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底栖生物和沉积环境之间是相互作用,相互影响的,沉积环境中的物理、化学、生物等因素会对底栖动物的生长、生存、繁殖等过程造成一定的影响,同样,底栖动物对沉积物的扰动作用能够通过改变沉积环境中的沉积物、上覆水及沉积物—水界面的物理、化学、生物等性质来进一步改变沉积环境。因此底栖动物的扰动行为与沉积环境息息相关。然而,底栖动物特别是底内动物行为学研究却比较缺乏,并且以往对底内动物行为的研究大多关注生物扰动导致的沉积物或营养盐的变化,对生物扰动过程的刻画较少,也缺乏对生物扰动行为的定量研究。本论文以大型底内动物-双齿围沙蚕为研究对象,通过研究其对不同底质类型的选择行为、不同温度条件下其在洞穴内的运动行为特征及其与洞穴微环境的关系等,在创新底内动物行为学研究方法的基础上,定量揭示双齿围沙蚕的主要行为特征及其与典型环境因子、洞穴微环境间的关系,初步阐释双齿围沙蚕改变和适应沉积环境的生态行为学机制,为底内动物行为学研究及行为定量提供新方法。本论文主要研究结果如下:1. 双齿围沙蚕对潮间带不同类型底质选择行为的研究利用行为学实验装置研究了不同规格双齿围沙蚕在适宜温度及盐度条件下对低潮区、中潮区和高潮区沉积物表层10cm、深层60cm深以下的沉积物的选择行为。结果显示,在不同规格双齿围沙蚕对不同底质类型选择的实验中,规格和底质类型对双齿围沙蚕的选择行为均无显著影响,规格对其搜寻时间影响显著,小规格沙蚕的搜寻时间多于大规格和中规格沙蚕的搜寻时间;不同底质中沙蚕移动距离的实验中,底质类型和规格对双齿围沙蚕的移动距离具有显著影响,小规格沙蚕的移动距离大于大规格和中规格沙蚕的移动距离。本研究表明,小规格双齿围沙蚕比较活跃和敏感,倾向于选择硫化氢含量较低的底质;在底质内部钻蚀时,双齿围沙蚕倾向于选择物质含量较低的底质,总体来看,双齿围沙蚕对自然栖息地底质类型选择性不强。2. 不同温度条件下双齿围沙蚕的运动行为特征及其生态意义通过调节行为学观察装置中的温度(5,10,15,20和25℃),研究双齿围沙蚕的行为类型及其特征,探究不同行为过程对洞穴水交换、营养盐和溶解氧阈值的影响。结果显示,双齿围沙蚕的径向起伏频率与泵水速率、径向起伏时间、轴向爬行时间、泵水量及营养盐溶出效率均随着温度的升高而升高,在25℃时总泵水量最多,最高可达5.13L/d,其中径向起伏运动的泵水量为4.36L/d,轴向爬行运动的泵水量为0.75L/d,磷酸盐、氨氮、亚硝酸盐和硫化物的最高溶出效率分别为54.94μg/cm~2/d、60.14μg/cm~2/d、1.45μg/cm~2/d和13.52μg/cm~2/d。轴向爬行速度与泵水速率随着温度的升高先升高后降低,在20℃时达到最高值。双齿围沙蚕泵水启动时的溶解氧阈值随着温度的升高呈现上升的趋势,其阈值范围为0.80-2.19mg/L。本研究表明,双齿围沙蚕在15-25℃时活力较好,泵水量与营养盐溶出效率也较高,双齿围沙蚕通过在洞穴内的运动行为加速了洞穴内外水体的交换,从而释放了更多的营养盐,加速了沉积物生物地球化学循环,并且温度越高营养盐通量越大。3. 温度和规格对双齿围沙蚕运动行为特征的影响利用行为学观察装置研究了温度(15、20和25℃)和规格(大规格[(2.2±0.20)g]、中规格[(1.5±0.2)g]、小规格[(0.7±0.2)g])对双齿围沙蚕行为特征的影响,探究了不同行为过程中洞穴水交换、营养盐和溶解氧的变化规律。结果表明,温度对双齿围沙蚕的径向起伏频率影响显著(P<0.05),沙蚕的径向起伏频率随着温度的升高而升高。规格对双齿围沙蚕轴向爬行速度具有显著影响(P<0.05),大规格沙蚕的轴向爬行速度随着温度的升高而减慢,而中规格和小规格沙蚕的轴向爬行速度随着温度的升高而加快。温度和规格对双齿围沙蚕的径向起伏和轴向爬行时间影响不显著(P>0.05),但是,规格对双齿围沙蚕的泵水量、泵水速率、轴向爬行速度及营养盐溶出效率影响显著(P<0.05)。泵水量和营养盐溶出效率均随着规格的增大而增加,大规格沙蚕的泵水量最高可达10.01L/d,其洞穴中磷酸盐、亚硝酸盐、氨氮和硫化物的溶出效率分别可达109.80μg/cm~2/d、6.02μg/cm~2/d、60.56μg/cm~2/d、15.40μg/cm~2/d。双齿围沙蚕泵水启动时的溶解氧阈值随着温度的升高和规格的增大,呈现上升的趋势。本研究表明,当温度和规格共同作用时,沙蚕行为的变化规律与单一因素作用时有所不同。温度升高时,与中规格和小规格沙蚕相比,大规格沙蚕的活力减弱;与大规格和中规格沙蚕相比,小规格沙蚕对低氧具有较好的适应性;温度越高规格越大,越促进洞穴内外的水体交换,从而释放更多的营养盐。