崇明东滩湿地不同潮汐带入侵植物互花米草根际细菌的多样性

为了调查崇明东滩湿地入侵植物互花米草(Spartina Alterniflora)在不同潮汐带和季节根际细菌的多样性与丰富度,以本地植物芦苇、海三棱藨草(P. australis和 S.mariqueter)和光滩为对照实验研究,在崇明东滩湿地10样点采集根际土壤和光滩土壤,通过PCR-DGGE分子生物学等技术并结合传统培养方法对土壤细菌进行分析研究。研究表明:东滩湿地不同潮汐带的植物根际细菌群落丰富度和多样性不同,在夏季中潮带的根际细菌丰富度(P=0.021<0.05)较高,各个潮带的植物根际细菌在夏秋季有高多样性,其中中潮带的植物根际细菌平均多样性指数最高(H=4.20)。在中潮带入侵物种互花米草根际细菌的丰富度和多样性要显著高于本地植物芦苇和海三棱藨草,其中海三棱藨草的根际细菌在夏季略高。崇明东滩湿地入侵植物互花米草根际细菌与本地植物相比较具有较高的多样性,而且外来种互花米草对湿地土壤微生物群落结构有着较强影响;入侵种互花米草根际细菌的高丰富度和多样性可能是其成功入侵东滩湿地的一个重要因素。     

长江口崇明东滩鱼类群落组成和生物多样性

对2004-2006年每年的5-8月长江口崇明东滩鱼类群落组成和生物多样性进行了调查.结果表明:崇明东滩鱼类群落共有14目22科37属39种,以鲈形目最多,鲤形目次之,鱼类群落可分为4个生态类型,其中淡水鱼类13种、河口定居性鱼类6种、洄游性鱼类4种、近海鱼类16种,群落优势种为长蛇绚(Saurogobio dumerili)、中国花鲈(Lateo-labrax maculatus)、窄体舌鳎(Cynoglossus gracilis)、刀鲚(Coilia ectenes)、鮻(Liza haematochei-la)和鲻(Mugil cephalus)共6种;多样性特征值平均指标为Margalef丰富度指数(R)为2.30,Shannon-Wiener多样性指数(H')为1.95,Wilhm多样性改进指数(H")为2.17,Mc-Naughton优势度指数Dn和Dw分别为0.60和0.45,Simpson单纯度指数(C)为0.22,Pielou均匀度指数(J')为0.59;崇明东滩鱼类群落中体质量<50 g的小型鱼类占绝对优势,经济鱼类趋于小型化,生物多样性呈下降趋势.为了保护崇明东滩的鱼类资源,应加大重要种群和生境保护和恢复的力度.     

上海市崇明东滩湿地生态恢复与重建工程中社会经济价值分析

随着人类活动的增加,崇明东滩自然保护区内已被破坏或改变栖息地利用方式的湿地面积已达到8000hm^2,其逗留、栖息和越冬的鸟类逐年减少。因此,为了保护鸟类,并且提高上海在自然保护和维护物种多样性方面的国际地位,恢复和重建崇明东滩的湿地环境受到上海市政府的高度重视。崇明东旺沙B01号样地的恢复与重建是上海市崇明东滩湿地生态恢复与生态重建工程中的一期工程．结合野外调查,综合运用市场价值法、造林成本法和生态价值法等研究方法,对该样地现有功能价值,以及对样地在恢复和重建之后所产生的功能价值进行了估算,得到该示范区现有功能价值为72．27万元人民币,而初步预计恢复和重建之后的功能价值为7016.95万元人民币。     

崇明东滩人工湿地春季水鸟群落结构及其生境分析

崇明东滩处于独特的地理位置,拥有辽阔的滩涂和丰富的湿地资源,是亚太地区候鸟迁徙路线上的重要驿站。然而崇明东滩也是上海促淤圈围重点区域之一,且围垦后滩涂用作多种农业、工业发展,导致当地植物群落和滩涂湿地结构的改变,从而直接造成了鸟类生物多样性的明显下降,因此东滩湿地保护人员采取了修复和优化的治理措施,但治理同时也将自然滩涂改造成人工湿地。本研究将改造后自然滩涂作为研究不同类型人工湿地的水鸟群落结构及其生境关系的研究区域,并把研究区域分为4种不同类型人工湿地,捕鱼港优化区即一期工程(已修复)、鸟类栖息地优化区即二期工程(修复中)、人工鱼蟹塘、耀全农场。本研究目的在于分析这4种不同类型人工湿地中鸟类群落特征并寻找影响鸟类对生境利用的主要因子,同时考虑修复优化工程的保育功能,对不同管理模式下的人工湿地进行研究,从而对湿地改造提出科学的建议。由于前期大量研究表明春季鸟类数量和种类较丰富,能够较好地反映崇明东滩湿地生态现状。因此从2013年3月下旬至5月上旬在大潮期和小潮期分别对上述4种不同类型人工湿地进行了鸟类及其生境因子调查。此次鸟类调查采用样点法,共统计到水鸟2357只,隶属于6目11科45种,其中斑嘴鸭(Anas poecilorhyncha)、红骨顶(Gallinula chloropus)、金眶鸻(Charadrius dubius)、环颈鸻(C.alexandrinus)、牛背鹭(Bubulcus ibis)、鹤鹬(Tringa erythropus)、林鹬(T.glareola)等25种鸟为优势种。非参数检验分析表明,春季这4类人工湿地水鸟种类、密度、多样性均有显著性差异,一期工程内水鸟的种类、密度、多样性指数、均匀度指数都为最大。对生境因子与鸟类群落特征进行相关分析,根据非参数检验的结果得出裸露浅滩面积、水域面积、生境小岛个数是影响水鸟分布的关键因子,为此对鸟类栖息地优化区的修复及其完善提出科学建议。     

基于空间分带的崇明东滩水鸟适宜生境的时空动态分析

本文采用1990—2008年期间6期Landsat TM遥感影像的解译结果,基于ArcGIS空间分带方法并构建生境有利度指数,分析了崇明东滩水鸟适宜生境的时空动态。结果表明：（1）近20 a来,主要受自然湿地的围垦、堤内土地利用方式变化和堤外互花米草(Spartina alterniflora)入侵的影响,崇明东滩海三棱藨草(Scirpus mariqueter)群落（SMC）和养殖塘（AP）的数量特征变化较大,水鸟适宜生境的数量和结构经历了由自然生境到人工生境再到自然生境占支配地位的变化;（2）1990—2008年期间,SMC和AP生境有利度指数值的最高年份分别是1990和2003年,指数值的最低年份分别是2000和2008年;（3）1990s年代的大规模围垦以及互花米草的入侵,致使SMC生境的面积锐减,其主要分布范围从1990年的堤外1000—5000 m变为堤外0—3000 m处,导致SMC生境状况恶化;（4）大堤内AP生境是崇明东滩的重要水鸟生境类型,受堤内土地利用方式改变的影响,该生境2008年的生境有利度指数很低。崇明东滩鸟类生境的管理和保护不仅应重视自然湿地中的光滩与浅水区域,同时更应侧重于海三棱藨草群落和堤内养殖塘的管理和保护,其重点管理和保护范围可界定在堤外3000 m到堤内2000 m之间。崇明东滩水鸟生境的管理应实现多目标管理,维持各类适宜生境的足够面积和合理的空间布局,并在时间尺度上保持相对稳定,才能有效地保护各类水鸟种群及其生物多样性。     

优势种去除对崇明东滩盐沼湿地生态系统的影响

盐沼生态系统环境梯度明显,物种组成较简单,是研究生物多样性与生态系统功能关系的理想对象。本研究以崇明东滩盐沼湿地为研究区域,研究优势种去除对植物群落结构以及底栖动物群落的影响。结果表明:(1)去除处理仅对植物群落分株密度有极显著效应(P0.01)。去除组和对照组物种组成差异随时间增加而减小,处理效应逐渐减弱。(2)去除组底栖动物密度均低于对照组,但差异不显著。(3)盐沼植物群落特征与底栖动物群落有密切关系,植物密度、冠层高度与底栖动物密度相关性极显著。去除优势种后,植物群落分株密度升高,群落内剩余物种占比有所上升,次优势种对群落的补偿效应具有较大贡献;而底栖动物群落密度下降,其生物量和多样性指数的变化趋势与密度并不一致。上述结果表明生物多样性变化影响了盐沼湿地生态系统植物群落和底栖动物群落结构,进而可能影响物质循环和能量流动过程。     

长江口潮间带底栖生物生态及变化趋势

基于长江口3个区域潮间带(崇明东滩、南汇边滩和嵊山岛)监测数据,对长江口区域潮间带底栖生物生态现状及变化趋势进行评价。结果表明,2019年长江口海域泥相和岩相潮间带共鉴定大型底栖生物9门57种,软体动物、甲壳类和多毛类构成主要类群。崇明东滩、南汇边滩两个泥相潮间带底栖生物平均栖息密度分别为96.4个/m~2和160.4个/m~2,平均生物量分别为68.42 g/m~2和45.71 g/m~2;嵊山岛岩相潮间带平均栖息密度和生物量分别为488.9个/m~2和763.72 g/m~2。各断面多样性、丰富度和均匀度指数分别位于1.36—3.24、0.75—2.88和0.48—0.77,泥相潮间带低潮区生物多样性优于中潮区和高潮区,岩相潮间带中潮区生物多样性最好。聚类分析可见长江口海域潮间带底栖生物分为泥相和岩相2个大组群,物种分布存在明显的分潮区现象,高潮区站位成群或与个别中潮区站位成群,低潮区站位成群或与个别中潮区站位成群,表明底质类型和潮汐是影响潮间带大型底栖生物群落结构的主要因子。近30年来,崇明东滩和南汇边滩底栖生物种类数存在一定波动,嵊山后陀湾断面生物种类数明显下降;3个区域潮间带...     

崇明东滩春季鸟类群落特征

2003年春季对崇明东滩潮间带不同生境的鸟类群落进行了调查,共记录到鸟类64种,隶属7目15科。崇明东滩潮间带春季鸟类平均密度为14.60只/hm2,鸟类多样性指数2.08、均匀度指数0.49、优势度指数0.22。芦苇带、海三棱草带和盐渍藻类带是东滩潮间带典型的生境,各生境的鸟类种类、密度和多样性差异较大。其中芦苇带25种,平均密度2.56只/hm2;海三棱草带有48种,平均密度15.38只/hm2;盐渍藻类带36种,平均密度21.04只/hm2。3种生境中盐渍藻类带鸟类的生物多样性最高,海三棱草带最低。研究表明,滩涂围垦、人类活动干扰、互花米草的入侵是影响鸟类在东滩栖息的主要因素。     

崇明东滩鸻鹬类迁徙路线的环志分析

崇明东滩为东亚-澳大利西亚鸻鹬类迁徙路线上的重要迁徙停歇地.本文通过分析崇明东滩回收的异地环志鸻鹬类记录及异地回收的崇明东滩环志的鸻鹬类记录,研究崇明东滩鸻鹬类的迁徙路线.1979～2008年间,崇明东滩共回收到来自澳大利亚西北部、澳大利亚维多利亚、美国阿拉斯加及新西兰北岛等17个国家与地区环志的鸻鹬类265只,包括大滨鹬(Calidris tenuirostris)、斑尾塍鹬(Limosa lapponica)、红腹滨鹬(C.canutus)等16种鸟类,其中春季北迁期间的记录占总数的93%;2003～2008年间,澳大利亚西北部、新西兰南岛、中国大陆及新西兰北岛等10个国家与地区回收到崇明东滩环志的大滨鹬、斑尾塍鹬、红腹滨鹬等12种鸟类,共计164只.在所有与崇明东滩鸻鹬类存在迁徙连接的20个国家和地区中,澳大利亚西北部的回收记录占全部回收记录的55%.根据斑尾塍鹬和红腹滨鹬不同亚种的越冬地分布,崇明东滩回收的斑尾塍鹬有L.l.menzbieri与L.l.baueri两个亚种,红腹滨鹬有C.a.piersmai和C.a.rogersi两个亚种.     

崇明东滩盐沼植被扩散格局及其形成机制

长江河口盐沼植被的形成和演化是生物与其生长环境相互作用的结果。以崇明东滩盐沼植被典型扩散前沿为研究对象,2011至2012年期间调查了盐沼植被扩散前沿实生苗扩散、定居以及形成的扩散格局,同时测定了盐沼植被扩散前沿的潮滩冲淤动态和水文动力条件。研究结果表明,崇明东滩盐沼植被在扩散前沿形成了互花米草-光滩(Spartina alterniflora-Mudflat,SM)和互花米草-海三棱藨草-光滩(Spartina alterniflora-Scirpus mariqueter-Mudflat,SSM)两种典型的扩散格局。冲淤动态和水文动力条件是影响盐沼植被扩散格局的重要因子,尤其是在4—6月盐沼植物实生苗传播和定居的关键阶段。在此基础上,分析了东滩盐沼植被扩散前沿的生物-物理相互作用以及盐沼植被扩散格局的形成机制。研究结果不仅有助于理解长江河口地区盐沼植被扩散的生物物理过程,并对全球气候变化和海平面上升条件下滨海生态系统动态预测与湿地保护与管理具有重要的意义。     

崇明东滩海岸带生态系统退化诊断体系的构建

基于压力-状态-响应(PSR)概念模型,构建了崇明东滩海岸带农田、湿地和近海生态系统退化评价的指标体系,采用层次分析法和熵权法相结合的乘法合成法得到各评价指标的权重,并通过指标值的地理空间量化和空间聚类分析了各生态系统的退化程度.结果表明:2005年,东滩海岸带生态系统的退化程度在空间上可分为4个级区,1级区、2级区、3级区和4级区的退化程度依次加重;重金属含量的权重在近海、湿地和农田生态系统中均最大,分别为0.65、0.20和0.26;对湿地生态系统影响较大的指标还有鸟类多样性指数、土地利用强度和外来物种互花米草的盖度,其权重分别为0.26、0.16和0.10;影响农田生态系统较大的因素还有土地利用强度,权重为0.22.     

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.     

上海市潮滩湿地大型底栖动物的空间分布格局

通过对上海市6个典型潮滩湿地（崇明东滩、崇明北滩、九段沙、青草沙、南汇边滩和杭州湾北岸）的调查,共记录到大型底栖动物112种,甲壳动物、软体动物和环节动物分别占总物种数的51．8％、22．3％和18．8％。6个潮滩湿地中大型底栖动物生物量的空间分布呈现一致的规律,即高潮区〉中潮区〉低潮区;在生物量构成中,甲壳动物是最为重要的类群,其总体平均相对贡献率在51％～97％之间,软体动物的总体平均相对贡献率在2％～48％之间。大型底栖动物密度的空间分布在地点间存在较大差异,在崇明东滩、九段沙和杭州湾北岸湿地中,软体动物在数量上占优势;而在崇明北滩、青草沙和南汇边滩,甲壳动物却是优势类群。与20世纪80和90年代的调查资料相比,近20多年来上海市潮滩湿地中大型底栖动物生物量明显增加,但群落结构发生了根本改变,优势类群由个体较小的软体动物转变为平均体重较大的甲壳动物,这主要与人类活动（过度采捕、环境污染和生物促淤等因素）的强度干扰有关,也反映上海市潮滩湿地的环境质量和生态功能正在逐步下降。     

栖息地保护对鸟类保护的重要性

栖息地是生物生存和繁衍的场所。栖息地丧失和质量下降都会对野生生物的种群维持带来严重影响。通过2个案例介绍栖息地保护对鸟类保护的重要性:1)韩国西海岸大滨鹬的关键迁徙停歇地丧失导致其种群快速下降;2)崇明东滩鸟类自然保护区通过治理外来植物互花米草和优化鸟类栖息地,鸟类多样性明显提升。栖息地是生物赖以生存的"家园",开展栖息地保护对野生生物的保护起着关键作用。     

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.     

基于胁迫梯度假说和互惠理论的海三棱藨草种群恢复技术

滨海湿地生态修复已成为阻止海岸带生态系统退化、保护生物多样性以及提供生态服务的关键措施。以长江口原生盐沼植物海三棱藨草(Scirpus mariqueter)为研究对象,选取崇明东滩新生滩涂湿地为研究区域,通过沿潮滩高程梯度的海三棱藨草植株斑块的移植实验,探究胁迫梯度假说和互惠理论(即种内的正相互作用)对长江口海三棱藨草种群恢复的指导意义。研究结果显示:(1)在一定的胁迫梯度范围内(潮滩高程2.0 m以上),增大种植斑块可以促进海三棱藨草的种内正相互作用,显著提高种植斑块的存活率和植株密度(P0.05);(2)潮滩水文动力沉积条件与潮滩高程梯度密切相关(P0.05),水文动力沉积作用对海三棱藨草定居和生长的胁迫随高程梯度下降而增强。潮滩高程2.0 m以下处强烈的水文动力条件干扰限制了生物-物理因素的正反馈作用。滨海湿地盐沼植被修复工作的成功率可以通过改进种植方式,增强种内的正相互作用得到极大的提高。研究可为开展大规模滨海湿地盐沼植被修复工程和提高生态修复效率提供科学依据和技术支持。     

崇明东滩自然保护区盐沼植被的时空动态

盐沼植被是滩涂湿地的重要组成部分,其动态变化直接影响着湿地的生态服务功能和价值。通过对1998~2005年间4景不同时相的LandsatTM遥感影像的解译分析,结合历史资料数据和近年来的现场调查,分析了崇明东滩鸟类自然保护区自建立以来,盐沼植被的时空演替动态过程。结果显示,随着滩涂的淤涨,东滩盐沼植被的面积从1998年的2478.32hm2增加到2005年的4687.74hm2,而互花米草(Spartina alterniflora)自人为引入至2005年,其面积已增加到1283.4hm2,其增加速率显著高于土著种芦苇(Phragmites australis)和海三棱藨草(Scirpus mariqueter),并且已在东滩保护区相当区域内形成单优势种群落。受1998年和2001年两次高滩围垦和互花米草入侵影响,崇明东滩的芦苇群落面积大大减少,虽随着滩涂的淤涨,芦苇群落的面积逐年有所增加,但增加的速度缓慢。互花米草有着更广的生态幅和竞争优势,是滩涂中扩散最快的植被,而淤涨型滩涂为其提供了可扩张的空生态位,如不加以控制和治理,其快速扩散将会对崇明东滩保护区的生态系统造成更大的威胁和影响。     

崇明东滩湿地高等植被演替特征

研究了崇明东滩湿地植被演替过程中生态特征以及重要值、地上部分生物量、植被地上部分氮含量以及氮容量的季节性变化.结果表明：随着高程的升高,演替早期的代表物种海三棱藨草（Scirpus mariqueter）的重要值逐渐减小,互花米草（Spartina alterniflora）和芦苇（Phragmites australis）的重要值增大.演替过程中植物的生物多样性逐渐增加.3种植物地上部分生物量在生长季节内（3—10月）均呈单峰变化,一般在夏季（7、8月）生物量最大.3种植物地上部分氮含量在生长季节内均呈降低趋势,氮容量在生长季节内呈单峰变化.估算每年崇明东滩保护区内芦苇地上部分蓄积的氮为383.4 t,互花米草为39.3 t,海三棱藨草为50.5 t.     

热烈祝贺《动物学报》创刊70周年——复旦大学生物多样性与生态工程教育部重点实验室

生物多样性与生态工程教育部重点实验室是教育部于2000年批准成立的复旦大学与北京师范大学联合重点实验室,依托两个生态学国家重点学科点。重点实验室(复旦大学)是在生物多样性科学研究所的基础上发展而成的研究与教学实体,现有固定人员15人,其中教授6名,副教授7名,1人被聘为“长江奖励计划”的讲座教授,1名为复旦大学特聘教授,2名为国家杰出青年基金获得者。     

长江口潮滩湿地土壤酶活性的陆向变化以及与环境因子的相关性

研究了长江口崇明东滩潮滩湿地表层沉积物的土壤酶活性和环境因子沿高程的陆向变化及其它们之间的相关性。结果表明,在潮滩湿地表层沉积物中的全磷(TP)、全氮(TN)和有机质(OM)的含量,随着高程的增加,其含量呈上升趋势,而沉积物平均粒径(AGS)和溶解无机磷(DIP)含量逐渐降低。崇明东滩表层沉积物中碱性磷酸酶活性沿高程梯度有增加的趋势,与沉积物平均粒径和溶解无机磷含量呈极显著负相关(p<0.01),与有机质、总氮、总磷含量呈显著正相关(p<0.05),反映出碱性磷酸酶活性受底物和产物并存机制的诱导或抑制。过氧化氢酶活性随高程也有逐渐增大的趋势,其活性与有机质、总氮、总磷呈显著正相关与溶解无机磷和沉积物平均粒径呈负相关(p<0.05),充分反映了随着演替的发展,沉积物的肥力逐渐增高的特点,也反映了沿高程梯度沉积物生物氧化作用逐渐增强。转化酶活性从藻类盐渍带到芦苇(Phragmites australis)带变化并不明显,在海三棱藨草(Scirpus mariqueter)带略高。蛋白酶活性从藻类盐渍带到芦苇带有降低的趋势,蛋白酶活性的高低更决定于有机质中蛋白质的含量而与有机质总量无关,说明蛋白酶可能主要由硅藻产生。