沼泽梯田作为湿地的恢复工具用于创建水产栖息地.doc

沼泽梯田作为湿地的恢复工具用于创建水产栖息地摘要：梯田是一个相对较新的技术用于转换潮下浅底沼泽湿地修复。此方法使用现有的海底沉积物形成沼泽梯田或脊。梯田是通过在潮间带按照一定的模式排列的脊建造的，使潮间带的边缘最大化，使带状山脊之间的风行区最小化。在潮间带种植沼泽植物。我们研究了萨宾国家野生动物保护区，路易斯安那州（美国）在春季梯田栖息对于渔业物种的价值，比较9年生的梯田和附近的参考区自由生物的密度。使用1平方米深度采样。虾蟹甲壳类动物比鱼类更丰富，分别在春季和秋季占所收集生物的62%和95%。美白对虾的凡纳滨蓝蟹，青蟹，和棕色虾褐对虾的所有甲壳类占94 ，而60 的所有的鱼类海湾鲱鱼。白对虾（秋季） ，虾草 ，蓝蟹，和棕色虾的平均密度（春季）均明显比没有植物的参考池塘大。没有植物的参考池塘里的自由生物生物的密度与梯田和参考池塘的相似，但梯田里的海湾鲱鱼和白虾（春季）在密度比参考池塘的高。这种梯田模式对于生物量类似，平均生物密度显著大于参考池塘。梯田沼泽，然而，功能并不等同于自然沼泽。草虾（秋季） ，褐虾（春季） ，和蓝色蟹等平均密度都比参考的沼泽和梯田沼泽密度大。使用这些密度和生物质能模式和梯田沼泽和池塘面积的百分比，我们得出的结论是梯田比起浅的沼泽池塘更加支持水产物种的定期产量。未来的恢复项目设计包括改变增加沼泽在梯田中的比例，提升沼泽梯田对于水产物种的栖息价值。关键词：渔业品种，墨西哥湾，栖息地比较，栖息地选择，滋生床，对虾虾，潮汐沼泽，恢复介绍江口的沼泽，特别是沼泽与水的界面的植被，港口密集了年幼的水产物种。作为温床区域，这些湿地这些湿地支持有价值墨西哥和美国东南大西洋沿海渔业，在过去50年里，总面积沿海湿地已大幅下降，湿地被填埋，为了用于发展，转化成为开放的水域空间。为了回应这次大规模的沿海湿地损失，各种各样的技术已被用于恢复河口栖息地。沼泽管理结构或蓄水池，与水的控制结构的使用，已被用来作为一种湿地修复技术。可能是有效的恢复湿地植被在某些缺盐的领域，但证据充分，瞬态渔业物种对于栖息地也有负面作用。在直接相比之下，通过潮汐流围垦沼泽重新建立湿地恢复似乎对渔业物种的栖息地利用出现积极影响然而，也许是最常见的修复技术，只涉及种植沼植被对疏浚物或在下降高地。这种做法在美国东南部出现，为一些河口自由生物恢复栖息地。但也有证据表明，这些被创建的 沼泽自然并不功能等效 。重要原因之一是，这些被创建的沼泽（尤其是那些建于细粒疏浚材料）具有相对较少的溪流和池塘，导致与有小的边缘栖息地 沼泽梯田是一个相对较新的湿地修复技术，创造了大量的 沼泽边缘。梯田 脊或堤是通过挖掘现场的潮下海底沉积物构成。梯田的山脊或堤坝是沼泽演化的池底沉积物通过挖掘建造的，这种区域通过创建梯田的圈最终被池底沉积物填埋。梯田是通过在潮间带按照一定的模式排列的脊建造的，使潮间带的边缘最大化，使带状山脊之间的风行区最小化。是一个开放边角的棋盘图案。潮间带的防洪堤建设是种植沼泽植被和 潮下带露台防洪堤之间，可能会被种植 用海草或其他种沉水 植被（SAV）。沼泽梯田已经 作为一种手段，增加沉积和保留 悬浮物，降低混浊度，增加 沼泽边缘的栖息地，增加了第一第二生产力，最大化海洋生物得通道。目前，沼泽梯田似乎被限制用于沿墨西哥北部湾的恢复 。然而，这项技术可以应用在其他方面与浅层水和合适的 基板。例如，土地改造方法 几十年来在欧洲使用的非常相似， 技术用于在沼泽梯田第一个梯田方案是在美国建造的赛斌国家野生动物保护区，路易斯安那州。在1900年成功建立梯田堤坝。互花米草已沿着梯田堤坝成功建立。在1990年我们开始研究是=时，这个物种在完善的沼泽植被中占据主要位置。一个 初步尝试建立SAV显然是不成功的，三个品种的SAV（深沉水植物） 沼泽梯田的主要目标是为水产植物提供栖息地，但栖息地的价值还没有评估。我们的具体目的是证明沼泽梯田是作用。通过研究梯田区域和附近参考区域的自由生物（鱼类和虾蟹甲壳类动物的优势种）比较密度和生物量最为测量栖息地质量的手段。我们利用动物密度和生物量来衡量的栖息地质量的前提是假设 动物的分布反映了一个区域的容量 。提供必要的物种栖息地的功能。从我们的研究结果可用于预测栖息地变化的价值，可能预料目前正在规划新修梯田项目的区域。 材料与方法 研究区 研究区域是萨宾NWR和位于Calcasieu Lake。在研究区域的盐度为10-15春季 5-20多年平均降雨量在秋天 。在河口的潮汐主要每日平均范围，0.3 米。盐沼研究区域内的潮间低带主要被互米花草占据。梯田区域在1990年建造，有两三个浅的沼泽池塘位于北岸西湾。这些梯田是按照61米的长的细胞棋盘格排列。细胞内的潮间带露台脊 约55米长。我们选择了没有梯田的池塘和相邻的梯田这两个区域研究。我们确定了四种处理方法 采样：两种处理方法是是潮间带和种植互米花草（梯田沼泽和参考沼泽）和两个分别为潮下带的开放水域， 泥底（梯田池塘和参考池塘）。最 浅的开放水域并不支持SAV， 但也有少数地区包含蔓藻。 在两个季节（春季和秋季），我们从梯田和参考区域共收集了从随机选取的60个样品 。选择使用随机数，并放置在一个网格 空中拍摄的照片。我们从给梯田堤坝和沿着海岸的参考沼泽选用十个互花米草沼泽 边缘样本每个阳台上堤坝，此外，每20个样本被送往 参考池塘和梯田池塘。两倍多的开放水域沼泽样本 确保至少有一些区域将包含SAV。 此外，需要更多的样本准确地反映无植被的区域，因为这些区域包含 相对较少的有机物和变异性。我们收集的所有样品在当天涨潮 在热带潮汐5月4-5和9月7日至8日和20日，1999年期间。 自由生物采样鱼类和虾蟹甲壳类动物（游泳生物）进行定量采样下降采样使用Zimmerman等人描述的过程。 我们 选择了一个采样器为这项研究，因为它是在茂密的挺水植物区有效， 并且这个机箱设备的效率似乎并不 与栖息地的典型特征有很大的差别在浅河口地区。 该采样器是一个1.14米直径的圆柱体，连接着一个水船的下降。两人定位气缸样本 ，慢慢推船的船尾。当气缸释放时，气缸迅速包埋在1.0平方米内的生物体样本区。 气缸下降后，我们测得水 温度，溶解氧，盐度，浊度 使用由Minello和Zimmerman所描述的方法。我们确定在每个样品现场水深平均5个深度为测量 采样范围内。我们还测量了距离 从样本区域到最近的沼泽水界面。在沼泽区域，植物的茎地面层被裁剪，计数（死了，活着的合并）， 从气缸中排出。如果SAV目前在梯田或参考池塘区域，我们估计采样器覆盖 在内，并确定了物种 存在的植物。 测量环境变量后，我们 通过使用1毫米的过滤网捕获被困在采样器里的自由生物。 当采样品 完全排出，任何剩余在底部的的动物 用手取出。样品分别保存在福尔马林中，并返回到实验室进行 处理。在实验室，样本分类,并确定了动物到最低可行的分类单元。我们使用Perez-Farfante和Kensley的描述确定物种。三分之一的样本不能辨认，可能是因为他们的尺寸或者已经被破坏。基于鉴定物种的比例，这些虾被指定为棕色虾或粉红色的虾。此外，被损坏的虾（79）只能作为对虾被识别，并分配给褐虾，白对虾粉红色的虾用作相同的步骤操作。草虾（146）鉴定到种相似地被分配给一个我们确定的样品中的两个物种（ daggerblade Palaemonetes pugio)。无法可靠确定的动物，无论是由于它们的大小或者是因为他们被损坏，不用于分析。鱼类 虾和蟹的和总长度和宽度进行测量接近到毫米。每个样品中物种的生物量测量湿重精确到的0.1克。作为一个湿地修复技术，梯田改造取代浅的开放水域沼泽池塘。因此，我们在1公顷的梯田和参考池塘的大小相同的情况下，用我们的密度数据比较定期产量。（在有机物的数量也和生物量之间选择的类群）之间的。我们用最新的航空摄影技术计算，梯田面积的21被沼泽湿地占，79的池塘。我们认识到，这样每个梯田山脊的一部分会被水生有机物很少的利用，因为中间的山脊相对海拔较高。然而，对于这个练习，我们假设整个梯田的脊都被的渔业物种同等的利用。我们在5月和九月在两个一公顷的区域内评计动物的定期产量，使用动物的平均密度和生物量确定梯田和参考池塘内我们的的自由生物样品和每个栖息地种类的总面积的。我们也可用于这些数据，模拟的效果，增加沼泽的比例，在五月定期养殖棕虾棕色的比例数据分析我们使用1路方差分析（ ANOVA ），对比研究选定物种的密度和生物量和环境特点的差异（平均溶解氧，盐度，水温，浊度，水的深度，并到边缘的距离）之间的处理（梯田沼泽，参考沼泽，梯田池塘和参考池塘）我们比较了以下的处理（见表1） ：梯田沼泽与参考池塘，梯田池塘和参考池塘，梯田沼泽与参考沼泽。这前两个反差被选中是因为梯田沼泽和梯田池塘在梯田创建时栖息地类型来源于参考池塘栖息地类型的生境类型。梯田沼泽与参考沼泽对比用于确定创建的沼泽梯田是否是在支持自由生物的天然沼泽相媲美。在ANOVA程序中，我们分析收集了每个季节的数据，因为每个物种只在一个季节里盛产。我们认为阿尔法0.05的水平在所有的结果是显著的，但我们调整后的阿尔法水平也进行了评估。结果我们共收集了1,344只动物（ 21鱼和9种虾蟹类）与生物量为2.21kg在5月和3,575只动物（ 18鱼和12种蟹类）和0.8公斤湿重在9月（表2和3 ） 。鱼类占5月的总生物量的58 ，而虾蟹甲壳类动物组成大部分（83）中的生物量九月。甲壳类动物在两个采样期间，占62和95的生物体分别在5月和9月。我们样本中的虾蟹甲壳类物种之间相对一致的采样周期（表2） 。 5月采取的草虾，褐虾，蓝蟹，粉红色的虾，甲壳类占98。这些相同的物种，九月占的99的。丰富的鱼类在五月至九月间很不同（见表2） 。 5月采取的大部分（占总数的86 ）的鱼是鲱鱼等等。（家庭鰕虎）在9月最丰富的。其他品种不太丰富，但常用的收集包括Anchoa mitchilli Cynoscion等此外，我们很少收集Adinia xenica 等 。 平均虾蟹甲壳类动物的密度最大是在在潮间沼泽，梯田沼泽比参考池塘品种显著丰富（见表2） 。例外的是棕色虾仅在9月）和草虾的密度在梯田的沼泽和参考池塘没有显着差异。甲壳动物密度比非草木底部普遍偏低，大多数物种的平均密度在梯田池塘和参考池塘之间没有显着差异。这个例外是褐虾（ 5月） ，在参考池塘更加丰富，白虾（ 9月） ，在梯田池塘更丰富。四甲壳类动物在梯田沼泽上的的平均密度只是参考沼泽的11-54 ，（棕色shrimp519 和54 ，蓝色crab532 和44 ，苦咸水草shrimp511 和18）。草虾密度在9月， 5月和白对虾在沼泽处理上没有显着差异。鱼类没有遵循这样一个空间格局。海湾鲱鱼是最丰富的，在非草池底之上，梯田池塘的平均密度比参考池塘的更大虾虎鱼和虾虎鱼的平均密度在参考沼泽最大，身份不明的虾来自于参考池塘（表2） 。优势种的生物质的样品与密度类似。生物量和密度模式不同，但是，对于褐虾，青蟹，白虾。褐虾（ 5月）的平均生物量在梯田沼泽和参考池塘比没有差别。蓝蟹平均生物量在参考沼泽和梯田沼泽没有不显着的不同，意味着白对虾在参考沼泽的生物质（ 9月）显着大于梯田沼泽（见表3） 。该参考沼泽大部分生物质是三个鱼种（鲻鱼，白乌鱼，seatrout ） ，占相当比重的总生物量，即使他们是在我们的样本中不丰富（见表3） 。鲻鱼的平均生物量在参考的沼泽是显着大于五月的梯田沼泽。虽然这个物种是专门收集在梯田沼泽在9月（见表3） 。seatrout完全是在参考沼泽中，白鱼收集仅在参考沼泽中（表3） 。讨论在萨宾NWR的沼泽梯田为一些物种提供了栖息地，价值相当于自然区域。在我们的研究中，梯田沼泽支持白对虾的密度与自然沼泽相似，梯田池塘里的白对虾和海湾鲱比附近池塘里的多。此外，使用沼表面物种的丰富度和生物量比非草木池塘底部增加很多。梯田比大小相似的浅沼泽池塘会支撑更多的作物（数量和生物量）当白虾，褐虾，和蓝蟹在研究领域丰富，他们的平均密度分别为8.0 ，2.9，和2.4倍，分别在梯田沼泽和参考池塘。因为我们的研究梯田参考池塘的比较，不可能的检查梯田和参考池塘的变异性。此问题与假设不再重复。大部分的这些品种通过在河口沼泽面积紧急的区域更换一些浅的，无植被沼泽梯田底部受益，恢复沼泽梯田是可行的。沼泽梯田在无植被地区建造应保护动物通过在挺水沼泽区域和梯田山脊上增加植被结构形式，或者，促进梯田池塘SAV的增长。挺水植物和沉水植物已被证明是捕食率减少的物种的在我们的研究中收集的。虽然SAV在我们采样萨宾NWR梯田内池塘内分布不广，Ruppia菜可能在其他时间有更广。本地池底沉积物处理可能受现在梯田的影响。初始数据收集萨宾NWR表示，梯田池塘的浊度比周边开放水域的降低，但是，并没有显示出显著的降低浊度水平 。在我们的研究中，平均浊度水平在梯田池塘大约是五月参考池塘的一半左右，五月参考塘， ，但浊度处理差异不显着。在9月，池塘浊度和参考区浊度都很低，非常相似。一些详细的分析还没有定论，因为大部分钾长石重复放置在区域测量积泥沙无法找到。吸积率似乎不够高不够促进互花米草扩张在梯田池塘，我们没有看到任何证据表明，挺水植被最终会覆盖池塘。萨宾NWR梯田初步监测显示在沼泽梯田内风区减少，浪高减少，海岸线后退。在梯田防洪堤上种植互花米草功能不等同于相邻的天然沼泽，即使经过9年的发展。在我们的研究中，在梯田沼泽支持褐虾，青蟹，（9月），草虾的密度是附近天然沼泽的一半。此外，条纹鲻鱼（ 5月） ，白对虾（ 9月） ，seatrout （九）生物在自然沼泽中出现。同样，草虾和棕色虾在建造的沼泽上比自然沼泽显著减少。在一个更广泛的研究创建10个的人工沼泽和五个自然沼泽报道，棕色虾，青蟹，白虾在创建沼泽的密度分别是自然沼泽的25-40 ， 5-56 ，和59 。有趣的是，当他们反复比较白虾从海拔相对较高的移到低洪水密度没有显著不同。褐虾和蓝蟹没有发生这种变化;这两个物种的密度仍然显著差异，即使在高海拔地区创造的沼泽从分析中删除。也许白对虾将会在人工建造的海拔类似于自然沼泽区域内容易生存。从其他结果研究表明，滩面高程可以影响白虾和其他物种的栖息地利用 。在我们的研究中，梯田的沼泽和参考沼泽有类似的平均水深，平均密度，在这两个类型的栖息地白对虾密度几乎相等。水深在我们的研究中是一个很好的措施代替相对海拔高差因为潮汐波动低，我们的样品的两个沼泽类型中是散布的。动物的大小可以比较人工沼泽与自然沼泽在增长率和栖息地质量上的差别。Minello表明草虾可能较小由于在人工沼泽渔区内粮食供应不足。在我们的研究中，我发现动物之间平均尺寸存在很少的差异。但是，白虾，在人工沼泽中明显小雨天然沼泽。我们收集的梯田沼泽样品是9年左右，但也有一