长江口滩涂湿地是我国最大的河口滩涂湿地,也是中华绒螯蟹亲蟹、溞状幼体、大眼幼体、仔蟹等不同发育阶段的重要栖息地。处于生殖阶段的中华绒螯蟹在长江口咸水水域交配繁殖后产生大量溞状幼体(zoealarva);这些溞状幼体经过多次变态发育为大眼幼体(megalopa);大眼幼体借助河口潮汐作用向滩涂靠近,经过一次蜕皮及短尾化发育为仔蟹(juvenile crab);仔蟹沿着长江水域向上游的淡水水域进行索饵洄游。近年来,随着长江口区域经济社会发展以及人类对长江口自然资源的开发利用,在沿长江滩涂修建了大量水利工程:水利枢纽工程、沿江沿海制闸及江湖排灌涵洞、江心水库、港口、深水航道等,这些人类活动创造了巨大经济效益和社会价值,也给长江口滩涂湿地生态环境带了诸多负面影响,如栖息地破坏、生物多样性下降、水文水质改变、鱼虾蟹类产卵场弱化等,特别是中华绒螯蟹仔蟹的栖息地受到不同程度损坏。因此,本文展开中华绒螯蟹仔蟹对关键环境因子需求及人工替代栖息地构建研究,旨在为长江口中华绒螯蟹的野生资源养护及其栖息地修复积累资料。(1)以中华绒螯蟹仔蟹对光因子需求为研究基础,为仔蟹栖息地修复方式提供科学依据。研究表明中华绒螯蟹仔蟹有明显的避光行为,并呈近日节律。通过对中华绒螯蟹仔蟹的光感受器在光适应和暗适应下的超微结构观察,光感受器在光适应下的色素颗粒数量明显高于暗适应环境下的色素颗粒数目;仔蟹在光适应和暗适应环境中的感杆束直径、膜下潴泡囊、粗面内质网、多囊体也存在明显差异。高通量转录组的分析结果表明:仔蟹在光适应下的转录组中获得42,700,296条原始序列(Raw reads)及原始序列的碱基数为6,697,575,706;将原始序列去除低质量后的序列数(Trimreads)为35,625,234条,去除低质量后的序列占原始序列的比例为83.43%。暗适应的仔蟹转录组中获得44,354,806条原始序列(Raw reads)及原始序列的碱基数为6,447,744,696;将原始序列去除低质量后的序列数(Trim reads)为37,418,712条。去除低质量后的序列占原始序列比例为84.36%。通过对Unigene的差异表达GO分析:分子功能类别中参与细胞连接(binding)的Unigene所占比例最高为84%(14,027);细胞组分类别中参与组成细胞(cell)和膜封闭腔(membrane enclosed lumen)的 Unigene 所占比例最高,分别 37%(7,407)和 22%(3,901);生物过程类别中参与细胞过程(cellular process)和代谢过程(metabolic process)的 Unigene 所占比例最高,分别为 29%(14,775)和 28%(13,978)。(2)以中华绒螯蟹仔蟹对盐度的选择行为及其标准代谢的研究,指导芦苇人工替代栖息地放置位点。研究表明仔蟹对盐度的适宜范围为0～20。仔蟹在盐度0和盐度12的扇区分布的百分数最多,各盐度扇区的均值分别为25.3%和30.0%;盐度20的扇区仔蟹的数目百分比最少;其余盐度区间内的仔蟹位于两者之间。仔蟹的耗氧量随着盐度的升高先降后升,仔蟹代谢能量的主要来源是脂肪,其次为碳水化合物,而蛋白质提供的能量比例最小。(3)基于中华绒螯蟹仔蟹对光及盐度因子的行为响应研究基础,并结合长江口水利工程现状,在长江口青草莎水库外围建立了芦苇人工替代栖息地来验证仔蟹栖息于人工替代栖息地。结果表明仔蟹的大小在人工替代栖息也发生变化,中华绒螯蟹的头胸甲长(x)和体重(y)进行回归分析,得到关系式y=0.0132e3.4557x(R2=0.924),中华绒螯蟹仔蟹栖息于人工替代栖息地。(4)从人工替代栖息地局部水域的水文水质变化评价了人工替代栖息地对水环境的影响。研究结果表明,人工替代栖息地的局部水体的透明度明显高于外部水环境。本研究还针对长江口的主要重金属污染情况分析了芦苇对长江口水体的重金属富集作用,研究表明,铜、锌、铅、铬是长江口重金属水域污染较严重,不同季节的芦苇植株体内富集重金属的能力来看,四种重金属元素在芦苇体内均有富集,但是芦苇的不同组织对不同重金属的富集能力存在明显差异。(5)从生态系统的稳定性、发育程度和成熟度等方面评价人工替代栖息地生态系统健康程度。通过构建生态营养通道模型,对生态系统的营养结构和能量流动分析表明,此人工替代栖息地生态系统在秋季的总消耗量最多(810.68 1t/km2),冬季最少(384.452 t/km2),其余两个季节的系统总消耗量位于两个季节之间。该生态系统的系统初级生产力(TPP)和总输出量(TEX)随着季节逐渐上升,该生态系统的总呼吸量在秋季最高,春季最低;总初级生产量/总呼吸量(TPP/TR)在春季最低(29.797)、冬季最高(651.913);该生态系统的聚合度(A)在春季最低(0.384),在其他季节均的聚合度均高于春季;系统的连接系数(CI)在春季最高(0.233),夏、秋、冬季的连接指数分别为0.190、0.185和0.175。系统的连接指数(CI)和系统杂食指数(SOI)在不同季节分别为(0.233、0.190、0.185、0.175)和(0.188、0.050、0.088、0.065),该生态系统功能组的连接指数(CI)春季最高,其他季节次之。总体来说该生态系统的发育程度较低、成熟度低、稳定性高。