西洞庭湖區(qū)不同人類活動干擾強(qiáng)度下克氏原螯蝦與日本沼蝦的食性比較

西洞庭湖區(qū)不同人類活動干擾強(qiáng)度下克氏原螯蝦與日本沼蝦的食性比較

水生生態(tài)系統(tǒng)是世界上最受威脅的生態(tài)系統(tǒng)。由于棲息地退化、水文秩序變化、世界氣候變化、過度捕魚、水污染和生物入侵，水生生物多樣性的損失率遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了當(dāng)?shù)睾秃Ｑ笊鷳B(tài)系統(tǒng)?？耸显r（Procambarusclarkii）原產(chǎn)于美國中南部和墨西哥東北部日本沼蝦（Macrobrachiumnipponensis）同隸屬于甲殼綱十足目，分屬于長臂蝦科（Palaemonidae），為本土種，廣泛分布于我國淡水湖泊及河流中，是長江中下游地區(qū)許多湖泊和河流中蝦類資源的優(yōu)勢種類穩(wěn)定同位素分析技術(shù)已成為評估水生生態(tài)系統(tǒng)中資源利用、食物組成、營養(yǎng)相互作用、營養(yǎng)級和估算食物網(wǎng)功能的重要方法長江中下游地區(qū)人口密集，濕地利用強(qiáng)度大，由于圍墾、水產(chǎn)養(yǎng)殖、水利工程設(shè)施建設(shè)等人類活動引起區(qū)域景觀格局破碎化，濕地退化明顯1材料和方法1.1湖南促進(jìn)了711917e西洞庭湖（28°47′～29°7′N,111°57′～112°17′E）位于湖南省常德市漢壽縣境內(nèi)，承接松滋、虎渡、藕池三口和沅、澧兩水五支入流，是洞庭湖水文過程最復(fù)雜的區(qū)域，也是地勢最高的區(qū)域1.2樣品采集與測定2017年8月818日，在西洞庭湖湖區(qū)用地籠（長度：30m，寬度：20cm，高：20cm，網(wǎng)目尺寸：10mm）進(jìn)行克氏原螯蝦和日本沼蝦樣品采集．在24個采樣點采集到了克氏原螯蝦，其中分布在人工改造濕地中的樣點為17個，分布在天然濕地中的樣點為7個（圖1）．每個采樣點的地籠放置時間為24h，均在第2天上午9:0010:00段收集．樣品采集后將帶回實驗室進(jìn)行鑒定、計數(shù)和稱重，記錄克氏原螯蝦和日本沼蝦每網(wǎng)捕撈數(shù)量．由于克氏原螯蝦和日本沼蝦個體發(fā)育過程中幼體和成體食性會發(fā)生轉(zhuǎn)變在使用貝葉斯混合模型分析消費者的食物來源前，根據(jù)對克氏原螯蝦胃含物中食物組成在各樣點使用手持式聲納測深儀SM-5A（美國Weatherhawk）測量水深，使用賽氏盤測量水透明度，使用YSI水質(zhì)儀測量電導(dǎo)率、pH、水溫和氧化還原電位．采集5L水樣帶回實驗室中分別使用堿性過硫酸鉀消解紫外分光光度法（GB118941989）、過硫酸鉀消解鉬酸銨分光光度法（GB118931989）和熱乙醇法測定水體總氮、總磷和葉綠素a濃度1.3穩(wěn)定同位素分析用解剖刀切取克氏原螯蝦和日本沼蝦的尾部肌肉以及銅銹環(huán)棱螺的腹足．上述樣品和凋落物、鳳眼蓮、金魚藻、浮游動物樣品均在烘箱中保持60°C干燥至恒重后，用研缽和研杵研磨成均勻的粉末，稱重后包入錫膠囊中以進(jìn)行穩(wěn)定同位素分析．穩(wěn)定同位素分析在中國科學(xué)院水生生物研究所進(jìn)行，所用儀器為美國Thermo公司的CarloErbaEA-1110元素分析儀與DeltaPlusFinnigan同位素質(zhì)譜儀．同位素比值δ式中，X為1.4潛在食源類型對日本沼蝦食性組成的影響使用R語言的SIAR軟件包siarmcmcdirichletv4指令，選擇默認(rèn)迭代次數(shù)200000，應(yīng)用貝葉斯混合模型來估算5種潛在食源對克氏原螯蝦及本土種日本沼蝦食性組成的貢獻(xiàn)比例使用IBMSPSSStatistics23進(jìn)行t檢驗分析天然濕地和人工改造濕地中克氏原螯蝦和日本沼蝦體長、體重以及兩種消費者和5種潛在食物來源的δ2結(jié)果2.1主要沉水植物的ph值和沉水植物生物量2017年8月所調(diào)查的人工改造濕地與天然濕地相比水深較淺，透明度較大，電導(dǎo)率較大，pH值較低，懸浮固體、總氮、水體葉綠素a濃度較高，總磷濃度較低，克氏原螯蝦每網(wǎng)捕撈數(shù)量較多，日本沼蝦每網(wǎng)捕撈數(shù)量較少，沉水植物生物量較低，其中pH值和沉水植物生物量具有顯著差異（表1).2.2不同類型棲息地的中克氏原蝦和日本沼氣蝦的碳和氮穩(wěn)定指數(shù)為不同的兩種棲息地中，兩種消費者和5種潛在食物來源的碳、氮穩(wěn)定同位素比值如圖2所示，其中僅浮游動物δ2.3克氏原螯蝦和日本沼蝦的食物來源克氏原螯蝦在天然濕地中對于5種潛在食物來源沒有明顯的選擇傾向，但是在改造濕地中對于凋落物和鳳眼蓮的取食比例提高（圖3a）．日本沼蝦在改造濕地中對沉水植物金魚藻的取食比例提高（圖3b）．總體而言，克氏原螯蝦與日本沼蝦的食物選擇均發(fā)生了改變，克氏原螯蝦的主要食物來自凋落物和鳳眼蓮，而日本沼蝦提高了對金魚藻的取食比例（圖3).3討論3.1不同類型棲息地的水環(huán)境和碳和氮的比例不同已有研究表明克氏原螯蝦入侵會對沉水植物產(chǎn)生負(fù)面影響，顯著減少沉水植物的密度3.2不同濕地對日本沼蝦的影響在兩種棲息地中克氏原螯蝦與日本沼蝦食性均有重疊，與克氏原螯蝦相比，日本沼蝦消費更多的動物性食物，與Mao等基于穩(wěn)定同位素的分析結(jié)果一致在天然濕地中克氏原螯蝦和日本沼蝦群落的δ4改造濕地生物空間受到