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漳江口潮间带掘穴蟹类优势种的沿流域分布格局及其影响因子

陈天白  
【摘要】:掘穴蟹类是河口潮间带十分重要的大型底栖动物,掘穴蟹类分布格局及其影响因子的研究有助于了解河口潮间带生态系统的结构与功能。由于研究空间尺度、掘穴蟹类种类、环境因子的复杂性,目前关于掘穴蟹类分布及其影响因子的研究结论不尽相同。此外,国内关于掘穴蟹类沿流域分布的研究较少,并且有待开展控制实验验证其分布和关键影响因子的因果关系。本研究对福建漳江口上段至下段潮间带植被和光滩生境掘穴蟹类的分布及其环境因子进行现场实地调查,选择4种主要的掘穴蟹类优势种(无齿相手蟹、褶痕相手蟹、长足长方蟹、北方凹指招潮蟹)和3种关键影响因子(盐度、土壤粒径、种间竞争)开展系列室内与野外控制实验,探讨漳江口潮间带掘穴蟹类优势种的分布格局及其影响因子。主要结果如下:1、调查显示,漳江口上段至下段共有掘穴蟹类2科12种,以方蟹科的无齿相手蟹、褶痕相手蟹、长足长方蟹,和沙蟹科的北方凹指招潮蟹为优势种。无齿相手蟹分布在漳江口上段的低盐区,植被和光滩生境都有分布,土壤底质为粉砂质,与褶痕相手蟹在上段至中段之间的植被生境中分布重叠;褶痕相手蟹分布在漳江口近上段至近下段的中盐和高盐区,只在植被生境分布,土壤底质为粉砂质,与长足长方蟹在中段相对低潮位和近下段的植被生境中分布重叠;长足长方蟹分布在近上段至下段的中盐和高盐区,主要在光滩生境分布,土壤底质为粉砂质和砂质,与北方凹指招潮蟹在下段砂质光滩生境中分布重叠;北方凹指招潮蟹只分布在下段高盐区的砂质光滩和植被生境。2、沿漳江口上段至下段,近地表海水盐度、表层土壤间隙水盐度逐渐升高,2018年春夏季(5-8月)上、中和下段近地表海水盐度分别为7.7±1.6、14.7±0.7、19.6±0.3 PSU。在夏秋季(6-9月),上段每月均经历长达3-10天的淡水期;上、中和下段土壤表层间隙水盐度分别为11.3±0.9、24.0±2.3、31.3±2.5 PSU;上、中、下段土壤含砂量分别为24.3±2.5、9.4±1.7、61.5±7.0%,对应土壤底质类型分别为砂质粉砂、粉砂和粉砂质砂。3、掘穴蟹类盐度耐受性室内控制实验表明,4种掘穴蟹类盐度耐受范围都比较广,但耐受淡水(0 PSU)和高盐的能力有所差别。在长达1个月的实验时间,无齿相手蟹的在盐度0-25 PSU海水中生存24.6±2.9天以上,显著高于在35、40 PSU海水中(最多存活7.1±4.6天),有很强的淡水耐受能力,可在淡水生存24.6±2.9天,显著高于其它3种蟹类在淡水存活时间(不超过3.4±0.6天);其它3种蟹类具有较高盐度耐受性,在5-40 PSU海水中(最多可生存30.0±0.0天),显著高于在淡水中(最多存活3.4±0.6天)。4、盐度耐受性野外控制实验表明,在长达2个月的实验时间,无齿相手蟹在上、中段能够较好存活,可生存55.0±5.0天以上,存活时长显著高于下段的20.0±6.3天;褶痕相手蟹、长足长方蟹、北方凹指招潮蟹各自在上、中、下段的存活时长没有显著差别,褶痕相手蟹至少存活47.5±9.8天,长足长方蟹至少存活27.5±9.8天,北方凹指招潮蟹至少存活7.5±7.5天。因为盐度耐受性野外控制实验期间漳江口潮间带盐度(近地表海水和表层土壤间隙水)主要为5-35 PSU,因此四种蟹类在沿盐度梯度变化的规律与对应盐度区间的盐度耐受性室内控制实验结果一致。5、土壤粒径选择实验表明,无齿相手蟹倾向于选择粉砂质(10%砂)生境分布与掘穴,选择率达85.8±5.6%,蟹洞密度为44.4±6.1 pcs/m2,显著高于砂质(60%砂)的14.2±5.6%和5.6±3.1 pcs/m2;褶痕相手蟹倾向于选择粉砂质(10%砂)生境分布与掘穴,选择率达73.8±5.1%,蟹洞密度为23.6±7.5 pcs/m2,显著高于砂质(60%砂)的26.7±5.1%和9.7±3.6 pcs/m2;长足长方蟹对于土壤粒径没有选择偏好,选择粉砂质(10%砂)和砂质(60%砂)生境的频率分别为53.3±11.9%和46.7±11.9%,蟹洞密度分别为8.3±3.1 pcs/m2和11.1±5.0 pcs/m2;北方凹指招潮蟹更倾向于砂质(60%砂)生境分布与掘穴,选择率达96.7±1.8%,蟹洞密度为68.1±11.6 pcs/m2,显著高于选择粉砂质(10%砂)的3.3±1.8%和16.7±3.5 pcs/m2。6、土壤底质竞争实验表明,在单独1只、同种2只、混合2只共3种蟹类组合中,无齿相手蟹不受褶痕相手蟹、长足长方蟹和北方凹指招潮蟹的影响,倾向于选择砂质生境(100%砂),选择率至少达85.4±2.3%,显著高于选择砂质(100%砂)生境的14.6±2.3%;褶痕相手蟹不受无齿相手蟹、长足长方蟹、北方凹指招潮蟹的影响,倾向于选择砂质生境(100%砂),选择率至少达77.8±9.5%,显著高于选择砂质(100%砂)生境的22.2±9.5%;长足长方蟹只与褶痕相手蟹有种间竞争,竞争力弱于褶痕相手蟹,在非混合2只蟹类组合中,长足长方蟹倾向于选择粉砂质(10%砂)生境,选择率为77.8±7.7%以上,当与褶痕相手蟹组合时,倾向于选择砂质(100%砂)生境,选择率为65.3±6.9%;北方凹指招潮蟹只与褶痕相手蟹有种间竞争,竞争力弱于褶痕相手蟹,在非混合2只蟹类组合中,北方凹指招潮蟹倾向于选择粉砂质(10%砂)生境,选择率为75.0±12.5%以上,当与褶痕相手蟹组合时,倾向于选择砂质(100%砂)生境,选择率为83.3±9.1%。7、植被生境竞争实验表明,在单独1只、同种2只和混合2只共3种蟹类组合中,褶痕相手蟹不受长足长方蟹的影响,倾向于选择植被生境,选择率为83.7±4.3%以上,显著高于选择光滩生境的16.3±4.3%;长足长方蟹与褶痕相手蟹有种间竞争,竞争力弱于褶痕相手蟹,在非混合2只的蟹类组织中,倾向于选择植被生境,选择率最高可达90.3±3.0%以上,而与褶痕相手蟹组合时,倾向于选择光滩生境,选择率为69.1±8.8%。以上研究结果表明,无齿相手蟹、褶痕相手蟹、长足长方蟹、北方凹指招潮蟹为漳江口沿流域潮间带主要的掘穴蟹类优势种,无齿相手蟹主要分布在漳江口上段主要因为有较强淡水耐受性,没有分布在下段主要受高盐胁迫和可能受砂质底质的影响;褶痕相手蟹主要分布在漳江口近上段和近下段之间的区域,没有分布在上段主要受淡水胁迫的影响,没有分布在下段可能是受砂质底质的影响;长足长方蟹主要分布在漳江口近上段至下段之间的区域,没有分布在上段主要受淡水胁迫的影响,很少分布在植被生境主要受褶痕相手蟹种间竞争的影响;北方凹指招潮蟹只分布在下段砂质生境,没有分布在上段主要受盐度和可能受粉砂质底质的影响,没有分布在中段可能受粉砂质生境的影响。研究结果作为河口沿流域潮间带掘穴蟹类的分布及关键环境因子对其影响的研究案例,可丰富滨海湿地物种沿环境梯度分布理论,也可为掌握福建漳江口的掘穴蟹类分布规律提供科学依据。


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1 陈天白;漳江口潮间带掘穴蟹类优势种的沿流域分布格局及其影响因子[D];厦门大学;2019年
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