潮间带藤壶群落在空间限制条件下的密度生物量关系与自疏现象的变化模式研究

摘要

生活于潮间带的固着海洋无脊椎动物的生长常常受到空间尺寸的限制。因此，基于密度依赖引起的弱小个体的死亡往往伴随着幸存者个体生物量的增大，这种现象则为自疏。固着无脊椎动物（例如双壳类）的自疏现象广泛的被学界所研究。尽管藤壶在海洋潮间带群落动态和水产业中起到重要的作用，但对于藤壶的自疏现象研究较为稀少。Acornbarnacles被认为存在自疏现象且其自疏指数接近于由等速生长理论推算出的经典植物种群的-3/2自疏指数。然而，基于异速生长理论，当空间有限时，实验结果表明藤壶的自疏形式与来自植物种群的结果并不一致。此外，相邻藤壶对食物可用性的竞争并不对其本身造成较大的影响，而在较密群落中上升的个体高度能使其获得更多的食物。在不同潮间带水平上不同的新增个体数量能导致不同的成年个体形态差异，从而引起不同的几何空间占用，导致不同的密度生物量关系。藤壶的壳与肉的相对生长存在一个权衡的过程，所以沿着垂直的潮间带梯度，不同的生物量分配会导致不同个体组织的自疏线的差异。此工作的目的是检验藤壶的自疏指数变化形式及其是否偏离-3/2自疏法则。
　　 我使用Tetraclitasquamosa，一种亚热带潮间带acornbarnacle，作为实验对象来检测位于中国东海舟山群岛的朱家尖岛屿上海洋岩石潮间带垂直潮间带梯度上藤壶的密度生物量关系。根据样点的尺寸和密度，潮间带的梯度（共有三个不同的水平被划分，其中两个低点的被用来进行密度生物量分析）和不同尺寸的样方被设定。不稠密的地点用照片来使用个体直径估测干重，而稠密的地点使用剥离岩石后烘干称量重量。然后计算每个样方的密度和个体平均干重。测量平均肉壳比来解释基于生物量分配的个体组分密度生物量关系。总体的个体自疏斜率陡于-3/2而且在低潮间带中没有区别，且低潮间带的截距高于中潮间带，而在高潮间带则没有显著的关系。低潮间带肉质的自疏斜率陡于中潮间带壳的斜率且个体组分的斜率均高于-3/2。生长在高度拥挤的藤壶争夺食物的影响较弱，可延缓死亡率，从而导致自疏斜率陡于-3/2。在更高的高度，个体遭受更多的干燥胁迫后会分配更多的生物量在壳，而在较低的高度，更多的生物量分配于肉等组织，导致肉的自疏斜率在低潮间带更高。截距是形体和生长特征特性的表达，在低潮间带具有较高的截距表明低潮间带的单位面积生物量更高。因此，低潮间带的异速生长要比在高潮间带的显著。
　　 我的结果表明，藤壶的自疏指数陡于植物群落的-3/2指数而异速生长并不是导致背离自疏法则的唯一原因。进一步讲，自疏指数并不是一个恒定的值。藤壶个体组分的自疏指数并不是一个常数，不同的指数可以由不同环境下不同的壳肉生物量分配来解释。随着潮间带的升高，自疏现象由于竞争的减少而消失。

目录

论文说明

声明

Acknowledgements

Contents

List of figures

List of tables

Abstract

摘要

1．INTRODUCTION

1．1．Relationship scaling

1．2．Model system：marine intertidal zone and its environmental gradient

1．3．Barnacles as model organisms

1．4．Questions and hypothesis

2．METHODOLOGY

2．1．Target species

2．2．Study site

2．3．Mass-density relationship of T.squamosa(whole individual)

2．3．1．Field investigation

2．3．2．Statistical analysis

2．4．Mass-density relationships of barnacle parts

2．4．1．Field investigation

2．4．2．Self-thinning exponent

2．4．3．Density and tidal level effects on biomass allocation

2．4．4．Statistical analysis

3．RESULTS

3．1．Biomass-density relationship in whole individual

3．2．Biomass-density relationship in barnacle individual parts

4．DISCUSSION

4．1．Self-thinning exponent steeper than-3／2 and doesn’t change with tidal levels

4．2．Self-thinning exponent changes with individual parts and tidal levels

5．CONCLUSION

REFERENCES

7．APPENDIX