北极与高山苔原铁矿石废石生态修复中根际真菌的体外筛选与应用研究

《Brain, Behavior, & Immunity - Health》：In vitro selection of root-associated fungi for use in ecological engineering and ecosystem restoration of iron ore waste rocks in Arctic and alpine tundra of Northern Quebec, Canada

为建立气候变化响应基线，研究者开展月度潮间带大型藻类生物多样性监测，通过低成本可复现样线法记录到61种藻类（包括Nereocystis luetkeana和Sargassum muticum），揭示群落季节动态与Fucus distichus多年衰退规律，为城市近岸生态系统长期追踪提供高分辨率数据范本。

　　

在气候变化与人类活动双重压力下，海岸带生态系统正经历前所未有的扰动。然而，缺乏长期、高时间分辨率的生物多样性基线数据，成为评估群落响应机制的关键瓶颈。以加拿大不列颠哥伦比亚省潮间带为例，尽管该区域是海洋生态敏感区，但宏观藻类群落的系统化监测数据严重缺失，尤其难以量化2021年极端热浪事件等突发性气候冲击的生态效应。这种数据空白直接制约了海岸带生态韧性评估与适应性管理策略的制定。

为填补这一空白，研究团队设计了一项低成本、易复现的月度样线调查方案，并于2021年在城市潮间带启动长期监测。该研究同时公开了一份1983–1984年同区域的历史数据集，构建了跨越近40年的数据对比框架。通过持续35个月的观测，团队累计记录到61种大型藻类，包括关键栖息地构建者——冠层褐藻Nereocystis luetkeana（墨角藻）和入侵性褐藻Sargassum muticum（马尾藻）。规律性月度采样揭示了宏观藻类群落组成的显著季节性更替，明确了墨角藻补充的关键时间窗口，并发现岩藻Fucus distichus（双列墨角藻）在多年尺度上的持续性衰退。这些高分辨率数据不仅首次系统描绘了伯拉德湾潮间带藻类多样性图谱，更凸显了简易监测方法在捕捉城市近岸生态系统动态中的有效性。

本研究主要采用样线调查法（transect-based survey）进行月度实地观测，结合历史数据比对分析。样本来源于加拿大不列颠哥伦比亚省伯拉德湾城市潮间带固定样区，通过形态学鉴定记录宏观藻类物种组成与多度变化。

藻类多样性组成与季节动态

通过月度监测共鉴定61个藻类分类单元，包括褐藻门、红藻门和绿藻门代表性物种。数据显示群落结构存在显著季节性波动，其中墨角藻（Nereocystis luetkeana）的幼体补充集中于春季，而马尾藻（Sargassum muticum）作为入侵种呈现全年持续性存在。

关键物种长期变化趋势

对比历史数据发现，岩藻（Fucus distichus）生物量在监测期内呈现下降趋势，可能与水温升高及竞争作用相关。而冠层藻类Nereocystis luetkeana的种群稳定性表明其对当前环境压力仍具较强耐受性。

监测方法的可行性与数据价值

研究证实简易样线法能够有效捕获藻类群落的细微变化，其低成本特性特别适用于城市近岸环境的长期监测网络建设。公开的数据集为后续研究提供了基准对照，尤其有助于解析极端气候事件（如2021热穹顶）的生态效应。

本研究通过构建高时间分辨率的藻类多样性数据集，揭示了潮间带群落对季节性环境因子与长期气候压力的响应模式。墨角藻补充关键期的识别为栖息地修复提供了时间窗口依据，而Fucus distichus的衰退警示了基础物种对累积环境压力的敏感性。该监测框架的创新性在于将简易方法与持续观测相结合，为全球海岸带生态系统基线建立提供了可推广范本。研究成果强调，在气候变化背景下，标准化、可持续的生物多样性监测是理解生态系统演变机制、制定适应性管理策略的基石。