海水酸化和升温对两种造礁石珊瑚生长和钙化的影响

以海南岛三亚鹿回头两种常见的造礁石珊瑚(鹿角杯形珊瑚Pocillopora damicornis和丛生盔形珊瑚Galaxea fascicularis)为研究对象,通过室内培养实验探究海水酸化和升温两种联合因子对造礁石珊瑚生长和钙化的影响。结果显示:两种珊瑚受海水酸化的影响显著,丛生盔形珊瑚在pH 8.1下的生长速率显著高于pH 7.7和7.4环境,鹿角杯形珊瑚在pH 7.4下的钙化速率显著低于pH 7.7和8.1环境。且鹿角杯形珊瑚的生长速率与钙化速率显示各温度和pH因子之间均出现拮抗现象,能有效缓解珊瑚白化;相同的拮抗现象也出现在丛生盔形珊瑚的钙化速率上,但在其生长速率则表现出协同作用,加速珊瑚白化。鹿角杯形珊瑚与丛生盔形珊瑚的生长速率和钙化速率对海水升温和酸化的响应存在种间特异性。

葛洲坝至胭脂坝长江干流段江豚活动规律

长江江豚是我国一级保护野生动物,也是长江生态系统的指示性物种,其种群数量恢复情况及活动规律一直备受关注。本文选择长江宜昌段江豚活动频繁的葛洲坝下游至胭脂坝江段为研究区域,于2021年6月2022年5月采用定点目测、水上流动监测与无人机监测相结合的方法分区监测长江江豚的游泳行为,分析长江江豚的活动规律,构建了长江江豚出水头次的零膨胀泊松回归模型,识别影响长江江豚出水头次的关键因素,建立长江江豚出水头次与各因素间的相关关系。结果表明:(1)葛洲坝至胭脂坝长江干流段监测到最大江豚出水头次为19头次,长江江豚集群规模以2~3头最为常见,占比达58.1%;长江江豚主要表现出4种行为特征,各行为占比从大到小依次为:玩耍>休息>摄食>抚幼。(2)长江江豚在葛洲坝下游近坝区(A区,葛洲坝至至喜长江大桥)出水头次最多,且在秋冬季节累计出水头次多于春夏季节,冬季累计出水头次最高,达252头次。(3)长江江豚出水头次与电站下泄流量呈显著负相关;浊度增大,长江江豚出水的概率减小。本文研究结果对长江江豚生态保护策略及长江十年禁渔效果评估具有重要参考价值。

三亚凤凰岛造礁石珊瑚迁移效果研究

造礁石珊瑚既是构成珊瑚礁生态系统中的关键功能生物,也是国家二级保护野生动物,其数量的快速衰退已引起了广泛关注,因此近年来我国对造礁石珊瑚以及珊瑚礁生态系统的保护正在逐步加强。海岸工程易对周边的珊瑚礁造成严重影响,实施保护性迁移是降低工程对造礁石珊瑚影响的重要手段。为研究海南热带海域造礁石珊瑚迁移方法以及迁移保护的效果,我们对三亚凤凰岛二期项目拆除工程影响海域内的造礁石珊瑚实施了保护性迁移及监测。迁移造礁石珊瑚个体共计16634株,包括鹿角珊瑚属、牡丹珊瑚属、滨珊瑚属等18属造礁石珊瑚种类。迁移个体分别迁移至鹿回头海域6210株与西岛海域10424株。迁移珊瑚采用了三种移植方法,分别为铆钉移植、小型移植礁体移植与直接摆放。在迁移至鹿回头和西岛两地8个月后,迁移珊瑚平均存活率均在80%以上,两地迁移珊瑚的总存活率为86.24%。调查的结果显示,铆钉移植的方法存活率最高,小型移植礁体和直接摆放的两种移植方法存活率稍低。迁移至西岛的珊瑚8个月平均生长了3.03cm,的增长率为23.31%,而鹿回头迁入的珊瑚平均生长了6.15cm,增长率为58.74%,高于迁移至西岛的珊瑚。迁移采用的三种移植方法的8个月的存活率均高于75%,并且珊瑚的生长速率较好,说明珊瑚适应迁入区环境。由以上结果来看,此次保护性迁移珊瑚数量多,涉及的珊瑚种类广,在迁移后经受过两次台风的影响,迁移结果具有一定的代表性。本研究中,珊瑚迁移的效果达到了保护受拆除工程影响的造礁石珊瑚的目的,可为未来的珊瑚迁移性保护提供重要经验。

悬浮物对三亚珊瑚礁区浮游动物群落结构及其摄食的影响

随着人类活动对珊瑚礁的影响日益加剧,输入到近岸珊瑚礁区的悬浮物日益增多,不仅影响珊瑚的生理,也会对珊瑚礁生态系统基础生物生产过程产生影响。为了解悬浮物对珊瑚礁区浮游动物组成及摄食的影响,于2015年4月在三亚典型岸礁区设置了昼夜连续观测站点(W4为悬浮物浓度高的站位,W5为对照站位),分析了悬浮物波动对浮游动物群落结构的影响,并用分子生物学方法结合室内实验,研究了悬浮物对优势桡足类现场食物组成和摄食选择的影响。结果显示:两个站位叶绿素a浓度偏低,昼夜波动较大;W4站的悬浮物和叶绿素a浓度均高于W5站,但W5站悬浮物中有机颗粒物组分比例(73.69%)高于W4站(46.09%);W5站浮游动物种类多样性和丰度均高于W4站。进一步摄食分析表明,两个站位桡足类均以后生动物来源的有机碎屑为主要食物,在W4站桡足类食物组成中浮游植物的比例也相对较高,而在W5站桡足类还摄食较多的微型浮游动物。在摄食实验中,高浓度的悬浮颗粒物显著提高了红纺锤水蚤(Acartia erythraea)的滤水率和摄食率,但其食物组成却由以浮游植物为主转而以陆生植物碎屑为主,说明浓缩海水中较高的悬浮颗粒物含量限制了桡足类的摄食选择,使其摄食大部分有机碎屑作为补偿营养来源。研究结果表明,高悬浮物浓度会影响浮游动物的摄食选择,但悬浮物中高比例的有机碎屑可为浮游动物提供重要的补充食物来源,支持其维持较高的生物量。

浮游生物对渭河水环境的响应机理及生态效应

【目的】为探究浮游生物对渭河陕西段水环境的响应机理及生态效应,【方法】以渭河陕西段为研究区,于2021年4月共设置14个采样点,采集14份水样,分析浮游生物群落结构空间分布特征;评估浮游生物群落的均匀性、物种丰富度和多样性时,常用Pielou指数、Margalef指数和Shannon-Weiner指数,并评价断面水环境质量;利用典范对应分析(CCA)和冗余分析(RDA)识别环境因子对浮游植物和浮游动物群落空间分布的影响程度。【结果】结果表明:渭河陕西段浮游植物共有7门55种,硅藻门种类数最多(49.09%),优势种有6种;浮游动物共3门22种,轮虫占比最高(68.18%),优势种有4种;浮游植物的H′、J及d变化范围分别为1.017~4.025、0.267~0.890、0.446~1.099,浮游动物其指数变化范围分别为0.811~2.459、0.754~1.000、0.126~0.542;CCA分析显示,影响浮游植物群落空间分布变化的环境因子主要有TP、NH_(3)-N和pH;根据RDA分析结果显示,对于浮游动物群落结构的主要影响因子,化学需氧量(COD)和水温(WT)起到了关键作用。【结论】结论显示:渭河陕西段浮游生物指数变化显示研究区域呈现清洁—中污染状态;根据《中国淡水藻类—系统、分类及生态》《环境和指示生物(水域分册)》中浮游植物和浮游动物的水污染指示物种判断水环境状况,对比本研究浮游植物和浮游动物的多样性指数评价水环境质量,得出浮游动物对水质评价的响应结果更加准确。通过构建水环境-浮游生物对比判断模型,选择区域更加准确的评价指标,有助于提高浮游生物对水生态环境指示作用的准确性,进而揭示浮游生物对水生态环境的响应机理。以上结果可为渭河流域水生态环境保护提供理论参考。

CO_(2)升高对风信子鹿角珊瑚(Acropora hyacinthus)钙化速率和 基因表达的影响

本文以风信子鹿角珊瑚(Acropora hyacinthus)为研究对象,以三亚珊瑚礁海域自然海水培养的珊瑚样本为对照组,模拟本世纪末海水酸化状况,并开展珊瑚模拟培养试验。以此探究海水酸化对A.hyacinthus钙化和基因表达的影响。在酸化胁迫下,A.hyacinthus净钙化速率显著下降,基因表达受到显著影响,其中有机物运输、阴离子运输、化学应激等通路上调,动物器官发育、脂质转运、细胞生物合成、细胞表面受体信号等通路下调。与钙化相关的基因中,碳酸酐酶和溶质运载蛋白下调,但是Ca^(2+)-ATP酶和钙离子运输相关的基因上调。结果表明,高CO_(2)影响了A.hyacinthus的钙化和多个生物过程的基因表达,海水酸化可能通过抑制珊瑚碳酸酐酶等基因表达,减少HCO–3运输,最终降低钙化速率。

珊瑚礁生态学研究现状和展望

珊瑚礁生态系统是海洋生态系统的重要组成部分,在维持海洋生态平衡和生物多样性上扮演着重要角色。本文通过文献检索手段,归纳了当前国际和国内珊瑚礁生态学领域的发展现状。国际上关注的主要方面包括全球变化与珊瑚礁生态系统、珊瑚共生关系的建立与维持、珊瑚礁生物系统发育与进化、珊瑚礁生物多样性及其物种分布格局、珊瑚礁生态系统保护与管理等;国内关注的主要方面包括全球变化与珊瑚礁生态系统、全球变化背景下的珊瑚–虫黄藻共生体、珊瑚共生关系多样性、人类活动与南海珊瑚礁生态系统、珊瑚礁生物多样性及其群落格局等。珊瑚礁生态学研究的未来发展趋势将更加注重全球变化背景下的珊瑚与珊瑚礁生态系统、珊瑚共生机制、边缘珊瑚礁以及珊瑚礁保护与修复。未来我国珊瑚礁生态学研究需提升全球视野,加强国内与国际合作,深入机制挖掘,完善系统研究,增强珊瑚礁保护与修复研究。

珊瑚礁生态系统研究的发展、挑战与希望

珊瑚礁生态系统是以造礁石珊瑚等造礁类生物为框架生物,兼具极高生物多样性和初级生产力的海洋生态系统。珊瑚礁分布面积占全球海域面积不足0.25%,却养育了全球超过1/4的海洋生物,被誉为“海洋中的热带雨林”。我国珊瑚礁面积约3.8万km2,主要分布于南海,是全球珊瑚礁的重要组成部分。珊瑚礁生态系统在保护海岸线、提供渔业和旅游资源产出、维持生物多样性等方面为我国社会发展提供了重要的经济价值和生态服务功能。同时,几乎所有的南海岛礁都为珊瑚礁,因此南海珊瑚礁生态系统更是我国保卫蓝色国土的天然生态防线,具有无法替代的国家战略意义。

2019-2023年南京长江江豚种群动态

南京是长江干流中长江江豚分布最密集的水域之一,一直受到广泛关注,但是种群动态仍不清楚.2019—2023年,研究团队在南京长江江豚省级自然保护区水域持续开展了长江江豚的监测工作.本文分析了南京长江江豚的分布、家域及种群数量的动态变化,通过112 d(56次)野外船只调查,发现江豚274次.平均最近邻工具检验表明江豚呈现聚集型分布,主要出现在潜洲-江心洲-三桥和子汇洲-新济洲等两个水域.最小凸多边形MCP、95%核心密度法KDE和50%KDE家域面积分别为50.86 km^(2)、135.54 km^(2)和60.81 km^(2),2022年KDE最大,秋季要高于其他季节.2019—2023年南京段长江江豚年平均数量分别为52头、60头、57头、62头和65头,呈现年际间的增长态势,冬季高于其他季节.种群数量的增长可能是实施“长江大保护”、“十年禁渔”、长江江豚拯救行动计划等保护措施的结果.

基于底栖动物生物完整性指数的黄河干流生态健康评价

黄河为世界上最长的多沙河流,全河段水沙异质性及其生态健康的空间差异明显。本文基于黄河干流全河段44个断面春秋两季(2019年)底栖动物的系统调查数据,构建黄河底栖动物生物完整性评价体系。该体系融入指示水沙过程变化的ASPT指数及EPT分类单元个体相对丰度,且参照点与受损点得分差异显著,适用于多沙河流生态健康评价。评价结果显示:黄河干流亚健康及以上状态的断面占比为秋季(75.0%)高于春季(54.5%);自源区沿河而下,底栖动物生物完整性指数值呈下降趋势;库区断面底栖动物生物完整性指数低于临近自然河段。回归分析表明,黄河干流底栖动物生物完整性指数与盐度、总氮、城镇及农田用地占比呈显著负相关,与林地及草地占比呈显著正相关。本研究结果可为黄河生态保护与管理提供科学依据。

南水北调西线工程上线水源区大型底栖动物群落结构及环境驱动因子

为评估南水北调西线工程上线水源区大型底栖动物群落结构及环境驱动因子,于2022年7月(汛期)和11月(非汛期)开展监测采样工作。采用生物多样性指数和丰度-生物量比较曲线(ABC曲线)作为大型底栖动物群落特征参数,分析大型底栖动物群落在水源区的结构,并对其进行多元排序和Pearson相关性分析。结果表明:共采集45种大型底栖动物,隶属于4门5纲10目32科44属,其中优势种8种,所有优势物种出现频率均大于50%,水源区大型底栖动物群落结构一致性较高;水源区Margalef丰富度指数、Shannon-Wiener多样性指数和Pielou均匀度指数均值分别为4.01、1.68、0.61;多数采样区域大型底栖动物的ABC曲线呈纠缠态势,其丰度和生物量累积百分比的差值面积在0附近波动,群落以小个头物种为主;优势种以耐污值低的敏感种类为主,说明河流几乎不受污染,水体清洁;pH值是影响水源区大型底栖动物群落结构的主要环境驱动因子。

南沙群岛珊瑚礁区黑斑鹦嘴鱼(Scarus globiceps)食性分析

鹦嘴鱼科(Scaridae)鱼类参与珊瑚礁生态系统诸多关键生态过程,在维持珊瑚礁生态系统稳定与平衡中发挥着重要作用。由于以往研究手段的限制,对鹦嘴鱼的食物来源及生态功能价值认识不足,在其功能定位方面存在较多争议。本研究选择珊瑚分布的典型区域—南沙群岛中的东门礁和南薰礁为研究海域,对该海域鹦嘴鱼优势种类黑斑鹦嘴鱼(Scarus globiceps)摄食的藻类多样性进行全面分析。通过18S rDNA和16S rDNA多基因条形码技术,分别对黑斑鹦嘴鱼肠含物的真核藻类和原核藻类DNA进行高通量测序分析。18S rDNA的测序结果发现,黑斑鹦嘴鱼类的肠含物中真核藻类以甲藻(Dinoflagellata)、红藻(Rhodophyta)、绿藻(Chlorophyta)、褐藻(Ochrophyta)为主,共计77个OTU(operational taxonomic units)。甲藻相对序列丰度和多样性较高,序列比例占真核藻类序列总数的51.42%,其中网甲藻科(Suessiaceae)OTU_5在东门礁和南薰礁的样品中均超过20%。16S rDNA测序鉴定发现肠含物含有原核藻类(蓝藻)的序列,共计21个OTU,其中以念珠藻目(Nostocales)的相对序列丰度最高,达到39.33%。本研究表明,黑斑鹦嘴鱼在摄食过程中会摄入一定量大型藻类,但微藻(甲藻)序列占据优势地位,蓝藻在肠含物中也有较高的检出率,说明需要重新考虑微藻(甲藻和蓝藻)在鹦嘴鱼食源中的重要贡献以及对珊瑚礁生态系统结构与功能的影响。

土地利用和水环境因子对大型底栖动物次级生产力的影响:以东北地区连环湖为例

土地利用和水环境因子是影响湖泊生态系统的关键因素,探究大型底栖动物次级生产力受环境因子的作用机制,可揭示底栖动物栖息地的生态系统与外源环境的关系。为了解土地利用和水环境因子对大型底栖动物次级生产力的影响,2020年对连环湖13个主要湖泊的土地利用类型及6、8和10月的大型底栖动物、水环境因子进行调查,共采集到大型底栖动物75种,隶属于3门32科56属,其中优势种属及重要种属以摇蚊幼虫和腹足纲为主,前突摇蚊(Procladius sp.)为第一优势种。主成分分析表明,土地利用及水环境因子具备明显的时空梯度,而大型底栖动物次级生产力也存在明显的时空变化。春季、夏季、秋季次级生产力和P/B值分别为5.65、6.06、4.31 g/(m^(2)·a)和2.74、2.55、2.40 a-1,其中春季次级生产力集中于东北部湖区,龙虎泡集中于湖心区;夏季次级生产力逐渐向各湖区扩散,龙虎泡整体偏低;秋季次级生产力集中于西北部及东南部湖区,龙虎泡集中于东北部湖区。P/B值随季节的推移呈现由东部湖区向西部湖区逐渐递增的趋势,而龙虎泡始终集中于南部湖区。次级生产力和P/B值的结构分析表明,春季次级生产力主要由腹足纲构成,进入夏、秋季后以双壳纲对次级生产力的贡献最高。其中腹足纲、双壳纲、摇蚊幼虫和寡毛纲次级生产力主要集中于北部湖区、东南部湖区、中部湖区和龙虎泡,而甲壳纲仅出现于阿木塔泡。寡毛纲和双壳纲P/B值随季节的推移逐渐降低,摇蚊幼虫和腹足纲P/B值呈先升后降的趋势。通径分析表明,pH、人造地表和叶绿素a是影响年均大型底栖动物次级生产力的关键环境因子。典范对应分析表明,总磷和电导率是影响不同季节大型底栖动物次级生产力的重要环境变量。耕地、人造地表与总磷、电导率和悬浮物呈显著正相关,农业生产和城镇建设的增加是连环湖呈富营养化状态的重要原因,且此现象已对大型底栖动物次级生产力形成威胁。未来应通过控制农业面源污染、秸秆腐熟还田、鼓励粪便施肥、科学规划用地等措施改善连环湖流域的生态环境,以促进大型底栖动物资源合理的开发利用。

海南临高红牌-马袅沿岸海域造礁石珊瑚群落结构及其环境影响因子

为查明海南临高红牌—马袅沿岸海域造礁石珊瑚群落结构及其环境因子,于2023年3月18—23日对该区域开展造礁石珊瑚群落、底质类型、悬浮物沉降速率和水环境因子调查。结果显示:(1)本区域造礁石珊瑚共鉴定13科24属42种和7未定种,其覆盖率均值为(18.05±10.53)%,集中分布在水深1.0~2.5m;(2)造礁石珊瑚优势种以团块状或皮壳状生长型为主,死造礁石珊瑚覆盖率(>2年)与活造礁石珊瑚覆盖率、Shannon多样性指数呈显著负相关,而Shannon多样性指数与Simpson优势度指数和Pielou均匀度指数呈显著正相关,这表明伴随造礁石珊瑚的死亡,其覆盖率和物种多样性显著降低;(3)死造礁石珊瑚覆盖率与砂质底覆盖率呈显著正相关,而与pH呈显著负相关;Pielou均匀度指数与溶解氧和悬浮物沉积物速率呈显著负相关性;水体浊度与光合有效辐射漫衰减系数Kd-PAR(diffuse attenuation coefficient of the photosynthetically active radiation)呈显著正相关,且其均值(3.81±1.10)NTU(nephelometric turbidity unit)已超过影响造礁石珊瑚生长的胁迫阈值(3NTU)。这些结果表明,海底砂质覆盖率、悬浮物沉降速率、浊度、pH、溶解氧和Kd-PAR等是影响该海域造礁石珊瑚群落结构的重要环境因子。综上,临高红牌—马袅沿岸海域是造礁石珊瑚分布热点之一,具有较高物种多样性和覆盖率。然而,该区域造礁石珊瑚垂直分布范围较窄,且正面临多重环境因子胁迫,需要采取有效措施进行及时保护。

临海东矶海域人工鱼礁大型底栖动物群落的早期发育

为养护渔业资源和修复受损海岸带生态系统,人工鱼礁通常被投放至沿岸海域的海底,为海洋生物提供新的栖息地。于2022年5月(投放后10个月)和10月(投放后15个月)调查了临海东矶人工鱼礁大型底栖动物群落,分析了不同礁龄间大型底栖动物种类组成、密度、生物量和群落结构的差异。两次调查共记录到5类17种大型底栖动物,优势种为猫爪牡蛎Talonostrea talonata和侧花海葵Anthopleura sp.。礁体投放10个月后大型底栖动物群落的平均密度和平均生物量分别为(3519±289)个/m^(2)和(3657±273)g/m^(2),15个月后平均密度和平均生物量分别为(10056±1858)个/m^(2)和(8300±2045)g/m^(2),15个月的密度和生物量均显著高于10个月的(P>0.05)。不同礁龄间大型底栖动物群落结构具有显著性差异(Globe R=0.573,P=0.029),导致群落结构差异的物种主要是曲膝薮枝螅Obelia genicutata、侧花海葵、褐蚶Didimarca tenebricum、丽核螺Tritonoharpa leali、双纹须蚶Barbatia bistrigata和疣荔枝螺Thais clavigera。礁体投放10个月后和15个月后人工鱼礁附着猫爪牡蛎的平均密度分别为(2075±37)个/m^(2)和(2194±397)个/m^(2),不同礁龄间没有显著性差异(P>0.05)。发现临海东矶人工鱼礁表面分布有低物种丰度和高密度的大型底栖动物群落,并发育成为以猫爪牡蛎为造礁种的人工牡蛎礁。

木珊瑚科Cladopsammia gracilis和Rhizopsammia wettsteini线粒体全基因组比较与系统进化分析

木珊瑚科(Dendrophylliidae)下的枝沙珊瑚属(Cladopsammia)和Rhizopsammia属的物种分类目前仍存在模糊的界定,本研究结合形态特征与微观结构和线粒体全基因组测序对Cladopsammia gracilis与Rhizopsammia wettsteini进行形态和分子进化水平的分析比较。结果显示:形态学特征上,R.wettsteini通过生殖根出芽,珊瑚肋上具有小尖状突起,隔片薄而脆;而C.gracilis则无生殖根,珊瑚肋上突起为细瘤状,隔片颗粒感强且较厚。两个物种的线粒体基因组组成十分相似,同样包含13个蛋白编码基因、2个rRNA基因和2个tRNA基因,与大部分六放珊瑚相同;在基因重叠情况和密码子偏好性上则有别于大部分六放珊瑚。基于CO1基因的系统进化分析显示,C.gracilis和R.wettsteini关系较近,却与枝沙珊瑚属(Cladopsammia)其他物种关系较远,因此C.gracilis是否归入枝沙珊瑚属(Cladopsammia)值得探讨,同时提示我们需要重新审视枝沙珊瑚属(Cladopsammia)的分类地位。

鄱阳湖湿地大型底栖无脊椎动物多样性对群落次级生产力及稳定性的影响

理解生物多样性对生态系统功能及稳定性的影响对于制定有效的保护管理策略有重要意义。然而,目前生物多样性与群落生产力、稳定性的关系仍存在争议。在鄱阳湖湿地布设30个采样点,于2019年秋季开展大型底栖无脊椎动物群落野外调查。基于底栖动物群落数据,采用广义加性模型分析物种、谱系、功能多样性对鄱阳湖湿地底栖动物群落次级生产力与稳定性的影响。结果表明:底栖动物群落的次级生产力与反映物种多样性的指数(Simpson多样性指数、Shannon⁃Wiener多样性指数、Pielou均匀度指数)、分类多样性指数、平均分类差异指数、功能丰富度指数等呈显著的负相关,其中Pielou均匀度指数与次级生产力的相关度最高(r^(2)=0.33)。功能多样性对群落次级生产力的空间分异有最高的解释度(r^(2)=0.75)。P/B值(次级生产力与生物量之比代表群落稳定性)与物种、谱系、功能多样性指数均呈正相关,其中功能丰富度与P/B值的相关度最高(r^(2)=0.22)。反映物种多样性的三个指数总体上对P/B值的空间分异解释度最高(r^(2)=0.37)。谱系多样性与次级生产力、P/B值的相关性相对较弱。生物多样性指数总体分别解释了次级生产力和群落稳定性中81.9%、54.8%的变异。上述研究结果表明,生物多样性与群落生产力、稳定性的关系可能因具体的生物群落而异。研究结果对于鄱阳湖湿地的底栖生物多样性保护有参考价值。

南沙群岛海域珊瑚礁区三种寄居蟹的摄食差异比较

寄居蟹是海洋底栖动物,珊瑚礁区的复杂结构使其成为寄居蟹多样性最高的区域之一。在底栖藻类覆盖率上升的环境变化下,寄居蟹等小型底栖生物可以快速适应食物资源变动,与植食性鱼类发挥相似的功能,在维护珊瑚礁生态系统健康中的作用不容忽视,但目前对不同寄居蟹现场食物组成差异和生态功能定位知之甚少。本研究于2019年春季在南沙群岛海域珊瑚礁区采集三种优势寄居蟹:兔足真寄居蟹(Dardanus lagopodes)、莫氏硬壳寄居蟹(Calcinus morgani)和沟纹纤毛寄居蟹(Ciliopagurus strigatus),运用高通量测序技术分析其现场食物组成。研究结果显示,三种寄居蟹的食物种类有9个门类,包括红藻门(Rhodophyta)、甲藻门(Pyrrophyta)、褐藻门(Phaeophyta)、绿藻门(Chlorophyta)、节肢动物门(Arthropoda)、苔藓动物门(Bryozoa)等。三种寄居蟹均以藻类为主要食物,包含大量的红藻和甲藻(37.75%和21.14%),此外还有少量的绿藻(3.13%)。不同寄居蟹种类的食物组成有特异性:莫式硬壳寄居蟹主要以草皮海藻和碎屑为食,是植食性寄居蟹;沟纹纤毛寄居蟹以礁石表生藻席(epilithic algal matrix,EAM)中的介形类为主要食物来源,伴随一些枝状珊瑚藻和丝状褐藻;而兔足真寄居蟹选择摄食壳状珊瑚藻(crustose coralline algae,CCA)、大型藻类及附生其上的苔藓虫。结合生态位重叠度分析发现,三种寄居蟹的重叠度很低(0.059)。在以CCA为优势底栖藻类的退化珊瑚礁区,兔足真寄居蟹与另外两种寄居蟹的摄食区域可能并不重叠,主要在清除CCA和入侵性苔藓虫,维护珊瑚礁健康发展中发挥重要作用。而沟纹纤毛寄居蟹和莫氏硬壳寄居蟹作为次级消费者,将能量更高效地向上层传递。本研究结果拓展了以往对寄居蟹生态地位的认识。

太湖新银鱼种群摄食对小江浮游动物群落结构的影响

明晰太湖新银鱼(Neosalanx taihuensis)种群生长与浮游动物群落结构的动态变化关系,可为小江水华暴发的控制与水生态健康管理提供理论依据。2019年逐月对小江太湖新银鱼与浮游动物样品进行采集,并分析太湖新银鱼胃含物组成与浮游动物群落结构特征。结果表明:(1)太湖新银鱼的饵料生物主要为桡足类,其次为枝角类,轮虫占比较少;(2)3月至6月(太湖新银鱼春群繁殖期)太湖新银鱼生物量迅速上升,而浮游动物群落结构在此期间呈小型化趋势,生物量由28.93 mg/L下降至1.13 mg/L,密度由21173.39个/L增加至26808.23个/L;7月小江禁捕结束,太湖新银鱼生物量开始急剧下降,小江浮游动物中桡足类和枝角类的密度与生物量迅速升高,于8月达到全年最高;(3)由于太湖新银鱼对枝角类和桡足类具有较强的选择性,故在其生物量较高的时期(5、6月),水体中枝角类和桡足类生物量占比显著低于其他时期(P<0.05)。由此认为,太湖新银鱼生物量与浮游动物群落结构变化存在较强的关联性,太湖新银鱼种群摄食的下行效应可能是小江浮游动物生物量下降及群落结构小型化的关键原因。

基于环境DNA技术的黄河流域下游山区河流大型底栖动物群落多样性特征及其影响要素分析

河流生物群落组成由多种环境因子共同作用形成,但其影响机制尚不清楚。本研究基于环境DNA技术,选择黄河流域下游4条山区河流(锦绣川、锦阳川、锦云川和三川汇合后河流)的10个样点开展大型底栖动物监测。结果发现:不同溪段水质状况有所差异,锦云川盐化程度(以电导率EC表征)和营养盐浓度较高,锦阳川抗生素浓度较高,锦绣川水质较好。山区河流大型底栖动物群落组成差异明显,锦绣川以水生昆虫为主,软体动物占比较低。其中,昆虫纲的大蚊(Tipula abdominalis)、天角蜉(Uracanthella punctisetae)和寡毛纲的顠体虫(Aeolosoma sp.)是造成锦绣川与其他河流大型底栖动物群落结构差异的关键物种。冗余分析和变差分解分析结果表明,盐化、营养盐和抗生素均会对大型底栖动物群落组成产生影响。其中,EC的解释率为22.86%,营养盐中的TP、NH_(3)-N和TN的解释率分别为20.12%、13.25%和7.81%;此外,盐化可与营养盐和抗生素通过耦合效应对大型底栖动物群落组成产生影响,贡献率分别为21.60%和16.20%;抗生素与营养盐的贡献率为19.60%。逐步判别回归模型结果显示,Margalef指数(d)受盐化(EC)和营养盐(NH_(3)-N和NO_(3)^(-)-N)的共同影响;随着河流中EC浓度升高,d与NH_(3)-N之间的正响应关系及其与NO_(3)^(-)-N之间的负响应关系显著增强。因此,多环境因子对水生生物的影响不容忽视,在大型底栖动物生物多样性保护中应关注各类环境因子的影响贡献。