影響東寨港紅樹林中光背團(tuán)水虱分布的生態(tài)因子研究

邱 勇, 李 俊, 黃 勃, 胡吟勝, 李 洋, 吳國明, 段澤林

(海南大學(xué) 海洋學(xué)院, 海南 海口 570228)

光背團(tuán)水虱(Sphraeroma retrolaevis)是甲殼動物等足目中最常見種之一, 屬于節(jié)肢動物門(Arthropoda), 甲殼綱(Crustatacea), 等足目(Isopoda),團(tuán)水虱科(Sphaeromatidae), 團(tuán)水虱屬(SphaeromaLatreille)。目前,世界上已報(bào)道的團(tuán)水虱科共93 屬643種[1-3]。團(tuán)水虱的地理分布范圍很廣, 淡水、半咸水、潮間帶及1800m 的深海均有分布[1-2,5]。據(jù)報(bào)道, 團(tuán)水虱屬于濾食性動物, 通常營自由生活, 時(shí)常穴居于紅樹林、珊瑚礁以及沿海海岸工程木樁中, 破壞海洋生態(tài)[6]。Brooks等[7]已經(jīng)報(bào)道了在佛羅里達(dá)灣北部紅樹林中團(tuán)水虱的分布與溫度、鹽度、pH等水質(zhì)因素沒有顯著性關(guān)系, 并認(rèn)為其他鉆孔動物對團(tuán)水虱的分布起一定限制作用[7], 關(guān)于海南東寨港紅樹林中團(tuán)水虱與水質(zhì)因子和共生生物的關(guān)系以及防治辦法等尚未見相關(guān)報(bào)道。近年來, 海南東寨港紅樹林出現(xiàn)一定范圍的團(tuán)水虱蟲害, 已經(jīng)造成了紅樹林大面積死亡, 引起了政府和社會高度關(guān)注, 為了研究防治團(tuán)水虱蟲害, 保護(hù)紅樹林, 本文對海南東寨港紅樹林保護(hù)區(qū)中中光背團(tuán)水虱蟲害區(qū)域的水質(zhì)和團(tuán)水虱的分布情況進(jìn)行了初步調(diào)查研究。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 研究地點(diǎn)

研究地點(diǎn)位于海南省海口市演豐鎮(zhèn)東寨港紅樹林自然保護(hù)區(qū)中, 在這片紅樹林中有4處受團(tuán)水虱蟲害較為嚴(yán)重, 這4個(gè)地點(diǎn)分別設(shè)置站位A、B、C、D, 未發(fā)現(xiàn)團(tuán)水虱蟲害的站位E作為對照研究站位。并利用Garmin 60CSx 型GPS進(jìn)行定位, 站位布置如圖1所示。

1.2 采樣及分析方法

1.2.1 水質(zhì)因子研究

在每個(gè)研究站位按垂直于旁邊河岸設(shè)置3個(gè)剖面, 每個(gè)剖面設(shè)置3個(gè)點(diǎn), 采樣區(qū)域包含紅樹林完全死亡、部分死亡和輕微感染團(tuán)水虱蟲區(qū)域。按照《海洋調(diào)查規(guī)范》國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 12763.4-2007要求, 在每個(gè)點(diǎn)采集水樣, 浮游生物, 并測定各個(gè)點(diǎn)表層水溫度、鹽度pH、OD、COD、總氮、總磷和浮游生物量等水質(zhì)因子。

1.2.2 光背團(tuán)水虱的垂直分布情況研究

光背團(tuán)水虱的密度以洞穴個(gè)數(shù)來計(jì)算, 洞穴中光背團(tuán)水虱的個(gè)數(shù)比較固定, 光背團(tuán)水虱個(gè)體數(shù)量由洞穴數(shù)量來決定。在每個(gè)采樣點(diǎn)周圍隨機(jī)選取4棵受光背團(tuán)水虱侵害的樹, 測量洞穴與沉積基底的垂直最大距離, 研究團(tuán)水虱在紅樹林中分布的垂直高度。從光背團(tuán)水虱最高洞穴的位置向下, 統(tǒng)計(jì)每5 cm距離內(nèi)光背團(tuán)水虱洞穴的數(shù)量, 并測量藤壺最低與最高生長高度, 研究光背團(tuán)水虱與網(wǎng)紋藤壺(Balauustus utinomi)在垂直分布上的關(guān)系。

圖1 調(diào)查站位分布 Fig.1 Location of stations

2 研究結(jié)果與討論

2.1 各研究站位水質(zhì)因子

從表1中可知, 站位A、B、C、D的平均水溫、鹽度、pH、OD和COD分別為26.5～29.5℃、12.5～20.5、7.994～8.045、5.23～6.61 mg/L、1.65～1.82 mg/L, 從表1中可以看到, 站位A、B、C、D的水溫、鹽度、pH、COD和OD并沒有都高于或者低于對照站位E, 這些水質(zhì)因子與是否發(fā)生光背團(tuán)水虱蟲害并沒有明顯關(guān)系(P＞0.01), 沒有影響光背團(tuán)水虱的分布。這可能是由于幾個(gè)站位都處于同一片海區(qū), 所以水溫和pH相差不大, 站位A、D由于靠近河口, 所以鹽度和OD值高于其他站位。5個(gè)站位A、B、C、D、E的總N、總P含量都超過國家海水標(biāo)準(zhǔn)3類水標(biāo)準(zhǔn)(總氮 ＜0.3 mg/L, 總磷＜0.045 mg/L), 且其中A、B、C、D 4個(gè)站位總N、總P含量和浮游生物量明顯高于對照站位E(表1)。光背團(tuán)水虱以浮游生物為食[1-3], 較高的N、P含量促使水體中的浮游生物量增加, 4個(gè)研究站位平均浮游生物量為1.23～1.82 mg/L, 對照站位E總氮0.336 mg/L, 浮游生物量1.05 mg/L, 。各個(gè)站位N、P含量與浮游生物量進(jìn)行相關(guān)性分析,P＜0.05, 說明N、P含量與浮游生物量關(guān)系顯著, 浮游生物是光背團(tuán)水虱主要食物來源, 促進(jìn)來光背團(tuán)水虱蟲害的發(fā)生, 因此氮、磷含量和浮游生物量是影響團(tuán)水虱分布的主要水質(zhì)因子。

表1 水質(zhì)因子檢測結(jié)果 Tab. 1 Test results of water quality factors

2.2 光背團(tuán)水虱與網(wǎng)紋藤壺垂直分布關(guān)系

從表2可知, 站位A、B、C、D光背團(tuán)水虱洞穴平均最大高度分別為23.2、22.7、20.4、19.22 cm , 網(wǎng)紋藤壺平均最大高度分別為30.9、28.2、32.5、30.4 cm, 光背團(tuán)水虱洞穴分布在網(wǎng)紋藤壺以下。因此, 光背團(tuán)水虱在垂直方向上的生長受到了網(wǎng)紋團(tuán)水虱的限制。見表2。

從圖2可知, 從共生部分往下每5 cm平均洞穴數(shù)量分別為12.2、26.4、40.6、79.4個(gè), 越靠近藤壺生長位置, 光背團(tuán)水虱洞穴密度降低, 與網(wǎng)紋藤壺距離越大, 光背團(tuán)水虱洞穴數(shù)量越少。光背團(tuán)水虱洞穴數(shù)量與距離網(wǎng)紋藤壺距離的趨勢函數(shù)曲線為:y= 6.15x2- 9.17x+ 16.45,R2= 0.9879。在站位C的樹干上沒有發(fā)現(xiàn)網(wǎng)紋藤壺, 從圖3可知, 在站位C, 由于沒有網(wǎng)紋藤壺的存在, 從上往下, 每5 cm高度洞穴數(shù)量相差不大, 基本相同, 沒有顯著性差異(P＞0.05), 且通過對比其他有網(wǎng)紋藤壺的站位, 光背團(tuán)水虱洞穴有顯著差異(P＜0.01)。這說明光背團(tuán)水虱在垂直分布上受到了網(wǎng)紋藤壺的限制。由于光背團(tuán)水虱是穴居于洞穴中營濾食生活[8], 網(wǎng)紋藤壺附著于樹干表面[9], 阻擋了光背團(tuán)水虱洞穴的水體流動, 妨礙了光背團(tuán)水虱濾食水中浮游生物, 限制了光背團(tuán)水虱在垂直高度上的分布。因此, 網(wǎng)紋藤壺是光背團(tuán)水虱在垂直分布上的限制因素。光背團(tuán)水虱與網(wǎng)紋藤壺的這一關(guān)系特征為防治光背團(tuán)水虱蟲害提供了一個(gè)研究方向, 可以研究采用人工的方法控制光背團(tuán)水虱蟲害發(fā)生區(qū)域水體流動, 限制光背團(tuán)水虱生長, 起防治光背團(tuán)水虱蟲害的作用。

表2 光背團(tuán)水虱洞穴和網(wǎng)紋藤壺距離基底高度 Tab. 2 Max distance to the basement of Sphraeroma retrolaevis’ cave and Balauustus utinomi

圖2 光背團(tuán)水虱洞穴平均數(shù)量與到藤壺的距離的關(guān)系 Fig. 2 The relationship between the number of sphaeroma cave and the distance to barnacle

圖3 站位C光背團(tuán)水虱洞穴數(shù)量與距離洞穴最高點(diǎn)距離的關(guān)系 Fig. 3 The relationship between the number of sphaeroma cave and the maximum distance form cave peak in station C

3 結(jié)論

海南東寨港紅樹林中光背團(tuán)水虱的分布與水溫、鹽度、pH值、COD值和OD值沒有直接關(guān)系, 這一點(diǎn)與Brooks等在佛羅里達(dá)灣北部研究的結(jié)果一致; 水體中總氮、總磷含量和浮游生物量是影響光背團(tuán)水虱分布的主要水質(zhì)因子。網(wǎng)紋藤壺是光背團(tuán)水虱在垂直分布上的限制因素, 利用這特征可以用來研究防治團(tuán)水虱方法。

本文僅僅是對海南東寨港紅樹林的光背團(tuán)水虱進(jìn)行了初步探索性研究, 為了更好防治光背團(tuán)水虱蟲害, 保護(hù)紅樹林, 我們將對光背團(tuán)水虱的食性、天敵和各種理化環(huán)境因子對它的作用進(jìn)行深入研究, 以期能找到高效、安全、經(jīng)濟(jì)的防治光背團(tuán)水虱的方法, 保護(hù)紅樹林保護(hù)區(qū)生態(tài)環(huán)境。

致謝: 感謝海南大學(xué)植物學(xué)國家重點(diǎn)學(xué)科(071001)資助。

[1] 李云, 鄭德璋, 廖寶文. 紅樹林主要有害生物調(diào)查初報(bào)[J]. 森林病蟲通訊,1997, 4: 12-14.

[2] Conover R. Distribution of the boring isopod sphaeroma terebrans[J]. Florida Scientist, 1975(38): 65-72.

[3] Aung S, Bellwood A. Evidence for filter-feeding by the wood-boring isopod,Sphaeroma terebrans(Crustacea: Peracarida) [J]. Journal of Zoology, 2002, (4): 147-152.

[4] Benson J. Evidence of cellulose digestion in the wood boring isopod Sphaeroma terebrans[J]. Florida Scientist, 1999(62): 128-144.

[5] Brooks, B. Mangrove response to attack by a root boring isopod: root repair versus architectural modification[J]. Marine Ecology Progress Series, 2002, (231): 85-90.

[6] 黃戚民, 周時(shí)強(qiáng), 李復(fù)雪. 福建紅樹林上鉆孔動物的生態(tài)[J]. 臺灣海峽, 1996, 3: 305-309.

[7] Brook S. Discovery ofSphaeroma terebrans, a wood-boring isopod, in the red mangrove, rhizophora mangle, habitat of Northern Florida Bay[J].AMBIO 2004, 3: 171-173.

[8] Svavarsson M .Dose the wood-borerSphaeroma terebrans(Crastacea) shapes the distribation of the mangroveRhizophora mucronata?[J]. AMBIO, 2002(Z1): 574-579.

[9] 林秀雁, 盧昌義. 不同高程對藤壺附著紅樹幼林的影響[J]. 廈門大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版), 2008, 2: 253-259.