朱慧蘭,郭玉清,吳成業(yè),張靈毅
(集美大學水產(chǎn)學院,福建 廈門 361021)
我國紅樹林位于世界紅樹林的最北界,主要分布在海南、廣東、廣西、福建以及港澳臺等地區(qū)。其中浙江西門島紅樹林是目前我國人工引種的北界,它對于高緯度地區(qū)的紅樹林引種造林有指示意義[1-2]。西門島是浙江省樂清灣北部最大島嶼,海島陸域面積約為630 hm2,灘涂總面積2523 hm2,1957年從福建成功引種抗低溫紅樹植物秋茄,經(jīng)自然繁育紅樹林面積曾達到10 hm2,而如今只剩下西北一隅的0.2 hm2[3-4]。目前對西門島紅樹林的研究涉及濕地資源及其保護開發(fā)[5]、生態(tài)服務價值[6]和引種試驗調查[3]等方面,其中對濕地底棲動物的研究,主要有大型底棲動物群落與紅樹林的生態(tài)關系[7],秋茄林恢復對大型底棲動物的影響[8],以及在不同生境中的大型底棲動物的群落比較[9],等等。而對西門島紅樹林濕地小型底棲動物研究的報道尚未出現(xiàn)。
小型底棲動物作為海岸濕地環(huán)境狀況的重要指示性生物,在生物監(jiān)測領域被廣泛應用,且海洋線蟲作為小型底棲動物中的優(yōu)勢類群,通過攝食行為及生物擾動在泥質河口和鹽沼濕地中扮演重要角色[10]。本文初步探究浙江西門島人工紅樹林濕地小型底棲動物類群組成及其優(yōu)勢類群的群落結構,旨在完善我國紅樹林濕地小型底棲動物與海洋線蟲的多樣性資料庫。
2018年12月,在浙江西門島(28.34°N,121.17°E)西北側紅樹林分布區(qū),選擇底質類型相對一致、無擾動的地點取樣。設采樣站位5個,站位1、2、3、5均位于紅樹林中潮區(qū),站位4位于光灘(見圖1)。
用內(nèi)徑為2.9 cm的注射器改制而成的取樣管,從表層采集深度為5 cm的泥樣,每個站位取3個重復樣,共獲15份樣品。樣品分裝后用5%的福爾馬林溶液現(xiàn)場固定,帶回實驗室進行分析。各采樣站位的環(huán)境因子參數(shù)見表1。
表1 西門島紅樹林濕地采樣區(qū)域環(huán)境因子
在室內(nèi),將泥樣置于由上層為500 μm和下層為42 μm網(wǎng)篩組成的套篩上,用已過濾的自來水不斷沖洗,去除甲醛和細小的沉積物,直至流出的水流澄清。然后將被網(wǎng)篩截留下來的樣品,用密度為1.15 g/mL的Ludox-TM硅膠液分次轉移至離心管,4000 r/min離心10 min,重復離心2次,提取小型底棲動物。將分選出的樣品轉入劃有等寬平行線的培養(yǎng)皿中,通過解剖鏡(型號:Nikon-SMZ800)把所有的小型底棲動物按類群分別計數(shù)。將線蟲挑出再放入加有混合溶液(V(甘油)∶V(酒精)∶V(水)=1∶1∶18)的內(nèi)壁為半球狀的特制玻璃容器中,進行蟲體透明化,在干燥箱中靜置1周左右后進行制片。
利用Excel 2007、Primer 6.0和Spss 22進行數(shù)據(jù)處理和分析。海洋線蟲攝食類型的劃分采用Wieser[11]的方法,根據(jù)海洋線蟲的口腔結構將其劃分為4個功能類群,分別為:選擇性沉積食性者(1A型)、非選擇性沉積食性者(1B型)、底上食性者(2A型)和捕食者或雜食者(2B型)。
在西門島紅樹林濕地鑒定出小型底棲動物類群5個(見表2),包括海洋線蟲(Nematoda)、橈足類(Copepoda)、多毛類(Polychaeta)、寡毛類(Oligochaeta)、有孔蟲(Foraminifera),以及一些未鑒定類群(unidentified groups)。其中海洋線蟲是最優(yōu)勢的類群(占小型底棲動物豐度的98.47%),橈足類為第二優(yōu)勢類群(0.97%),再次為有孔蟲(0.14%)、多毛類(0.11%)、寡毛類(0.02%)及其他未鑒定類群(0.29%)。
表2 西門島紅樹林濕地小型底棲動物類群豐度的百分比
從表3中可知,西門島紅樹林濕地小型底棲動物的豐度介于(47.331±5.923)~(88.363±4.177)ind/cm2之間,總平均豐度為(64.371±16.243) ind/cm2。站位1的豐度最高,為(88.363±4.177) ind/cm2;站位5次之,為(74.900±10.031) ind/cm2;站位4和站位3豐度分別為(70.622±5.036) ind/cm2和(48.638±8.349) ind/cm2;站位2的豐度最低,為(47.331±5.923) ind/cm2。經(jīng)ANOVA分析結果表明站位間的豐度存在顯著差異(P<0.01)。
表3 西門島紅樹林濕地小型底棲動物類群的豐度
本研究鑒定出的海洋線蟲隸屬43屬18科。以海洋線蟲的豐度占比(優(yōu)勢度)≥5%的屬作為優(yōu)勢屬,則優(yōu)勢屬按優(yōu)勢度大小排序依次為折咽線蟲屬(Ptycholaimellus)(35.16%)、薩巴線蟲屬(Sabatieria)(15.00%)、吞咽線蟲屬(Daptonema)(8.77%)、擬囊咽線蟲屬(Parasphaerolaimus)(7.71%)、近瘤線蟲屬(Adoncholaimus)(5.66%)和顯齒線蟲屬(Viscosia)(5.33%)。優(yōu)勢屬共占海洋線蟲總豐度的77.62%。
海洋線蟲群落的優(yōu)勢屬、優(yōu)勢度及其攝食類型見表4。從表4可知:Ptycholaimellus在各站位都有出現(xiàn),在站位3的優(yōu)勢度高達72.01%,而在站位5優(yōu)勢度最低,僅為9.57%。Parasphaerolaimus除在站位3外的其他站位都有出現(xiàn),其在站位2的優(yōu)勢度最高為15.79%。Sabatieria和Adoncholaimus兩者都在3個站點出現(xiàn),在站位5的優(yōu)勢度均為5.26%。Tripyloides、Pseudolella和Pseudochromadora只在個別站位出現(xiàn),如Tripyloides僅出現(xiàn)在站位2,優(yōu)勢度為6.48%;Pseudolella和Pseudochromadora是站位5的特有優(yōu)勢屬,優(yōu)勢度分別為19.14%和12.44%。海洋線蟲的攝食類型以2A型為主導。
表4 西門島紅樹林濕地各站位海洋線蟲群落優(yōu)勢屬的優(yōu)勢度
從西門島紅樹林線蟲群落結構的生物多樣性指數(shù)的結果可以看出(見表5):站位3出現(xiàn)的種類數(shù)為13,是5個站位中種類數(shù)最少的,其物種豐富度指數(shù)(d)、香農(nóng)-威納指數(shù)(H′)和優(yōu)勢度指數(shù)(λ)均最低。站位5的香農(nóng)-威納指數(shù)(H′)和優(yōu)勢度指數(shù)(λ)最高。除站位3外,其他站位的物種豐富度指數(shù)(d)、香農(nóng)-威納指數(shù)(H′)和優(yōu)勢度指數(shù)(λ)均高于光灘站位4。
表5 西門島紅樹林濕地海洋線蟲群落的生物多樣性指數(shù)
線蟲群落K-優(yōu)勢度曲線如圖2所示。站位3和4所代表的群落K-優(yōu)勢度曲線位于圖形的最上方,表明該兩站位線蟲群落具有較高的物種優(yōu)勢度和較低的物種多樣性。站位5所代表的群落優(yōu)勢度曲線位于圖形的最下方,表明該站位具有最低的群落優(yōu)勢度和最高的物種多樣性。
小型底棲動物的豐度受到多種因素的影響,如沉積物類型、有機質含量、溫度和溶解氧等[12-13]。劉均玲等[14]在對東寨港紅樹林濕地研究中發(fā)現(xiàn),春、夏季的小型底棲動物豐度高于秋、冬季。但郭玉清等[15]在福建主要的紅樹林濕地所做的研究表明,在亞熱帶區(qū)域,春、冬季的小型底棲動物豐度會高于夏、秋季。在本研究中,站位間的小型底棲動物的豐度存在顯著差異。各站位的底溫、鹽度和pH值有一定的差異,其中站位5的底溫最高,站位4和3的底溫次之,站位2和1的底溫最低(見表1)。從各站位小型底棲動物的豐度來看,除站位1外,其他站位的豐度隨著底溫的增加而呈上升趨勢。
我國主要紅樹林濕地小型底棲動物豐度及海洋線蟲豐度見表6,其中紅樹林濕地小型底棲動物類群有5~12個左右,其平均豐度介于(40.235±17.250)~(108.223±56.376)ind/cm2之間,海洋線蟲豐度所占比例均高于90%。本研究共鑒定出小型底棲動物類群5個,其平均豐度為(64.371±16.243) ind/cm2,與其他地區(qū)相比均相對偏低,可能和本研究目前只進行了一個季節(jié)的采樣有關。隨著緯度由低到高,在我國一些主要的紅樹林濕地小型底棲動物豐度的大小沒有呈現(xiàn)明顯的變化規(guī)律。lafsson[16]在東非紅樹林中得到小型底棲動物豐度為149.300 ind/cm2,高于本研究的結果,這與Armenteros等[17]得出的熱帶紅樹林濕地的小型底棲動物豐度一般低于亞熱帶或溫帶的結論有出入。
表6 我國主要紅樹林濕地小型底棲動物的豐度比較
本研究中海洋線蟲優(yōu)勢屬與陳玉珍等[21]在沙質沉積物中所發(fā)現(xiàn)的優(yōu)勢屬僅有Viscosia相同,說明海洋線蟲的優(yōu)勢屬在不同沉積物環(huán)境中存在很大的差異。蔡立哲等[22]在深圳灣紅樹林潮間帶所鑒定的優(yōu)勢屬中僅有Daptonema是本研究的優(yōu)勢屬,常瑜[23]在福建洛陽江口紅樹林濕地發(fā)現(xiàn)的優(yōu)勢屬中有4個優(yōu)勢屬與本研究一致(Sabatieria,Parasphaerolaimus,Adoncholaimus和Viscosia),這表明不同紅樹林濕地中海洋線蟲群落結構既有一定的差異性,又有一定的相似性。
海洋線蟲幾乎能利用周圍環(huán)境中的所有營養(yǎng)源,如細菌、有機碎屑、微藻、真菌、微型底棲生物(主要為底棲原生動物)及其他的小型底棲動物[24],其口腔結構的不同,表示其攝食類型不同,攝食類型的變化反映了海洋線蟲的食物在沉積物中存在形式的差異[25]。西門島紅樹林濕地的海洋線蟲攝食類型豐度變化趨勢為:2A>1B> 2B> 1A , 以底上食性者為主導,其次是非選擇性沉積食性者,排在第三的是捕食者或雜食者,相似的發(fā)現(xiàn)也出現(xiàn)在廈門灣一些紅樹林濕地中[15]。Chinnadura等[26]研究發(fā)現(xiàn)紅樹植物決定了該環(huán)境中可用的沉積物和食物類型,從而決定了現(xiàn)有優(yōu)勢群體的物種組成。本研究海洋線蟲的攝食類型以2A型為主,而郭玉清[27]在集美風林紅樹林的秋茄林得到的結果是以1B型為主,Zhou[28]得到以1A型為主,這三個區(qū)域的主要攝食類型都不同,可能是由于采樣季節(jié)、秋茄林的樹齡和互花米草入侵等的不同,從而影響了沉積物中海洋線蟲的食物源。