摘要
植食性生物可以控制栖息区域的藻类生物量,在维持珊瑚主导的生境稳定中发挥重要作用。以往研究多关注以植食性鱼类为代表的大型植食性生物的摄食生态,但是对于寄居蟹等小型植食性生物食物来源和营养关系的认识十分有限,限制了对其生态功能的认识。本论文选取三亚鹿回头近岸珊瑚礁区为研究区域,运用样方法分析典型小型植食性生物·寄居蟹的物种多样性和分布特征,并用高通量测序技术分析了优势寄居蟹种类的摄食多样性及其种间差异和生境差异,进而探讨寄居蟹对维持珊瑚礁生态系统功能的作用。主要结果如下: 1.三亚鹿回头近岸珊瑚礁区寄居蟹的种类组成和分布特征。 为了解研究区域的环境特征和寄居蟹分布特征,于2019年4-5月在海南三亚鹿回头近岸珊瑚礁区进行环境因子调查以及寄居蟹和食物背景场采样。结果显示:三亚鹿回头近岸珊瑚礁区的寄居蟹种类多样性高,共鉴定19种(包括2个未定种),分属细螯寄居蟹属(9种)、硬壳寄居蟹属(4种)、真寄居蟹属(2种)和活额寄居蟹属(4种)4属;平均种群密度为31.2ind./m2,种群密度的高值区主要出现在离岸距离<10m的潮间带上部,生物多样性的高值区主要出现在离岸距离10-20m的潮间带中部;寄居蟹种类多样性和种群密度均与藻类相对覆盖率指数呈现正相关关系(R2分别为0.7455和0.8602)。优势种为兰绿细螯寄居蟹(Clibanarius virescens)、墨吉细螯寄居蟹(C.merguiensis)、隐白硬壳寄居蟹(Calcinus latens)、光螯硬壳寄居蟹(C.laevimanus)、精致硬壳寄居蟹(C.gaimardii)和兔足真寄居蟹(Dardanus lagopodes),其中,兰绿细螯寄居蟹的数量最丰富,占58.26%。 2.三亚鹿回头近岸珊瑚礁区寄居蟹的现场食物组成和摄食差异。 为获取寄居蟹食物来源信息,使用高通量测序技术分析了鹿回头近岸珊瑚礁区6种优势寄居蟹和5种非优势寄居蟹的消化道内容物组成。共测得268752条有效食物序列,鉴定到461个有效OTUs(Operational Taxonomic Units),分属21个门类,包含红藻门(Rhodophyta)、甲藻门(Dinoflagellata)、绿藻门(Chlorophyta)、褐藻门(Ochrophyta)、原生动物门(Protozoa)、苔藓动物门(Bryozoa)、线虫门(Nematoda)等类群,除精致硬壳寄居蟹和墨吉细螯寄居蟹外,其余优势寄居蟹均具有高的营养生态位宽度(NB>9.85),表明寄居蟹食物来源广泛,是偏植食的杂食性动物,对多种底栖大型藻类、微藻及小型无脊椎动物起下行控制作用。红藻、甲藻、绿藻、褐藻和原生动物相对序列丰度最高,占70%以上,但在不同种类寄居蟹之间的差异较大,兰绿细螯寄居蟹食物组成复杂,红藻、甲藻、褐藻和原生动物均为重要组成部分;光螯硬壳寄居蟹以红藻和绿藻为主(60.7%),兔足真寄居蟹以红藻和原生动物为主(55.3%),隐白硬壳寄居蟹以原生动物和甲藻为主(46.7%),精致硬壳寄居蟹以绿藻为主(91.2%),墨吉细螯寄居蟹以原生动物为主(67.1%)。种间的食物生态位重叠程度整体较低(NO=0.33),仅兔足真寄居蟹与墨吉细螯寄居蟹、兰绿细螯寄居蟹与墨吉细螯寄居蟹、隐白硬壳寄居蟹与墨吉细螯寄居蟹间的重叠较高,表明每种寄居蟹在控制底栖群落结构方面都具有不可或缺性。 3.珊瑚礁生境变化对寄居蟹生态功能的影响 为进一步分析生境变化对寄居蟹食物来源的影响,使用高通量测序技术分析了三亚鹿回头近岸珊瑚礁区不同生境(藻类超负荷区、高负荷区和中负荷区)的潜在食物差异及广布种兰绿细螯寄居蟹在不同生境中的食物组成。结果显示兰绿细螯寄居蟹食物来源广泛,包含多种藻类和底栖小型无脊椎动物。在不同藻类负荷的珊瑚礁生境中,兰绿细螯寄居蟹摄食的食物种类相似,均包含红藻、甲藻、褐藻和节肢动物,但各类群的相对丰度差异较大。在藻类中负荷区,食物背景场中以节肢动物门的种类占优势(46.7%),兰绿细螯寄居蟹消化道内容物以原生动物、甲藻、绿藻为主(87.1%)。在藻类高负荷区,食物背景场中以红藻门的种类占优势(51.5%),消化道内容物中以红藻、原生动物、褐藻、甲藻为主(82.8%),多样性高。在藻类超负荷区,食物背景场中以红藻门的种类占优势(69.5%),消化道内容物中以红藻为主(82.2%)。随生境中藻类资源的增加,兰绿细螯寄居蟹对红藻等大型藻类的摄食增加,对底栖小型无脊椎动物的摄食减少。结果表明在不同藻类负荷的珊瑚礁生境中,兰绿细螯寄居蟹食性稳定,均以藻类为主要食物来源,并且可通过调整摄食对象对底栖生物群落发挥灵活的下行控制作用,有利于维持珊瑚礁生态系统底栖群落的稳定。