崇明东滩是国际重要湿地(编号 1144),也是中国滨海湿地生物多样性的关键地区,并被批准为上海市鸟类自然保护区。自 1990s 中期以来,由于自然传播和人为的有意引入,外来植物互花米草(Spartina alterniflora)已经在崇明东滩成功入侵,并有继续扩散的趋势。为了评估互花米草入侵对东滩湿地生态系统结构的影响,我们从互花米草在东滩的生态适应性入手,围绕东滩湿地生态系统的主要组成成分,研究了互花米草的入侵对土著植物海三棱藨草(Scirpusmariqueter)种群、对大型底栖无脊椎动物(不包含蟹类)群落以及对东滩湿地鸟类的重要类群-鸻鹬类的影响,主要结果如下: 1、互花米草对东滩的潮间带生境具有良好的适应性。土壤盐度 0～32ppt 时,互花米草能正常生长和繁殖,盐度超过 16ppt 时,海三棱藨草的生长和繁殖受到显著抑制。互花米草在东滩潮间带潜在的分布范围大于土著植物海三棱藨草,两者在分布上存在重叠。通过自然传播和人工种植,互花米草已经在东滩的海三棱藨草群落和光滩中成功定居,并开始快速扩散,总面积超过 1000 hm2。 2、在土壤盐度 3～4ppt(海三棱藨草在东滩的适宜生长盐度)时,通过盆栽实验研究互花米草和海三棱藨草的相对竞争能力,发现互花米草在种间的相对邻株影响指数(RNE,Relative Neighbour Effect )显著大于种内的,海三棱藨草种内的相对邻株影响指数显著高于在种间的,互花米草的种间相对邻株影响指数显著高于海三棱藨草的。野外固定样带观察人工种植的互花米草对海三棱藨草(内带)的竞争表明,人工种植的互花米草(单株种植,间距 2 m)在第三个生长季节对海三棱藨草产生了显著的竞争排斥作用,随着互花米草在海三棱藨草群落中扩散,海三棱藨草的多度、盖度、地上生物量、种子产量和新生球茎数都显著降低,直至海三棱藨草消失。互花米草入侵东滩海三棱藨草群落,通过种间竞争取代海三棱藨草,将使其面积显著减少。 3、在东滩北部,根据圆筒取样(2002 年 10 月,2003 年 1 月,4 月,7 月)比较了大型底栖无脊椎动物群落(不包含蟹类)在互花米草和海三棱藨草群落中的差异。在两个植物群落中,4 次调查共发现大型底栖无脊椎动物 25 种,其中纽形动物 1 种,多毛纲 8 种,寡毛纲 1 种,腹足纲 8 种,瓣腮纲 3 种,甲壳纲 2 i<WP=7>种,昆虫纲 2 种。互花米草群落中,大型底栖无脊椎动物的密度为 3119 个/m2,海三棱藨草群落中,大型底栖无脊椎动物的密度为 3459 个/m2,两者之间没有显著差异。但一些常见种的密度在两种植物群落中存在差异,例如,互花米草群落中的堇拟沼螺(Assiminea violacea)的密度显著高于海三棱藨草群落中,而琵琶拟沼螺(A. lutea)、光滑狭口螺 (Stenothyra glabra)、中华拟蟹守螺 (Cerithideasinensis) 和中国绿螂 (Glaucomya chinensis)的密度要显著低于海三棱藨草群落中的。从物种的相对多度看,两种植物群落中,大型底栖无脊椎动物的优势种都是堇拟沼螺和丝异须虫(Heteromastus filiforms)。尽管 MDS 分析显示,在互花米草和海三棱藨草群落中,大型底栖无脊椎动物群落的物种组成没有显著的不同,但是物种多样性分析表明,互花米草群落中,平均每一个圆筒取样中大型底栖无脊椎动物的物种丰富度、香农-威纳指数、均匀度都显著低于海三棱藨草群落中,而优势度则相反。在两种植物群落中,大型底栖无脊椎动物的营养类群主要为食碎屑者、食植者和食悬浮物者。互花米草群落中,食碎屑者的数量百分比显著大于海三棱藨草群落中,食悬浮物者和食植者的数量百分比显著小于海三棱藨草群落中。 互花米草群落的高度、盖度和地上生物量显著高于海三棱藨草群落,其密度显著低于海三棱藨草群落。互花米草群落中,土壤粒径较小,有机质含量和土壤盐度较高,但土壤粒径、盐度、有机质含量和 pH 值在两种植物群落中没有显著差异。大型底栖无脊椎动物的密度、物种丰富度、香农-威纳指数与植被的密度成显著的正相关,优势度与植被的密度成显著负相关,均匀度则和植被的盖度以及地上生物量成显著负相关。大型底栖无脊椎动物的密度和多样性指数与土壤理化参数之间没有表现出相关性,但是一些类群的相对多度与土壤理化参数之间具有显著的相关性。 上述结果表明互花米草入侵东滩海三棱藨草群落,竞争取代土著植物后,显著降低了大型底栖无脊椎动物的物种多样性,同时显著改变了营养类群的结构。互花米草入侵所引起的植物群落高度、密度、盖度和地上生物量的变化是造成大型底栖无脊椎动物群落结构改变的主要原因。 4、2003 年春季和秋季,对东滩湿地鸟类的主要类群-鸻鹬类在不同生境中的栖息进行了观察。春季大潮时的观察表明,互花米草群落中,鸻鹬类的物种丰 ii<WP=8>富度和密度明显低于海三棱藨草群落中。互花米草群落中,鸻鹬类主要是单独或者集小群活动的种类,体形较大,而海三棱藨草群落内带,主要是集大群的种类,体形较小。秋季的观察表明,光滩生境中,鸻鹬类的物种丰富度和密度显著大于海三棱藨草、芦苇和互花米草群落中,而在后三种生境之间,鸻鹬类的物种丰富度和