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无瓣海桑(Sonneratia apetala)是引种自孟加拉国的海桑科(Sonneratiaceae)红树植物。作为红树林生态系统修复过程中主要的造林树种,无瓣海桑自1985年起就在中国大部分红树林区得到大量种植。近30年来,外来种无瓣海桑表现出一定的竞争和扩散能力,这引起了有关专家和部门对无瓣海桑是否造成生态入侵的关注。入侵植物通常会对土著生态系统的营养结构、能力流动造成一定的影响,外来种无瓣海桑的引入是否对我国原生红树林生态系统的食物结构产生影响?
本研究应用脂肪酸标记技术和稳定同位素标记技术,分别在广东湛江高桥和海南东寨港两个红树林区采集优势腹足类和蟹类,腹足类包括汇螺科(Potamididae)(珠带拟蟹守螺、小翼拟蟹守螺和沟纹笋光螺等)、滨螺科(Littorinid)(黑口滨螺等)和蜒螺科(Neritidae)(紫游螺等)的动物,蟹类主要是方蟹科(Grapsidae)的动物(双齿近相手蟹、褶痕拟相手蟹、密栉新相手蟹等),比较分析了外来红树群落与土著红树群落中底栖动物的食物组成,得到以下结论:
1、无瓣海桑叶片的脂肪酸组成与土著红树植物叶片的脂肪酸没有显著差异。不同红树群落沉积物的脂肪酸组成也无显著差异。红树植物叶片的δ13C、δ15N值存在物种间的差异:湛江高桥无瓣海桑叶片的δ13C、δ15N值高于桐花树和木榄叶片的δ13C、δ15N值;东寨港红海榄叶片的δ13C、δ15N值低于无瓣海桑和白骨壤叶片的δ13C、δ15N值。沉积物和大型藻的δ13C、δ15N值的红树群落间差异与所在红树群落内的红树叶片较为一致。同时,沉积物δ13C、δ15N值的红树群落间差异和季节差异均与红树植物的δ13C、δ15N值差异一致,可确定红树植物的凋落物是沉积物的一个重要来源。红树林区,不同类型食物来源(红树叶片、沉积物、大型藻等)的脂肪酸组成和δ13C、δ15N值均有显著差异,据此,脂肪酸标记技术和稳定同位素标记技术能够用于红树群落中大型底栖动物的食物来源研究。
2、无瓣海桑林与土著红树林中腹足类的脂肪酸组成没有显著差异;多数腹足类的δ13C、δ15N比值亦无显著差异。但是。湛江高桥无瓣海桑林内的两种腹足类(黑口滨螺和红树拟蟹守螺),由于尚未对无瓣海桑的引入作出迅速适应,摄食外来红树植物无瓣海桑的比例降低,而偏向于更多地摄食细菌、微藻等,其肌肉组织中的δ13C、δ15N值高于土著红树林中的同类动物。因此,在无瓣海桑引入中国红树林区17年(广东湛江高桥)和25年(海南东寨港)的情况下,除少数腹足类(湛江高桥的黑口滨螺、红树拟蟹守螺)外,多数腹足动物的食物来源没有发生显著改变。红树林区腹足类的主要食物有微藻(POM及沉积物中)、大型藻(褐藻和绿藻等)、红树凋落物(沉积物中),摄入细菌、浮游生物的比例随季节和腹足动物种类波动。
3、无瓣海桑林与土著红树林中蟹类的脂肪酸组成无显著差异;肌肉组织中的δ13C、δ15N值也相近。可见,在无瓣海桑引入中国红树林区17年(广东湛江高桥)和25年(海南东寨港)的情况下,优势蟹类已经适应摄食外来种无瓣海桑的叶片。红树林区蟹类的主要食物有微藻、大型藻、红树叶片,摄入浮游生物和细菌的比例随季节波动大。
4、在乡土红树群落和外来种无瓣海桑群落内,大型底栖动物的肌肉组织脂肪酸组成随季节变化的波动大。造成脂肪酸季节差异有两大原因:
A、大型藻等初级生产者的生长状况受光照、温度等生态因子影响,其生物量出现明显的季节差异,进而影响大型底栖动物对它们的摄食量。
B、冬季,大型底栖动物偏向摄食富含N(如POM中的浮游动物等)和多不饱和脂肪酸(如双鞭藻中的C22∶6n3等)等的食物,以维持低温下正常的新陈代谢。