不同红树植物群落内蟹类生物多样性研究

Crabs are dominant macrobenthos in mangrove ecosystems, they have been acknowledged as the ecological engineers of mangroves and salt marshes because their feeding behavior, burrowing activities and crawling course have great effects on material cycles and energy flows. It has great significance to study the mangrove crab biodiversity for the ecological restoration of mangrove wetlands and the maintenance of its healthy and stability. This project will choose four typical mangrove communities in Dongzhaigang mangrove reserve to study the mechanism of crab biodiversity maintenance in different mangrove communities. This project combines traditional (hand catching and using centipede net) and new (infrared camera videoing with high definition) methods effectively for the investigation of species and biomass of mangroves crabs. Simultaneously infrared camera can records the activities of crabs, such as burrowing and foraging. Therefore on research strategy the project focuses on the crab activities to reveal the effects of different mangrove communities especially their complex structure roots on the habitat selection of intertidal crabs. On the basis of video material with high definition obtained by infrared camera, combining with stable isotope technology and feeding experiment in the lab, we can analysis the main food sources of mangroves crabs and their feeding preference. The video material combining with the resin cast technology can be used to analysis the effects of different mangrove communities on the burrowing activities of mangrove crabs.

蟹类是红树林湿地底栖动物中的优势类群，通过捕食、掘穴以及爬行等行为对红树林湿地生态系统的物质循环和能量流动产生深刻的影响。开展红树林蟹类生物多样性研究对维持红树林生态系统的健康和稳定以及红树林湿地的生态恢复具有重要的意义。本项目选择海南东寨港红树林保护区四种典型的红树植物群落为研究对象，揭示不同的群落类型特别是根系结构对蟹类生物多样性的影响。将传统方法（手捕法和蜈蚣网法）与新方法（红外高清摄影技术）有效结合实现蟹类的定性和定量调查。红外高清摄影技术同时实现了蟹类的行为活动（捕食行为和掘穴行为）研究，因此在研究策略上选择以蟹类的行为活动为出发点，揭示不同的红树植物群落类型对蟹类生境选择的影响。在利用红外高清摄影技术获得的视频资料的基础上，结合稳定同位素分析技术和室内喂养实验分析蟹类的主要食物来源及对四种红树叶的取食偏好，同时利用聚酯树脂浇灌技术分析不同的红树植物群落对蟹类掘穴活动的影响。

以海南东寨港国家级自然保护区为研究样地，分别于春夏秋冬在东寨港红树林区的三江（海莲Bruguiera sexangula和无瓣海桑Sonneratia apetala）、后排（白骨壤Avicennia marina和角果木Ceriopstagal）和塔市（白骨壤和红海榄Rhizophora stylosa）对蟹类展开了季节性调查，采用了样方法+蜈蚣网法相结合的方法，研究先锋红树植物群落间、先锋红树植物与其后缘的红树植物群落间蟹类分布的特点，并分析影响蟹类分布的关键因子。受根系结构、海水盐度、相对高程（潮差）和底质类型的影响，蟹类密度从三江到塔市逐渐递减。同一断面上先锋红树植物和其后缘的红树植物群落间蟹类分布特点及影响因素也不同。不同红树林群里内蟹类分布的差异与凋落物的单宁含量和蛋白质含量、根系结构特点、地面高程和盖度呈现极显著相关。在一定范围内,根系结构越复杂，蟹类密度越高；凋落物单宁含量越低、蛋白质含量越高，其营养价值越高，蟹类的密度也越高。地面高程影响了优势种蟹类淡水泥蟹和宽身闭口蟹的分布，盖度也与蟹类的分布存在相关性。综上，不同红树植物群落间蟹类的分布特点：先锋红树植物群落的蟹类种类、密度和生物量高于其后缘的红树植物群落；湾底先锋红树植物群落的蟹类种类、密度和生物量要高于湾口的先锋红树植物群落。.以海莲林内的优势种斯氏相手蟹为对象研究了蟹类的食物来源与捕食习性。在东寨港海莲林内安装了红外摄像机，记录了蟹类24h内的捕食习性，并通过系绳实验研究了蟹类的取食偏好。研究结果表明斯氏相手蟹每天大于90%的时间躲在洞穴内，在洞穴外活动主要包括采集掉落的树叶和修补洞穴。系绳实验表明，蟹内在采集掉落的红树植物叶片后在24小时内会消耗掉80%以上。通过野外研究初步表明斯氏相手蟹主要取食红树植物落叶。然而红树植物叶片中的氮含量很低，C/N超过80，而动物生长所需要的C/N一般不高于17，那么这种取食植物叶片的蟹类如何满足生长所需要的氮？通过喂养实验得出的初步结论是蟹类可以通过粪便中的固氮菌来满足其生长所需要的氮元素。