红海养殖网箱生物污损群落的深度变化研究

本研究针对红海养殖网箱不同深度生物污损群落的形成差异展开调查，通过比较5、10和15米深度下Dyneema纤维网板上污损生物量及群落组成，发现污损生物量随深度增加而减少（最低在15米），优势物种组成亦存在显著差异，为优化养殖网箱防污策略提供了关键生态学依据。

　　

在广阔的海洋中，人类活动留下的各类人工设施——从船舶、石油平台到日益扩张的海水养殖网箱，都面临一个共同的难题：生物污损（Biofouling）。所谓生物污损，是指微生物、藻类和无脊椎动物幼虫等在海中淹没的硬质表面上附着、生长和聚集的自然过程。这一过程从物体入水的那一刻起就迅速开始，初期是有机分子和微生物形成的生物膜（Biofilm），随后各类生物幼虫陆续定居，最终发展成以大型藻类、藤壶、贻贝、海鞘等为主的复杂群落。

对海水养殖而言，生物污损带来的问题尤为突出。污损生物大量附着会堵塞网箱网孔，阻碍水体交换与氧气供应，直接影响养殖鱼类的健康与生长。此外，污损生物还可能携带病原微生物和寄生虫，进一步威胁养殖生物安全。目前常用的防污手段如防污涂料和定期清洗，不仅成本高昂，效果也往往不尽如人意。

以往的研究表明，生物污损群落的形成受到季节、地理位置和水深等多种因素影响。其中，深度是一个关键变量：光照随深度递减，温度、营养盐等环境因子也相应变化，直接制约着不同类型生物的分布。例如，需光进行光合作用的藻类多在浅层水域繁盛，而许多无脊椎动物幼虫则表现出避光性，偏好较深或遮荫的环境。尽管全球多个海域已开展相关研究，但在红海地区——特别是沙特阿拉伯沿岸的重要养殖区——关于不同深度下网箱污损群落动态的系统研究仍较为缺乏。大多数既往工作集中于2米水浅层，对更深水域（如10米、15米）的污损发育规律知之甚少。

为此，来自沙特阿拉伯阿卜杜勒阿齐兹国王大学的研究团队在红海中部Lith港口的国家水产养殖集团养殖区内展开实验。他们使用Dyneema纤维网板（30 cm×30 cm，网孔30 mm）模拟养殖网箱环境，分别设置在5米、10米和15米三个深度，持续观测了12个月（2017年6月至2018年5月），每月取样分析。通过测量污损生物的生物量（湿重）、覆盖度和主要类群组成，并结合方差分析（ANOVA）、主成分分析（PCA）和指示物种分析等统计方法，系统揭示了深度对污损群落形成的影响。

研究发现，不同深度下网箱板上的污损生物量和群落结构存在显著差异。总体上，污损生物量随深度增加而减少，5米处平均生物量最高（71.06 g·dm^?2·月^?1），而15米处最低。类群组成也呈现明显深度特异性：5米以海鞘（Ascidians）、双壳贝类（Bivalves）和藻类为主；10米处主要被海鞘、苔藓虫（Bryozoans）和水螅体（Hydrozoans）占据；15米处则是海鞘、海绵（Sponges）和苔藅虫占优势。藻类中，绿藻、红藻和褐藻的出现时间和多度也因深度而异——绿藻全程可见，红藻在6个月后出现，而褐藻多在早期出现。

研究还观察到群落随时间呈现明显的演替阶段。早期（1–2个月）即有绿藻、褐藻、海绵、双壳类和海鞘的定居；中期（3–6个月）及以后，不同深度的群落优势种进一步分化。例如，在10米和15米处，中后期以海鞘、苔藓虫、水螅体和双壳类为主；而在5米处，绿藻、双壳类和苔藓虫始终占据较高比例。

这些结果不仅印证了光照是驱动污损垂直分布的关键环境因子，也反映了物种间对空间的竞争以及幼虫附着行为（如避光性）的差异。例如，海鞘幼虫早期具趋光性而后期转为避光，这可能部分解释了其在较深水域仍能大量附着的原因。

该研究首次系统揭示了红海养殖网箱在不同深度下的污损生态规律，为针对性地设计防污策略提供了科学依据。例如，在浅层网箱需重点关注藻类和双壳类的控制，而在较深水域则应防范海鞘和苔藓虫的过度生长。研究者建议，后续工作可结合水体流动、营养盐梯度等环境变量进行长期观测，并发展预测模型，以进一步提升养殖网箱防污管理的效率和可持续性。

本论文发表于《Egyptian Journal of Aquatic Research》，不仅丰富了红海海域生态学研究内容，也为全球类似环境下的水产养殖防污实践提供了有益参考。