【摘要】：長江河口灘涂濕地是我國重要的河口鹽沼分布區(qū)。長江河口灘涂濕地具較高的生物多樣性包括多樣的初級(jí)生產(chǎn)者,底棲生物,昆蟲等,可為許多游泳動(dòng)物和鳥類提供豐富的食物資源,支撐著河口及濱海水生食物網(wǎng)。廣泛分布于長江河口灘涂濕地的彈涂魚類,作為灘涂定居生物,參與了灘涂濕地食物網(wǎng)物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng),在維系健康的灘涂濕地生態(tài)系統(tǒng)中具有重要作用。本論文探索了廣泛分布于長江河口灘涂濕地的大彈涂魚和大鰭彈涂魚的空間分布特征、食性食源特征以及與食性密切相關(guān)的腸道菌群結(jié)構(gòu),試圖從分布、食性、食源以及腸道微生物的角度闡明這兩種彈涂魚的生態(tài)位差異。主要研究結(jié)果如下:1.野外觀察實(shí)驗(yàn)研究了大彈涂魚和大鰭彈涂魚在長江口崇明東灘灘涂濕地北部互花米草光灘和南部潮溝生境中的分布特征。結(jié)果發(fā)現(xiàn)在北部互花米草光灘生境中,大彈涂魚在近岸的采樣點(diǎn)數(shù)量較少,而在遠(yuǎn)離岸邊近海的采樣點(diǎn)數(shù)目較多(p0.05)。而大鰭彈涂魚在近岸較多,遠(yuǎn)離岸邊近海的采樣點(diǎn)數(shù)目最少。在南部潮溝生境中,大彈涂魚主要分布在潮溝的中下部,在潮溝的上部未見其分布。而大鰭彈涂魚主要分布在潮溝的上中部,下部也有分布但相對(duì)較少。表明大彈涂魚和大鰭彈涂魚在相同生境中具有一定的空間分布生態(tài)位差異。與環(huán)境因子進(jìn)行相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn),大彈涂魚和大鰭彈涂魚的分布在不同生境中與環(huán)境因子的關(guān)系不同。在北部互花米草光灘生境中,大彈涂魚和大鰭彈涂魚與土壤含水量相關(guān)系數(shù)均最大。在南部潮溝生境中,大彈涂魚和土壤含水量相關(guān)系數(shù)最大,大鰭彈涂魚與土壤粘土含量相關(guān)系數(shù)最大。另外,大彈涂魚與土壤含水量呈現(xiàn)正相關(guān),大鰭彈涂魚與土壤含水量呈現(xiàn)負(fù)相關(guān),表明大彈涂魚較于大鰭彈涂魚更具棲水性。2.利用傳統(tǒng)但直觀的胃腸道內(nèi)容物解剖實(shí)驗(yàn)研究了大彈涂魚和大鰭彈涂魚在長江口崇明東灘灘涂濕地不同生境中(北部互花米草生境、中部蘆葦生境和南部潮溝生境)的食性特征。結(jié)果表明大彈涂魚在各生境的空胃率分別為3.3%、0.0%和8.6%,而大鰭彈涂魚的空胃率分別為100%、93.9%和87.5%,表明大彈涂魚的攝食強(qiáng)度明顯大于大鰭彈涂魚。在大彈涂魚的食物組成出現(xiàn)頻率中,藻類和碎屑類均占到95.4%,而蝦類和其他(動(dòng)物卵)類分別占到3.9%和0.6%,表明大彈涂魚為植食性偏雜食性魚類。而在大鰭彈涂魚中,藻類、碎屑、昆蟲、蝦類、蟹類以及其他(動(dòng)物卵)類均有出現(xiàn),且出現(xiàn)頻率分別為14.3%、28.6%、28.6%、42.9%、42.9%以及28.6%,表明大鰭彈涂魚食性較雜為雜食性偏肉食性魚類。大彈涂魚和大鰭彈涂魚具有明顯的食性生態(tài)位差異。對(duì)大彈涂魚所攝食的藻類定性定量分析表明大彈涂魚主要攝食硅藻。大彈涂魚在不同生境中,所攝食的優(yōu)勢(shì)硅藻種屬(10%)不同。在崇明東灘北部互花米草生境中,所攝食的優(yōu)勢(shì)藻屬為硅藻類的骨條藻(Skeletonema sp.),其在藻類組成中占到73.28±25.91%。在中部蘆葦生境中,優(yōu)勢(shì)藻為硅藻類的舟形藻(Navicula sp.)和近緣斜紋藻(Pleurosigma affine),占到65.07±25.10%和27.28±20.04%。在南部潮溝生境中,硅藻類的近緣斜紋藻(Pleurosigma affine)、舟形藻(Navicula sp.)和藍(lán)藻類的鐵氏束毛藻(Trichodesmium thiebautii)為優(yōu)勢(shì)藻類,分別占到40.51±18.22%,20.88±11.43%和10.69±23.64%。多樣性分析表明崇明東灘南部潮溝生境中藻類物種豐富度、均勻度、香濃維納指數(shù)以及辛普森指數(shù)均大于崇明東灘北部和中部采樣點(diǎn)。暗示著多土著植物的崇明東灘南部區(qū)域藻類微生態(tài)系統(tǒng)更穩(wěn)定,大彈涂魚食性研究具有一定的環(huán)境指示作用。3.利用同位素技術(shù)研究了大彈涂魚和大鰭彈涂魚在外來入侵植物互花米草入侵程度不同區(qū)域的食源差異,探究其食源生態(tài)位差異的同時(shí),探究外來入侵植物互花米草是否通過大彈涂魚和大鰭彈涂魚進(jìn)入到灘涂食物網(wǎng)中。結(jié)果表明在同一采集區(qū)域內(nèi)大鰭彈涂魚的δ~(15)N顯著大于大彈涂魚(p0.05),暗示大鰭彈涂魚的營養(yǎng)級(jí)要大于大彈涂魚營養(yǎng)級(jí)。同一采樣區(qū)域大彈涂魚的δ~(13)C值又顯著大于大鰭彈涂魚δ~(13)C值(p0.05),表明低營養(yǎng)級(jí)的大彈涂魚相較于高營養(yǎng)級(jí)的大鰭彈涂魚具有更加富集的δ~(13)C值,暗示著大彈涂魚和大鰭彈涂魚具有明顯的攝食隔離。食源貢獻(xiàn)分析顯示外來入侵植物互花米草對(duì)崇明東灘南部、中部和北部采集的大彈涂魚食源貢獻(xiàn)分別為42%(18%-60%)、80%(74%-86%)和96%(96%-96%),對(duì)大鰭彈涂魚的食源貢獻(xiàn)分別為16%(0-40%)、28%(0-48%)和82%(76%-88%)。表明外來入侵植物互花米草已通過彈涂魚進(jìn)入到灘涂生態(tài)系統(tǒng)中,且入侵程度越大,其食源貢獻(xiàn)越大,對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的影響越大。低營養(yǎng)級(jí)的大彈涂魚相較于營養(yǎng)級(jí)稍高的大鰭彈涂魚對(duì)外來入侵植物互花米草更敏感,更適宜做外來入侵植物互花米草入侵程度的指示生物。4.利用高通量測(cè)序技術(shù)比較了同一采集區(qū)域食性不同的大彈涂魚和大鰭彈涂魚雌雄個(gè)體腸道菌群差異,試圖從微生物的角度探討其生態(tài)位的差異。結(jié)果表明變形菌門(Proteobacteria)是所有樣品組中主導(dǎo)的優(yōu)勢(shì)菌群。在大彈涂魚雌雄樣本中分別占到52.6%和73.5%,在大鰭彈涂魚雌雄樣本中分別占到40.9%和40.2%。除變形菌門外,梭桿菌門(Fusobacteria)(18.2%)和螺旋體門(Spirochaetes)(10.5%)是大彈涂魚雌性樣本中的主導(dǎo)菌門(相對(duì)豐度6%)。厚壁菌門(Firmicutes)(20%)、放線菌門(Actinobacteria)(7.5%)、擬桿菌門(Bacteroidetes)(7.4%)和酸桿菌門(Acidobacteria)(7.2%)是大鰭彈涂魚雄性樣本中的主導(dǎo)菌門。在大鰭彈涂魚雌性個(gè)體中,藍(lán)藻門(Cyanobacteria)(22.2%)、螺旋體門(Spirochaetes)(14.4%)和軟壁菌門(Tenericutes)(9.8%)為主導(dǎo)菌門。屬于變形菌門(Proteobacteria)的希瓦氏菌屬(Shewanella)(14.94%)、鹽單胞菌屬(Halomonas)(18.92%)、不動(dòng)桿菌屬(Acinetobacter)(4.88%)和氣單胞菌屬(Aeromonas)(3.38%)在所有樣品組中相對(duì)豐度都較高,占到前十種類豐度的62.13%。然而,屬于擬桿菌門(Bacteroidetes)的Soonwooa屬在大彈涂魚雄性樣品組中的相對(duì)含量要大于其他組別中。梭桿菌門(Fusobacteria)的鯨桿菌屬(Cetobacterium)相對(duì)豐度在大彈涂魚雌性組中最高。厚壁菌門(Firmicutes)的分節(jié)絲狀菌屬(Candidatus Arthromitus)和布勞特氏菌屬(Blautia)在大鰭彈涂魚雄性樣本中占到主導(dǎo)優(yōu)勢(shì)。而藍(lán)藻門(Cyanobacteria)中未分類的葉綠素(unidentified chloroplast)在大鰭彈涂魚的雌性個(gè)體中占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。表明在不同分類組別,其主導(dǎo)細(xì)菌門屬是相似的,但每個(gè)物種或同一物種每個(gè)性別組又具有不同的細(xì)菌結(jié)構(gòu)。進(jìn)一步的α多樣性分析表明雜食性偏肉食性的大鰭彈涂魚的腸道微生物多樣性大于植食性偏雜食性的大彈涂魚腸道微生物多樣性。另外,彈涂魚雌雄個(gè)體腸道微生物多樣性無顯著性差異(p0.05),而大鰭彈涂魚雄性個(gè)體顯著大于雌性個(gè)體(p0.05)。β多樣性分析(PCoA和UPGMA)顯示大彈涂魚雌雄個(gè)體聚類在一起,而大鰭彈涂魚雌雄個(gè)體聚類在一起。表明食性對(duì)腸道微生物菌群結(jié)構(gòu)影響大于性別對(duì)腸道微生物菌群結(jié)構(gòu)影響。在一定程度上暗示了大彈涂魚和大鰭彈涂魚的種間生態(tài)位差異大于種內(nèi)生態(tài)位差異。
【圖文】：

圖 2-1 長江口崇明東灘灘涂濕地野外調(diào)查位置示意圖。-1 Location of sampling sites in the Chongming Dongtan wetland of the Yangtze Restuary, China.樣點(diǎn)為互花米草光灘生境采樣點(diǎn)，南部采樣點(diǎn)為潮溝生境采樣點(diǎn)。ern sampling sites located in the area of Spartina alterniflora; southern sampling sites located in nel.部互花米草光灘生境設(shè)置 3 條間距為 100m 的平行采樣樣線，每條樣采樣點(diǎn)。采樣點(diǎn)間距為 500m。具體采樣點(diǎn)設(shè)計(jì)如圖 2-2 所示。

圖 2-1 長江口崇明東灘灘涂濕地野外調(diào)查位置示意圖。igure 2-1 Location of sampling sites in the Chongming Dongtan wetland of the Yangtze Riverestuary, China.北部采樣點(diǎn)為互花米草光灘生境采樣點(diǎn)，南部采樣點(diǎn)為潮溝生境采樣點(diǎn)。s: Northern sampling sites located in the area of Spartina alterniflora; southern sampling sites located in the areaal channel.在北部互花米草光灘生境設(shè)置 3 條間距為 100m 的平行采樣樣線，，每條樣線上 4 個(gè)采樣點(diǎn)。采樣點(diǎn)間距為 500m。具體采樣點(diǎn)設(shè)計(jì)如圖 2-2 所示。
【學(xué)位授予單位】：上海海洋大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：S931.1

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2644828