论文摘要
盐沼湿地是初级生产力最高的生态系统之一。植物沿高程梯度呈现带状分布是许多盐沼植物群落的特点,而一些研究表明植食性动物可能改变植物间的相互关系和群落结构。Bertness和Callaway(1994)年提出的环境压力梯度假说(Stress Gradient Hypothesis, SGH)模型指出捕食者压力和环境压力对植物间相互关系的影响。然而,很少有研究于local尺度上在既考虑环境压力梯度又考虑捕食者压力的情况下去分析植物间相互关系的变化。长江口盐沼沿高程梯度从高到低依次为芦苇(Phragmites australis)群落和莎草科植物群落(Cyperaceae),同时还分布有大量蟹类等植食性动物。这为在本地区盐沼中验证环境压力梯度假说(SGH)模型提供了一个理想的实验体系,并为分析盐沼植物的带状分布提供了一种可能。沿高程梯度蟹类对植物间相互关系及植物群落产生何种影响是一个值得探讨的问题,这可以给长江口盐沼湿地的保护与管理提供科学的依据,为滩涂植被保护与修复提供理论基础。本研究通过野外植物移栽实验分析了长江口盐沼湿地沿高程梯度主要优势蟹类——无齿螳臂相手蟹(Chiromantes dehaani)和天津厚蟹(Helice tientsinensis)对芦苇与莎草科植物间关系的影响。主要结果如下：1.蟹类密度在不同高程位置上具有显著性差异(重复方差分析结果：高程位置因子p<0.001)。在实验样地最高高程,蟹类密度可达每平方米21.47±1.99只,随着高程降低,蟹类的密度逐渐降低至每平方米4.40±0.97只。2.在不同位置上芦苇地上生物量、地下生物量、分蘖数、株高的物种间相互关系指数(Relative Interaction Index, RII)值并无明显变化规律。但沿高程梯度,蟹类改变邻株莎草科植物对芦苇的RII值,并表现出一定的趋势。在较高高程的位置,蟹类增加了芦苇生物量RII值。在最低高程的位置,蟹类密度较低,增加RII值的作用并不明显。3.底泥的氧化还原电位会随着高程降低而升高。在蟹类密度较高时,蟹类会升高底泥氧化还原电位,还使底泥的电导率升高。4.在保留邻株处理中,象甲科昆虫的密度比去除邻株处理中要高91%。蟹类对象甲科昆虫的影响会沿着高程梯度发生变化。当植物邻株存在时,蟹类在较高高程位置能降低象甲科昆虫的密度。5.摄食偏好实验结果表明,无齿螳臂相手蟹与天津厚蟹对当地几种植物均有摄食,但这两种优势蟹类更偏好取食莎草科植物。总的来说,沿高程梯度植食性蟹类对植物的影响会发生变化,在较高高程蟹类使植物间竞争作用减弱或促进作用加强,在较低高程蟹类对植物间关系的积极作用不明显。蟹类对植物的影响不同是由蟹类密度差异、蟹类对不同植物的摄食偏好、蟹类对底泥理化的影响以及对其它植食性消费者的影响等所造成的。我们认为蟹类对植物的影响可能并不是长江口盐沼湿地植物带状分布的主要原因,但是蟹类对植物带状分布具有一定影响。在对滩涂植被进行保护与修复时,需要考虑蟹类等动物消费者在其中的作用。