孟加拉国东南部腹足类动物分布的季节性模式及环境驱动因素

《Marine Environmental Research》：Seasonal patterns and environmental drivers of gastropod distribution in southeastern B-angladesh

孟加拉湾东南部三个海岸岛屿的腹足类多样性及环境驱动因素研究。通过每月采样分析144种腹足类物种，发现物种丰富度与盐度、溶解固体等环境参数显著相关，冬季丰富度最高，季风期最低。PCA和GLMM模型表明盐度和溶解固体是主要驱动因素，并识别Oliva和Umbonium为指示物种。研究揭示了环境季节变化对生物多样性的影响，为气候敏感区生态保护提供依据。

　　### 生物多样性与季节性环境变化：以孟加拉国东南沿海岛屿的腹足类动物为例

在沿海生态系统中，腹足类动物（Gastropods）不仅数量众多，而且在生态系统的结构和功能中扮演着重要角色。这些软体动物不仅在食物链中占据关键位置，还作为生物多样性的指示物种，能够反映环境变化对生态系统的潜在影响。孟加拉国东南沿海的三个岛屿——Kutubdia、Moheskhali 和 Sonadia，因其独特的地理位置和生态环境，成为研究腹足类动物多样性及其与季节性环境变量之间关系的理想地点。本研究旨在全面评估这三个岛屿的腹足类动物多样性，并探讨其与季节性环境变化之间的联系，以期为理解沿海生态系统动态和制定保护策略提供科学依据。

#### 研究背景与意义

腹足类动物是软体动物门中最丰富的类群之一，据估计，全球范围内有约40,000至76,000种，广泛分布于海洋、淡水和陆地生态系统。它们在潮间带和亚潮间带生态系统中具有关键的生态功能，包括摄食、分解有机物和捕食等。由于腹足类动物对环境变化极为敏感，尤其是在潮间带，它们常被用作评估生态响应和生物多样性变化的生物指标。这种敏感性使它们成为研究气候变化对生态系统影响的重要对象。

在孟加拉国的沿海地区，研究腹足类动物的多样性及其与环境变量之间的关系仍处于初级阶段。尽管有早期的分类调查和生态研究，但对环境因素如何塑造腹足类动物群落结构的系统性研究仍较为有限。本研究通过整合环境数据和群落组成信息，揭示了关键的非生物因素如何影响这些生物的分布模式，为未来研究提供了重要的参考。

#### 研究区域与采样方法

研究区域涵盖了孟加拉国东南沿海的三个岛屿：Kutubdia、Moheskhali 和 Sonadia。这三个岛屿在地理特征和生态系统类型上各有差异，Kutubdia 以沙泥混合海滩和广阔的红树林植被为主，Moheskhali 以泥滩和密集的红树林植被为特色，而 Sonadia 则以沙质海滩和显著的沙丘地貌为典型。这些生态系统受到人类活动的显著影响，如深海捕鱼和海盐生产，尤其是在 Kutubdia 和 Moheskhali，这些活动在本地社区中具有重要的经济意义。

为了全面了解腹足类动物的季节性分布，研究人员在每个岛屿上设立了固定的采样站，并在每年的四个季节进行采样。每个季节的采样周期为三个月，总共持续一年，以确保数据的时空代表性。采样时间选择在新月期间，这是基于当地渔民的经验，他们观察到此时贝类活动和可获得性增加，这可能与潮汐变化有关。采样过程中，研究人员在低潮时进行采集，并在三个连续的采样日完成，以确保数据的一致性和样本的充分性。

#### 环境变量与数据采集

研究期间，对多个关键的环境变量进行了每月测量，包括盐度、水温、溶解氧、营养物质浓度（如硝酸盐、亚硝酸盐和磷酸盐）以及悬浮和溶解固体。这些变量的选择基于它们对贝类分布和丰度的已知影响。例如，盐度和溶解氧水平的变化可能直接影响贝类的生理活动和生存状况，而悬浮固体的增加则可能改变光照条件，进而影响初级生产力和滤食性贝类的生存。

为了确保数据的准确性和一致性，研究人员采用了标准化的采样和测量方法。水温使用水银温度计测量，盐度通过校准的折射仪测定，pH值使用数字pH笔测定，溶解氧则通过经典的Winkler滴定法进行分析。总溶解固体（TDS）和悬浮固体（TSS）则通过电导率计和重力法进行测定。此外，水透明度也通过塞奇迪（Secchi disk）测量，以评估水体的清晰度。

#### 数据分析与结果

在数据分析过程中，研究人员使用了多种统计方法，包括主成分分析（PCA）和广义线性混合模型（GLMM），以揭示环境变量对腹足类动物多样性的影响。PCA结果显示，盐度、总溶解固体（TDS）和总悬浮固体（TSS）是影响贝类分布模式的主要环境因素。这些变量在不同季节中表现出显著的季节性波动，例如，在雨季（monsoon season）期间，总悬浮固体（TSS）显著增加，而盐度和TDS则下降。而在雨季之后的后雨季（post-monsoon）期间，水温、pH值和硝酸盐（NO3-N）则达到峰值，而亚硝酸盐（NO2-N）和磷酸盐（PO4-P）则较低。

GLMM分析进一步证实了季节变化对腹足类动物丰富度的显著影响。结果显示，冬季和雨季前的丰富度最高，而雨季期间则最低。这可能与冬季和雨季前较高的盐度和TDS有关，这些条件更适合广盐性（euryhaline）物种的生存。此外，研究还发现，尽管采样站之间的差异不显著，但不同季节的环境条件确实对贝类的分布和丰度产生了深远影响。

#### 群落组成与指示物种

通过多变量分析，如PERMANOVA和非度量多维尺度（NMDS）排序，研究人员进一步揭示了不同季节的贝类群落组成变化。结果表明，雨季后的群落组成与其他季节显著不同，而雨季前和冬季的群落则显示出较高的相似性。这种群落结构的变化反映了环境梯度对贝类分布的调控作用。

研究还通过指示物种分析（indicator species analysis）识别了特定季节的优势物种。例如，Oliva sp. 被确认为雨季后的指示物种，而 Umbonium sp.2 则被识别为冬季的指示物种。这些物种的高特异性和高丰度表明它们对特定环境条件具有较强的适应能力，可能在环境监测和生态评估中发挥重要作用。此外，一些物种如 Lunatia lewisii（月螺）在多个季节中均有出现，表明它们对环境变化具有较高的耐受性，可能通过垂直迁移适应不同生境条件。

#### 环境变化与生物多样性

研究结果还强调了环境变化对腹足类动物多样性的影响。随着全球气候变化的加剧，孟加拉国沿海地区正面临日益严重的海平面上升和极端天气事件频发。这些变化可能导致盐度和温度的剧烈波动，进而影响贝类的生存和繁殖。例如，雨季期间的低盐度和高悬浮固体可能对滤食性贝类造成不利影响，降低其丰度和多样性。

此外，研究还指出，一些可食用的腹足类动物，如 Littorina undulata、Umbonium spp.（包括 U. vestiarium）、Telescopium telescopium 和 Babylonia spp.，在多个采样点中具有较高的丰富度。这些物种不仅在生态系统中具有重要的生态功能，如控制藻类生长和促进营养循环，还在当地居民的生计中发挥着重要作用。因此，保护这些物种对于维持沿海生态系统的稳定性和促进可持续发展具有重要意义。

#### 未来研究方向与保护建议

本研究的结果为未来研究提供了重要的方向。首先，需要进一步探讨腹足类动物的分类和生态功能，以更全面地理解其在沿海生态系统中的作用。其次，长期的生态监测对于评估环境变化对贝类群落的影响至关重要，特别是在气候变化和人类活动加剧的背景下。通过整合物种分布模型、遗传分析和气候预测，可以更准确地评估贝类对环境变化的响应，从而识别潜在的气候避难所和保护优先区域。

此外，本研究强调了在气候变化敏感地区制定基于证据的保护策略的必要性。通过保护腹足类动物的多样性，不仅可以维护沿海生态系统的完整性，还可以支持当地社区的可持续发展。未来的研究应关注如何通过生态管理措施减轻气候变化带来的压力，同时保护这些关键物种的生存环境。这将有助于确保孟加拉国沿海生态系统的长期健康和生态功能的稳定。