近海生态团队揭示非本土植物扩张对潮滩底栖食物网的重构机制

编辑:ccxadmin 时间:2026-08-25 访问次数::8

近日,MED近海生态团队在《Journal of Environmental Management》上发表题为"Non-indigenous plant expansion reconstructing benthic food web in tidal flats of China"(非本土植物扩张重建中国潮滩底栖食物网)的研究论文。硕士研究生邵欧文为第一作者,廖一波研究员为通讯作者。研究基于稳定同位素与脂肪酸双示踪技术,系统揭示了秋茄红树林引入与互花米草入侵对我国潮滩底栖食物网的差异化重构机制,为滨海湿地外来物种的科学管理与蓝碳功能优化提供了重要依据。

研究以西门岛国家级海洋特别保护区为对象,在秋茄红树林、互花米草盐沼和无植被潮滩三种典型生境中,结合稳定同位素分析(δ13C、δ15N)与脂肪酸生物标志物,构建了“双维度示踪体系”:稳定同位素揭示碳源的空间分异,脂肪酸特征则刻画有机质的生物地球化学转化过程。

图1  西门岛潜在食物来源和大型底栖生物稳定碳氮同位素值双标图(δ13C和δ15N)。KO:秋茄红树林;SA:互花米草盐沼;TF:无植被潮滩。潜在食物来源和大型底栖生物的数值代表了每个物种在四个季节采集的平均值,并提供了整体平均值和标准差。


研究发现,非本土植物引入显著拓宽了本地泥滩的碳源基线,形成“双极同位素谱”。其中,互花米草作为一种快速分解的C4植物,使底栖食物网的能量途径由以微藻为主的“牧食型”转向以碎屑为主的“碎屑型”——其碎屑为底栖消费者提供了超过60%的碳源,在促进短期资源利用的同时,也导致食物链缩短、不同食性类群生态位重叠加剧、种间竞争增强;同位素生态位分析显示,互花米草生境中底栖消费者的生态位宽度显著收窄。

相比之下,秋茄红树林凭借复杂的根系结构和降解缓慢的凋落物,贡献了更加多样化的有机质库,使底栖食物网的生态位更大、营养级范围更广,从而增强了生态系统的长期稳定性。在无植被潮滩对照生境中,微藻底栖(MPB)是底栖消费者的主要食物来源(贡献超过90%);而在受非本土植物影响的生境中,维管植物碎屑成为不可忽视的能量来源,互花米草入侵还可能通过遮阴与化感作用抑制硅藻生物量的积累。


图2  三种生境的代表性食物网。(a)秋茄红树林;(b)互花米草盐沼;(c)无植被潮滩。箭头粗细表示猎物对消费者营养的相对贡献。


本研究揭示了非本土植物对潮滩底栖食物网能量流动与生态位结构的差异化影响,从物理—生物过程耦合与营养级联的视角,为滨海湿地外来物种的科学防控与蓝碳增汇提供了理论支撑。

本研究得到了浙江省“尖兵”研发攻关计划(编号:2023C02003)、浙江省自然科学基金(编号:LMS25D060001)、自然资源部第二海洋研究所基本科研业务费(编号:SZ2502)和国家自然科学基金(编号:42306170)等项目的联合资助。


全文引用:

Ouwen Shao, Lu Shou, Qiang Liu, Yanbin Tang, Rongliang Zhang, Yingting Shen, Zhi Yang, Jiangning Zeng, Xiaojun Yan, Yibo Liao. Non-indigenous plant expansion reconstructing benthic food web in tidal flats of China[J]. Journal of Environmental Management, 2026, 405: 129723. https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2026.129723.