吳昌曄,李德玲,何書奮,林慨
三亞市林業(yè)科學(xué)研究院,海南 三亞 572000
紅樹林是一種生長在熱帶、亞熱帶海灣河口潮間帶的木本植物群落,是海岸上的特有森林類型[1]。紅樹林的多樣化、復(fù)雜化的生境吸引了各種各樣的生物棲息,形成了獨特的動植物群落結(jié)構(gòu),是典型的生態(tài)交錯區(qū)[2]。此外,周期性的潮汐等非生物因子與生活在紅樹林中的動物、微生物、真菌等構(gòu)成了獨特的紅樹林生態(tài)系統(tǒng)[3]。蟹類是紅樹林生態(tài)系統(tǒng)中的消費者,在紅樹林生態(tài)系統(tǒng)中是一個優(yōu)勢動物類群[4]。蟹類也是紅樹林區(qū)底棲動物重要組成部分和生境改造者[5],是預(yù)測紅樹林環(huán)境質(zhì)量的指示生物[6-7]。由此可見,蟹類在紅樹林中扮演的重要角色。
三亞紅樹林地貌豐富,兼顧泥、泥沙、碎石、牡蠣礁、珊瑚礁等多種底質(zhì)環(huán)境,為多種底棲動物提供了棲息場所。目前,三亞市紅樹林的生物多樣性調(diào)查集中在紅樹植物[8-9]、鳥類[10]、潮間帶生物多樣性[11]等方面,但尚未見蟹類多樣性的報道。因此,對三亞市紅樹林蟹類物種多樣性調(diào)查顯得尤為重要。該研究以三亞市紅樹林蟹類為研究對象,比較研究其蟹類的物種組成、多樣性及分布情況,旨在為海南紅樹林生物多樣性保護和恢復(fù)提供基礎(chǔ)資料。
2021年9月~10月,調(diào)查三亞市紅樹林集中分布區(qū)域三亞河紅樹林自然保護區(qū)、鐵爐港紅樹林自然保護區(qū)、青梅港紅樹林自然保護區(qū)、榆林河、鹽灶河等5個位點,其基本信息見表1。
表1 三亞市紅樹林基本信息Tab.1 Basic Information of Mangroves in Sanya City
定量調(diào)查:采用樣方法進行取樣,樣品用25cm×25cm樣框采集,每個調(diào)查站位選取5個樣方。取樣時,先揀出框內(nèi)地表動物,再挖至25cm深的底泥,用1cm孔徑篩子分選出底內(nèi)動物,于實驗室內(nèi)分析鑒定。
定性調(diào)查:蟹類行動迅速,遇驚擾會躲至洞內(nèi),為盡可能獲得種類多樣性數(shù)據(jù),在定量調(diào)查的樣方數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,補充樣方以外的手捕法。在采集日當(dāng)日最低潮前2h至最低潮后2h,共4h時間內(nèi),連續(xù)在樣地的不同生境(同時覆蓋高潮區(qū)至低潮區(qū))隨機采集蟹類。采集到的樣本以小型自封袋分裝,并帶回實驗室。先通過冷凍低溫處死,并整姿拍照,隨后用75%酒精固定,蟹類分類和命名參照“中國海洋蟹類”和“中國海洋生物名錄”[12-13]。
(1)Margalef豐富度指數(shù)
R=(S-1)∕lnN,其中,S為種類數(shù),N為總個體數(shù)[14];
(2)Shannon-Wiener多樣性指數(shù)
H’=-∑PilnPi,其中,Pi為第i種占總個體數(shù)的比例[14];
(3)Pielou均勻度指數(shù)
J′=(H’)/lnS,其中,H'為Shannon-Wiener多樣性指數(shù),S為種類數(shù)[14];
(4)Simpson生態(tài)優(yōu)勢度指數(shù)[14]
Ds=Ni(Ni-1)/〔N(N-1)〕,其中,Ni為第i個種的個體數(shù);N為樣方中n個種的總個體數(shù)。
不同地點蟹類相似性指數(shù)公式采用Jaccard公式:
J=c/(a+b-c),其中J為相似性系數(shù),a為a地全部種類數(shù),b為b地全部種類數(shù),c為a、b兩地共有的種類數(shù)[15]。
調(diào)查結(jié)果顯示,對三亞紅樹林5個位點采集蟹類標(biāo)本1802只,隸屬于10科24屬36種。以相手蟹科種類最為豐富,共計8屬14種;其次為沙蟹科,共計4屬5種(表2)。種群優(yōu)勢度較高的蟹類物種分別環(huán)紋南方招潮蟹(Austruca annulipes)(11.7%)、雙齒擬相手蟹(Parasesarma bidens)(10.9%)和凹指丑招潮蟹(Gelasimus vocans)(9.4%)。
表2 三亞市紅樹林蟹類種類組成Tab.2 The Species Composition of Mangrove Crabs in Sanya City
該次5個調(diào)查位點的蟹類多樣性特征指數(shù)比較分析見表3。豐富度指數(shù)(R)變化范圍為2.102~3.406,平均值為2.621,其中鐵爐港紅樹林保護區(qū)豐富度最高(3.406),三亞河的豐富度最低(2.102);多樣性指數(shù)(H′)變化范圍為2.149~2.698,平均值為2.412,其中鐵爐港紅樹林保護區(qū)的多樣性指數(shù)值最高(2.698),鹽灶河的多樣性指數(shù)最低(2.149);均勻度指數(shù)(J′)平均變化范圍為0.827~0.931,平均值為0.873,其中三亞河的均勻度最高(0.931),榆林河最低(0.827);生態(tài)優(yōu)勢度指數(shù)(Ds)平均變化范圍為0.861~0.918,平均值為0.890,其中鐵爐港紅樹林保護區(qū)的優(yōu)勢度最高(0.918),鹽灶河最低(0.861)。
表3 三亞紅樹林蟹類多樣性指數(shù)Tab.3 The Biodiversity Index of Mangrove Crab in Sanya City
由圖1可知,鐵爐港自然保護區(qū)的蟹類種類最高,為24種;其次為榆林河(22種);青梅港自然保護區(qū)和三亞河自然保護區(qū)的種類均為14種;鹽灶河的蟹類種類最少(13種)。調(diào)查結(jié)果顯示,密櫛上相手蟹、泡粒上相手蟹、粗壯新脹蟹、雙齒擬相手蟹、環(huán)紋南方招潮蟹及麗彩擬瘦招潮蟹分布廣泛,在所有位點均有發(fā)現(xiàn),為廣布種。從采集數(shù)量上看,環(huán)紋南方招潮蟹、雙齒擬相手蟹為數(shù)量最多的種類。
圖1 三亞市紅樹林不同位點蟹類種類比較Fig.1 Comparison of Mangrove Crabs in Different Sites of Sanya City
各位點間相似性指數(shù)范圍為0.286~0.500,以青梅港、鹽灶河的相似性最高,均為0.500;三亞河、鐵爐港的相似性最低,為0.286。各位點間的相似度指數(shù)差異較小,這與三亞區(qū)域內(nèi)的紅樹林底質(zhì)環(huán)境、溫度、鹽度及潮汐情況相似有關(guān)。
該次調(diào)查結(jié)果表明,三亞市紅樹林5個位點采集蟹類標(biāo)本共計1802只,隸屬10科24屬36種,以相手蟹科種類最為豐富,以環(huán)紋南方招潮、雙齒擬相手蟹和凹指丑招潮為優(yōu)勢種,分布廣泛。與海南東寨港紅樹林蟹類[16]比較,該次調(diào)查采集相同的種類有18種;與湛江紅樹林保護區(qū)[17]比較,記錄到10種相同蟹類;與廣西北部灣紅樹林[18]比較,記錄到14種相同蟹類。由此可見,這些區(qū)域紅樹林蟹類均為南海蟹類區(qū)系,由熱帶和亞熱帶暖水性種與廣溫廣布種組成。
三亞市紅樹林蟹類多樣性結(jié)果顯示,鐵爐港紅樹林保護區(qū)豐富度、多樣性指數(shù)最高;三亞河紅樹林自然保護區(qū)均勻度最高。與國內(nèi)其他紅樹林蟹類多樣性相比,該研究的豐富度指數(shù)較高,但多樣性指數(shù)比北部灣紅樹林多樣性指數(shù)低;比海南清瀾港高[18]。
調(diào)查結(jié)果顯示,未發(fā)現(xiàn)人為活動對底棲動物變化產(chǎn)生較大影響,仍以生活垃圾為主。大多數(shù)紅樹林蟹類并非主要的漁業(yè)捕撈對象,但漁網(wǎng)等對蟹類等活動力較強的動物有一定的影響,調(diào)查中數(shù)次發(fā)現(xiàn)由于被漁網(wǎng)纏住無法逃走的蟹類死亡的情形。為維持三亞市紅樹林底棲動物蟹類種群健康成長,建議政府部門加大宣傳力度,培養(yǎng)人們對底棲生物的認識;同時通過引進相關(guān)專業(yè)的技術(shù)人才到保護區(qū)和有關(guān)部門工作,提高管理技術(shù)水平,采取有效保護蟹類措施,從而促進紅樹林生態(tài)的恢復(fù)。