccensis var. brevifolius (p < 0.05). Furthermore, root H_N, leaf H_N and sheath H_N of S. alterniflora in the mixed community was significantly larger than that of S. alterniflora in the monoculture (p < 0.05), suggesting that S. alterniflora invasions increased their stoichiometric homeostasis. Meanwhile, the stoichiometric homeostasis of invasive and native plants were influenced by multiple factors, such as nutrients, organs, vegetation, and invasion. However, larger homeostasis was found in S. alterniflora than in C. malaccensis var. brevifolius in some particular organs either in mixture or monoculture communities. Therefore, the successful invasion of S. alterniflora may result from higher homeostatic index than the native species, C. malaccensis var. brevifolius.     

闽江河口互花米草不同入侵阶段湿地土壤nirK型反硝化微生物群落结构及多样性

为了明确闽江河口互花米草海向不同入侵阶段湿地土壤nirK型反硝化微生物的群落结构及多样性,在鳝鱼滩东部的互花米草分布区,由陆向海方向选择互花米草海向入侵前的光滩(MF)、入侵1～2年(SAN)和入侵6～7年的互花米草(SA)湿地为研究对象,基于高通量测序技术,测定并分析了不同互花米草入侵阶段湿地土壤nirK型反硝化微生物群落结构及多样性的差异。结果表明:互花米草海向入侵降低了土壤中nirK型反硝化微生物群落的多样性及丰富度。不同入侵阶段湿地土壤的nirK型反硝化微生物主要包括变形菌门和放线菌门,其中变形菌门占绝对优势地位。互花米草海向入侵整体改变了湿地土壤中nirK型反硝化菌属的组成特征,MF、SAN、SA湿地土壤中相对丰度最高的nirK基因菌属分别为慢生根瘤菌属、中慢生根瘤菌属和产碱杆菌属。互花米草海向入侵增加了土壤中nirK型反硝化微生物群落组成的空间异质性,尤其是在SAN样地,这主要与样地本身的环境扰动性较大及互花米草海向入侵加大了样地环境因子的空间异质性有关。互花米草海向入侵主要是通过显著改变土壤理化因子(粒度组成、pH值和含水量)和氮养分条件(全氮、NH₄⁺-N、NO₃^--N)来影响nirK型反硝化微生物的群落结构及多样性。本研究结果有助于揭示互花米草海向入侵对湿地土壤反硝化过程影响的微生物机制。     

1995-2019年广西山口红树林国家级自然保护区互花米草和红树林面积变化

互花米草根系发达,适应环境的能力强,在与其他植物争夺空间和养分的过程中容易占据优势.其作为外来入侵物种已对我国海岸带生态系统造成危害.为了探讨互花米草的入侵对我国红树林生长和扩张所造成的影响,本研究以广西山口红树林国家级自然保护区的红树林为例,通过对1995-2019年8景Land-sat多光谱遥感影像的解译,分析互花...     

互花米草入侵对黄河三角洲秋季底栖食物网的影响

为了保滩护岸,互花米草于1990年被引种至黄河三角洲,随后迅速蔓延,给滨海湿地生态系统带来了严重威胁。为了明晰互花米草入侵对黄河三角洲湿地底栖食物网结构的影响,本研究基于稳定同位素技术,于2020年11月对互花米草入侵区域大型底栖动物的潜在食源、营养级和食物网结构进行了采样分析。结果表明: 调查区域潜在食源δ¹³C平均值的变化规律为沉积物(SOM)>互花米草>底栖微藻>悬浮颗粒物(POM)>盐地碱蓬,潜在食源δ¹⁵N值的变化范围为1.24‰～9.03‰,且不同食源间的δ¹⁵N值存在差异。调查区域大型底栖动物的营养级范围为1.73～4.19,其中双壳类的营养级最低;互花米草及其腐败后的碎屑是大型底栖动物的重要食源之一,但对大型底栖动物的营养级结构没有显著影响。互花米草入侵通过上行效应改变了底栖生物的食源组成,进而可能影响黄河三角洲湿地食物网的结构。     

苗期无瓣海桑与互花米草的营养竞争关系研究

采用间植分隔法开展了无瓣海桑和互花米草营养竞争关系研究,结果表明竞争作用刺激了无瓣海桑高、径、冠幅、分枝及叶片数的增长,却抑制了叶面积的增加。地上竞争可增加无瓣海桑的地上生物量,但对根冠比影响不大。地下竞争增加了互花米草的地上生物量,降低了其根生物量,此时根冠比最小。地下竞争促进了无瓣海桑的主根生长,抑制了侧根生长,而地上竞争则正相反;随着竞争程度的加深,根活力逐渐降低。地下竞争时互花米草根活力显著下降。无瓣海桑和互花米草在有地上竞争时叶绿素a和b的含量均降低。各竞争处理未对P、K、Ca和Mg元素的含量产生显著影响,但地上竞争显著降低了N元素在无瓣海桑和互花米草根茎叶中的含量。互花米草的竞争强度略高于无瓣海桑,但是地上竞争强度无瓣海桑远远高于互花米草,而二者地下竞争强度相当。     

闽江河口互花米草海向入侵对湿地土壤无机硫赋存形态的影响

选择闽江河口鳝鱼滩互花米草海向入侵前的光滩(BF)、入侵过程中(入侵1年)的互花米草湿地(SA′)以及入侵后(入侵3年)的互花米草湿地(SA)为研究对象,基于时空互代法,研究了互花米草海向入侵对湿地土壤无机硫赋存形态(水溶性硫H₂O-S;吸附性硫Adsorbed-S;盐酸可溶性硫HCl-Soluble-S;盐酸挥发性硫HCl-Volatile-S)的影响.结果表明: 互花米草海向入侵不同程度改变了湿地土壤中各形态无机硫的赋存状况及空间分布特征.相对于BF,SA土壤中的H₂O-S、Adsorbed-S和HCl-Volatile-S含量分别增加52.6%、78.2%和21.0%,而HCl-Soluble-S含量降低3.4%.SA′土壤中H₂O-S、Adsorbed-S和HCl-Soluble-S含量相较BF分别增加43.9%、70.6%和29.6%,而HCl-Volatile-S含量降低11.6%.总无机硫(TIS)含量在SA和SA′土壤中较BF分别增加40.7%和37.8%,而储量分别增加26.8%和31.4%.互花米草海向入侵导致影响湿地土壤中不同形态无机硫赋存的关键因素均发生了明显改变.尤其是H₂O-S含量,影响其变化的关键因素由BF的土壤颗粒组成及容重逐步转变为SA′和SA的土壤有机质.研究发现,互花米草海向入侵明显提高了湿地土壤TIS含量,而TIS含量的增加主要取决于H₂O-S和 Adsorbed-S含量的增加,说明互花米草海向入侵明显增加了湿地土壤中有效硫的供给能力,从而在一定程度上加速其海向入侵.