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湿地围垦是一种常见的生态工程,如通过围垦蓄水治理互花米草等,但全封闭的围垦方式对湿地生态系统的影响较大,目前采用内外水系可连通的半封闭围垦和开放式围垦等方式,但是否也会对湿地生物产生一定的影响,有必要开展相关的研究。本文对南汇和崇明东滩湿地不同围垦生境下的大型底栖动物群落结构和生态质量状况进行研究,比较了不同围垦方式对两区域大型底栖动物群落影响和环境因子变化的差异性。同时,结合相关历史资料,探讨了围垦后的大型底栖动物群落结构的变化趋势,以期为长江口湿地栖息环境的改善优化以及湿地资源的生态保护与人工修复提供基础资料和理论支持。研究结果如下:1南汇东滩围垦湿地不同生境下的大型底栖动物比较研究于2018年和2019年春秋两季对南汇东滩围垦湿地大型底栖动物进行采样调查。根据不同的围垦区域,在全封闭围垦区设置样带S1和在开放式围垦区设置样带S2、S3,各围垦区又分裸地和植被两个生境,分别命名为SG1-SG3和SC1-SC3。结果显示,南汇东滩湿地两年共收集到大型底栖动物5门7纲25科37种。全封闭围垦区的物种数、密度、生物量、物种丰富度相对开放式围垦区有所下降,而优势种数量、物种均匀度相对增加;全封闭围垦区常见优势种为背蚓虫、光滑狭口螺、河蚬等中小型底栖动物,开放式围垦区的优势种较为单一,为中华蜾蠃蜚、谭氏泥蟹两种节肢动物。裸地区和植被区的物种数、物种多样性指数(H′)、分类学多样性和功能冗余差异不大。其中,植被区SC1的物种密度和生物量显著降低(P<0.05),裸地区SG1的密度、物种丰富度显著下降(P<0.05),而SG2的物种均匀度、功能多样性也显著下降(P<0.05)。聚类和NMDS的结果显示全封闭围垦区与开放式围垦区的大型底栖动物群落组成差异明显,而开放式围垦区中裸地区与植被区的聚类距离较大。上述结果说明相比全封闭围垦区,开放式围垦区物种组成相对变化不大,底栖生物更加丰富。相较裸地区,植被区域大型底栖动物分类程度更高且更均匀,群落多样性更好,群落更为稳定、功能更高。南汇东滩湿地的生境质量状况评价结果显示,全封闭围垦区的大型底栖动物群落为以环境扰动敏感种为主的生态组GⅠ和以环境扰动耐受种为主的生态组GⅢ占比较大,开放式围垦区的底栖动物群落是以环境扰动耐受种组成的生态组GⅢ为主;综合多种大型底栖动物指数的结果发现,全封闭围垦区中SG1群落受到干扰,生态质量一般;SC1的环境质量良好,其群落受到轻微干扰;开放式围垦区中SG2的生态质量处于良好甚至一般状态,而SC2、SG3和SC3受干扰程度低,生态质量状况为良好以上。以上结果表明:全封闭围垦区和开放式围垦裸地区域的大型底栖动物群落更容易受到轻微或中度干扰影响,群落抵抗环境干扰的风险能力下降,生态环境质量处于良好甚至一般状态。2崇明东滩生态优化后不同生境的大型底栖动物比较研究于2019年5月至2021年11月对崇明东滩湿地大型底栖动物进行实地采样调查。崇明东滩湿地存在两种生境:半封闭围垦区和自然潮滩区域(包括未实施工程的原始自然潮滩、工程实施后保留的部分自然潮滩)。半封闭围垦区设置样点C1、C1A、C2、C2E和C3,自然潮间带设置原始潮滩S1和保留潮滩S2-S4。崇明东滩湿地三年共采集到大型底栖动物9门11纲58科80种。半封闭围垦区的物种数与原始潮滩、保留潮滩的物种数差异不明显,但半封闭围垦区的优势种(12种)<自然潮滩的优势种(19种),半封闭围垦区的常见优势种为光滑狭口螺、拟沼螺、摇蚊幼虫,而在自然潮滩中,背蚓虫、绯拟沼螺、光滑狭口螺、日本旋卷蜾蠃蜚、谭氏泥蟹等优势种分布较广。半封闭围垦区的大型底栖动物密度相较于保留潮滩呈显著性下降(P<0.05),其生物量相比于自然潮滩呈显著性下降(P<0.05)。半封闭围垦区C2的生物多样性最低,其余半封闭围垦区域的生物多样性与自然潮滩相差不大。聚类和NMDS的结果显示半封闭围垦区的大型底栖动物群落组成相似,与原始潮滩的聚类距离较近。以上结果表明崇明东滩湿地生态优化工程改善了半封闭围垦区的栖息环境,与自然潮滩的大型底栖动物群落结构和生态功能相差不大。崇明东滩湿地的生境质量状况评价结果显示,半封闭围垦区和自然潮滩的大型底栖动物生态群落都主要以GⅠ-GⅢ物种为主。半封闭围垦区生境较为优良的有C1、C1A和C3,其大型底栖动物受生态优化工程干扰影响较小,而C2的群落受到中度或重度污染,C2E的群落受到轻微或中度污染。原始潮滩S1受干扰较少,生境质量优良;保留潮滩S2和S3的生境受到干扰,S4的生态环境质量状况为良好甚至一般。上述结果表明生态优化工程和人类活动的压力仍然存在,对部分半封闭围垦区和余留湿地的生态质量有一定负面影响,底栖动物群落结构受到扰动。3不同围垦生境大型底栖动物群落变化及与环境因子的关系于2019年5月至12月对南汇和崇明东滩湿地不同围垦区和潮滩大型底栖动物群落的环境相关性进行调查研究。结果表明,五处生境的大型底栖动物优势种比较为保留潮滩(6种)>全封闭/半封闭围垦区(4种)>原始潮滩(3种)>开放式围垦区(2种)。全封闭/半封闭围垦区和原始潮滩区域大型底栖动物的平均密度显著降低(P<0.05),且全封闭/开放式围垦区的平均生物量显著降低(P<0.05)。五处生境的生物多样性大致相同,但保留潮滩的物种分布均匀程度显著下降(P<0.05),全封闭/开放式围垦区的功能多样性指数(FDQ)相比原始潮滩呈显著下降(P<0.05)。不同围垦区和潮滩在水体盐度、中低值粒径的沉积物含量上存在明显差异,其大型底栖动物的密度和生物量与环境因子溶氧量、p H、盐度、不同粒径的沉积物含量的变化有密切关系,而物种均匀度、功能多样性和功能冗余主要受不同粒径的沉积物结构的影响,不同的优势种也受到环境因子变化的影响。结果表明围垦活动所造成的盐度下降、沉积物改变、生境异质性降低等是导致围垦后不同围垦区和潮滩大型底栖动物群落演替发生差异变化的主要原因。将历史资料与2019年调查结果相结合,可发现五个研究区域的物种数、平均密度、物种多样性的年际变化总体上呈上升趋势,物种组成发生了明显改变,三处围垦区和保留潮滩的优势种小型化趋势明显,且全封闭围垦区的平均生物量年际变化不大,开放式围垦区的平均生物量呈先上升后下降的趋势。结果表明三处围垦区和保留潮滩皆出现了个体小型化替代大型物种的演替趋势,高生境异质性有利于围垦后大型底栖动物群落恢复。建议通过科学规划围垦工程,加强对湿地围垦区域生物资源的动态监测,选择半封闭/开放式围垦方式、种植土著植物、投放适应力强的物种等措施,促进长江口湿地生态环境恢复和健康发展。