本研究选择了崇明东滩潮间带作为研究地,在探讨了大型底栖动物群落的空间分布现状、能量流动状况以及生态健康现状的基础上,分析了该区域近l0年来群落结构的长期演变过程和规律,并选择研究了重金属污染元素镉(Cadmium)对东滩底栖动物关键功能种无齿螳臂相手蟹(Chiromantes dehaani)的毒性作用,以期为东滩湿地的生态保护和修复提供理论依据。1.大型底栖动物群落的空间分布本研究于2012年4-12月,采用生态学的方法,选择了崇明东滩潮间带的5条采样断面,研究了大型底栖动物群落的空间分布。结果表明,在崇明东滩共发现大型底栖动物40种,其中多齿围沙蚕(Perinereis nuntia)为该区域的新分布种；年均丰度为(210.30±93.56)ind/m2,年均生物量为(74.07±16.03)g/m2生物多样性指数d、H’与J分别为1.81±0.41、2.55±0.38、0.67±0.11;群落聚类和MDS分析表明南北断面存在较明显的差异。2.大型底栖动物群落的能流分析选择了Brey经验公式估算了大型底栖动物群落的次级生产力和P/B值,结果表明,群落次级生产力的分布格局存在时空差异,年均次级生产力和P/B值分别为22.47g.m-2.a-1和0.85a-1,其中无齿螳臂相手蟹(Chiromantes dehaani)、谭氏泥蟹(Illyoplax deschampsi)、天津厚蟹Helice tientsinensis)、中华拟蟹守螺(Cerithidea sinensis)、缢蛏(Sinonovacula constricta)、河蚬(Corbicula fluminea)、堇拟沼螺(Assiminea violacea)和绯拟沼螺(Assiminea latericea)这8种营养层次关键功能种贡献了85%的次级生产力。运用功能群的分析方法,研究了大型底栖动物群落的营养级和食物网。结果表明,崇明东滩潮间带大型底栖动物群落的主导功能群是位于第Ⅱ营养级的植食者功能群(Phytophagous group, Ph)和浮游生物食者功能群(Planktophagous group,P1),两个主导功能群对底栖动物亚系统的稳定起着重要的作用,在保护区后续的生态修复中应特别重视这两个功能群的保护。由于底栖动物亚系统仅是海洋生态系统的一部分,造成其内部营养级之间的能流传递效率极低,这也提示我们应从保护整个生态系统的角度出发来维持底栖动物亚系统的稳定。3.大型底栖动物群落生态健康状况的评价应用5种定量方法对5条断面的大型底栖动物群落的生态健康状况进行综合评价。结果表明,Shannon-Wiener多样性指数、分类学多样性指数、ABC曲线和海洋生物指数AMBI的评价结果基本一致,总体上崇明东滩潮间带的生态环境仅受到轻度的污染,生态健康状况良好。而BOPA index的评价结果更为乐观,总体上没有受到污染,较为清洁,生态健康状况优良。4.大型底栖动物群落的年际变化本研究根据10年来的历史资料,分析了大型底栖动物群落结构长期演变的过程和规律。结果表明,东滩潮间带大型底栖动物群落的物种数、丰度和生物量均减少；年际间的生态健康状况质量呈现先下降后好转的总体趋势；尽管10年间的群落结构发生了重大的改变,但是以分类学多样性指数计算的“生物多样性”体现出较为稳定的特点。环境变化和持续的人为干扰是导致底栖动物群落结构趋于简单化的主要原因。5.水体Cd2+对无齿螳臂相手蟹的毒性作用本研究选择东滩潮间带底栖动物的关键功能种无齿螳臂相手蟹(Chiromantes dehaani)作为研究对象,探讨了金属污染元素镉对其亚急性作用下的毒性效应。急性毒性试验结果表明96h的LC50是49.72mg/L,安全浓度为0.49mg/L,较其它蟹类,无齿螳臂相手蟹对Cd2+的耐受性较高。亚急性毒性试验结果表明镉胁迫可以引起抗氧化酶系统活性的改变,随着Cd2+浓度的增加和作用时间的延长,SOD、CAT和GSH-Px酶活性表现出相似的变化趋势,即在短时间低浓度Cd2+的作用下被激活,在高浓度和长时间的作用下被抑制,三者在解除Cd2+引起的氧化损伤方面具有一定的协同作用。镉胁迫还可抑制Ca2+-ATPase的活性,其具体的作用机理有待进一步研究。鳃和肝胰腺中MT含量表现出较为明显的时间一效应关系和浓度一效应关系。镉胁迫对两种组织的显微结构产生时间一效应关系,而对鳃组织造成的损伤要明显大于肝胰腺组织。