基于食性需求的中国鲎幼体关键生境研究

Horseshoe crabs, often termed as the marine “living fossils”, have been surviving over the five major mass extinctions on Earth, which can be dated back to 475 million years ago. However, the Chinese horseshoe crabs, Tachypleus tridentatus are thriving to survive under the threats of rapid coastal development and spawning/nursery habitat loss. Since the juveniles require to feed on the intertidal flats for 10-14 years until sexually mature before migrating to the shallow waters, the conservation of their critical nursery and feeding habitats may effectively buffer the drastic depletion of horseshoe crab resources. However, the information on their feeding habitats are very limited. To conserve the T. tridentatus populations and their habitats, in this project, the juvenile population density, natural growth rate and trophic relationship in different habitats (with seagrass, mangrove, as well as with or without both seagrass and mangrove) will be determined. The juvenile feeding requirements will then be confirmed by the indoor feeding experiments. By summarizing all the above data, the featured characteristics of critical feeding habitats and dietary requirements of the juveniles are thus revealed. The project team will also submit a summary report regarding the critical feeding habitat management and conservation strategies for T. tridentatus, in which the information may be useful for conserving the global T. tridentatus populations and their associated habitats.

鲎自4.75亿年前已在地球上出现，并经历了五次生物大灭绝存活至今，是动物界珍稀的海洋“活化石”。然而，随着沿海的城市化和工业化，成鲎产卵及幼鲎孵育场的相继消失，中国鲎正面临着灭绝的危机。中国鲎幼体由于需在潮间带栖息与觅食10至14年，待性成熟后才迁移到浅海区，因此通过对幼鲎生境的保护能有效缓和鲎资源急速枯竭的现况。但是，哪些才是对中国鲎孵幼关键、必需的生境呢？人类对其所知甚少。为了通过保护中国鲎幼体的关键生境来保护鲎资源，本项目拟比较四种不同生境中（仅有海草床、仅有红树林、兼有海草床和红树林、无海草床和红树林）中国鲎幼体的种群密度、自然生长率及食性生态关系的差异，理清中国鲎幼体的关键觅食生境特征，并在此基础上进行幼鲎室内饲料的比较实验，明确幼鲎的食性需求。据此提出中国鲎幼体关键觅食生境管理与保护工作的相应对策，这将对海洋珍稀物种-中国鲎在全球范围的资源保护与科学管理起到切实有效的推进作用。

保护中国鲎资源及其栖息地具有重要的生态和社会经济意义。2019年，中国鲎在IUCN红色名录中的濒危等级正式更新为“濒危”，明确了中国鲎资源呈现全球性衰退的状态。然而，哪些生境类型对中国鲎幼体最为关键呢？这些生境的底栖生物多样性与幼鲎食性需求又有着什么生态关联呢？本项目在全球中国鲎种群密度最高的海湾——广西北部湾，通过系统样方法识别出中国鲎关键育幼生境分布在广西北海滨海国家湿地公园一带，主要分布在红树林外缘的潮沟附近。幼鲎种群空间分布格局主要受红树林和海草床的覆盖面积、沉积物的理化因子决定。为了了解不同生境类型幼鲎食性需求与其生态关系的差异，在具有红树林、海草床、互花米草等不同生境类型组成的滩涂，通过碳、氮稳定同位素比值及模型进行分析，发现生境类型的异质性影响中国鲎幼体的营养动态与自然资源的利用。在同时具有红树林、互花米草和海草的滩涂，幼鲎碳同位素值分布和功能生态位较宽，反之在裸地上则较狭隘。整体而言，幼鲎食性成分均由沉积物有机碎屑逐渐转变成小型底栖甲壳类和腹足类动物。随着幼鲎龄数的增长，中国鲎幼体对沉积物有机碎屑依赖性逐渐下降，同时对海草有机质的利用逐渐上升。由于沉积物有机质对年幼中国鲎（1~6龄）的营养贡献度较大，因此对广西北部湾关键育幼生境滩涂的底栖微藻进行了本底数据收集，选择了3种具有代表性的底栖微藻作为人工养殖鲎苗的饵料补充剂，初步探讨了觅食与游泳活动作为幼鲎健康状况指标的有效性。.在开展本项目实践中意识到，由于缺乏区域性统一幼鲎种群监测方法，导致各地呈现的调研数据并没有可比性，难以为鲎的保护起到实际促进作用。基于本项目获得的重要研究结果，建立了适用于华南地区的幼鲎科学监测方法，并在2021年“亚太区鲎观测站网络监测计划”获得转化应用。同时，该计划也根据本项目在幼鲎种群调查的结果，将中国鲎最关键的育幼生境——广西北海滨海国家湿地公园设立为第一个亚太区鲎观测站。此外，本项目也根据研究结果对未来鲎资源保护工作和增殖放流研究框架进行了梳理、总结并提出建议对策，以期能更好地推进全球范围内的中国鲎资源保护与科学管理。.