1. 研究目的与意义、国内外研究现状(文献综述)
本课题的意义:湿地是公认的生物多样性热点,但也是世界上最受威胁的生态系统之一[1-2]。盐城珍禽自然保护区位于江苏省盐城市,地理位置处于32°34′~34°28′N,119°48′~120°56′E 之间,横跨滨海、响水、射阳、大丰和东台五县(市),是江苏省沿海湿地重要的组成部分,是全国最大的海岸带湿地类型自然保护区,截止07年,保护区内共发现高等动植物2224种,其中国家一级、二级保护动物77种,其海岸生物物种数占据全国海岸生物物种数的1/10,在国内外具有极高的湿地保护价值[3]。但随着近年来外来入侵物种互花米草日益严重的入侵,由于其迅速地在潮上带区域扩张及其强烈的挡潮作用,严重侵占了保护区重点保护鸟类丹顶鹤赖以生存的碱蓬生境生长面积。前人的研究表明互花米草的入侵不仅会导致大型底栖动物的群落结构和多样性受到不同程度的影响[4],威胁了保护区鸟类原有的越冬食源,而且互花米草入侵后形成的互花米草生境相较于原有的芦苇生境、碱蓬生境与潮下带区域,少有鸟类能够在此生境越冬[5]。先前的研究表明,大型底栖动物是河口与潮间带生态系统功能不可或缺的要素,许多作者强调了它对沿海鸟类的营养重要性[6-7]。盐城地区的鸟类的空间分布主要是盐城自然保护区,其核心区为保护区内九个大区中唯一一个不对外界普通民众开放的大区,除保护区区内管理人员进出巡护,鲜有外界人为破坏干扰,是盐城自然保护区内鸟类越冬的主要场所。本研究以盐城珍禽保护区核心区潮间带、潮上带为研究区域,以研究区域内的大型底栖动物为指示生物,初步研究盐城珍禽自然保护区核心区潮间带、潮上带的大型底栖动物群落特征以及环境对群落的影响机理,有助于探究不同生境间大型底栖动物群落的差异,研究结果以期为构建保护区重点保护鸟类丹顶鹤食物链、研究不同底栖动物群落对越冬鸟类的重要性提供数据支持。
国内外研究概况:国内外有许多关于潮间带、潮上带的底栖动物群落特征方面的研究,侯森林(2011)对射阳河口的高、中、低潮带光滩和潮间带米草丛生境进行研究,发现高潮带与中潮带底栖动物群落结构相近,低潮带底栖动物群落结构与其他生境存在差异,结果表明生境条件的不同是造成潮间带大型底栖动物群落差异的主要因素[8];侯森林(2012)对射阳河口互花米草入侵区域的大型底栖动物群落进行研究,发现月份对底栖动物群落间造成的差异并不显著,不同生境间的互花米草入侵对底栖动物群落造成了不同的影响,潮间带区域的入侵造成底栖动物群落物种数、密度、生物量和多样性的降低,潮沟区域的入侵提高了底栖动物群落的物种数、密度和生物量,潮上带互花米草的入侵对底栖动物群落各指标的影响不一[4];王卉(2013)在珠海鹤洲水道沿岸红树林湿地底栖动物群落研究发现,鹤洲北围垦区的底栖动物群落受到盐度和深度的影响最为显著,不同生境间的优势物种存在显著差异,底栖动物群落在自然湿地与人工湿地中存在显著差异[9];Pedro M. Loureno(2017) 以几内亚比绍Bijago群岛的三个潮间带为研究对象,研究了影响大型无脊椎动物分布的生态变量,发现沉积物细粒度、有机质含量和离海岸的距离与几种大型无脊椎动物类群的丰度有关,且研究地点内滨海鸟类可收获的生物量种类明显低于温带和热带一些其他地点的潮间带,可见底栖无脊椎动物的分布特点与研究区域滨海鸟类密度呈现的情况相吻合,表明越冬滨鸟群落必须依赖大型底栖无脊椎动物,在冬季进行二次生产[10];夏江宝(2009)对黄河三角洲滩涂区域的芦苇、盐碱地和海防林带三种大生境梯度,发现不同生境的底栖动物物种丰度与生物量变化受季节因素的影响大,夏季高于春季,水生生境过度到旱生生境的过程中,生态优势度有所增加,底栖动物群落的丰富度和多样性则呈现出减少的趋势[11];Quan Chen(2018)对湛江受到互花米草入侵的红树林湿地中红树林区域与光滩区域进行研究,发现互花米草对底栖动物群的影响取决于入侵红树林湿地生境的类型,光滩区域受到的影响更为显著,入侵和非入侵生境下大型底栖动物群落的差异与沉积物有机质含量和植物密度的增加有关[12]。
应用前景:
2. 研究的基本内容和问题
研究目标:通过对盐城珍禽保护区潮上带及潮间带区域的现状调查,分析潮上带、潮间带大型底栖动物群落特征及其差异性,并结合环境数据,分析大型底栖动物群落与水体理化性质之间的关系,以期为盐城珍禽保护区珍禽食物链构建及研究不同底栖动物群落对越冬鸟类的重要性提供数据支持。
研究内容:1、盐城珍禽保护区潮上带、潮间带大型底栖动物群落特征调查;2、不同生物采集样点水体理化性质测定;3、潮上带、潮间带大型底栖动物群落差异对比;4、大型底栖动物群落与环境理化性质之间的关系分析。
拟解决的关键问题:通过本研究确定盐城珍禽保护区潮上带、潮间带大型底栖动物群落特征及差异,分析大型底栖动
3. 研究的方法与方案
研究方法:采集点位布设:潮间带区域采用断面采集法,通过室内选点和现场调查相结合的方法确定监测和调查的点位,在盐城珍禽保护区滩涂潮间带中潮带及下潮带区域布设两条断面,每条断面间布设4个站点,每个站点间的距离不小于10米,各个站点以五点法设置5个样方,共计40个样方;在潮上带区域,根据保护区土地的不同类型及植被情况划分的区域进行采集,各个区域的点位通过在室内选点与现场调查相结合进行点位布设,共计10个点位。
大型底栖动物样品采集:在潮间带区域,按照布设的样方,用25cm*25cm的定量样框,挖深30cm,每个样方采集一次,采集后用0.5mm筛网分筛,每一样方的样品单独装袋;在潮上带区域,每个样点20m的流域范围内,用直径30 cm、60目孔径的D网进行生物样品采集,每个点位采集20个样方,每个样方的采集面积为0.09 m2,每个点位采样面积为0.18 m2,用0.5mm筛网分筛后分别装袋。所有样品用5%的福尔马林固定保存,实验室内进行分类、计数和称重工作。
水体理化性质测定:使用便携式多参数水质仪(YSI ProPlus)在样点现场测定水温、溶解氧、pH、电导等数据,用便携式盐度计测定盐度数据;另采集水样在黑暗冷冻条件下保存,实验室内海水测定磷酸盐、硝酸盐数据,淡水测定总氮,总磷。
4. 研究创新点
盐城珍禽保护区过去数十年虽有多篇文献记载了不同程度对保护区内的大型底栖动物方面的研究,但研究区域多为河口潮间带区域,鲜有核心区内相关研究,少数涉及核心区研究均为整个保护区潮间带区域的普查研究,并未针对保护区核心区大型底栖动物进行详细调查。本研究不仅针对核心区潮间带大型底栖动物群落特征进行系统研究,并且对其潮上带区域亦进行了调查。
5. 研究计划与进展
1、2018.5-2018.6 拟定课题方向、查阅有关文献、初步规划研究步骤,并与指导教师讨论实验可能存在的问题。
2、2018.7-2018.9 对相关文献进行学习。
3、2018.10-2018.11 野外样品采集及样品处理。
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