城市潮间带大型藻类月动态监测揭示生物多样性演变规律

《Brain, Behavior, & Immunity - Health》：Monthly macroalgal surveys reveal a diverse and dynamic community in an urban intertidal zone

为填补不列颠哥伦比亚省大型藻类高时间分辨率基线数据的空白，研究人员通过建立低成本、易复制的月度样带调查方案，结合历史数据对比，系统揭示了城市潮间带大型藻群落的季节性动态和年际变化规律，为气候变化响应研究提供了重要数据支撑。

　　

在全球气候变化和人类活动加剧的背景下，潮间带生态系统正面临着前所未有的压力。作为海岸带生态系统的关键组成部分，大型藻类（macroalgae）不仅为众多海洋生物提供栖息地和食物来源，还能有效指示环境变化。然而，不列颠哥伦比亚省长期以来缺乏高时间分辨率的大型藻类生物多样性基线数据，这严重制约了科学家们准确评估气候变化（如2021年热穹事件）和人为干扰对潮间带生态系统的具体影响。特别是在城市化程度较高的海岸带区域，系统的长期监测数据更是凤毛麟角。

为解决这一科学难题，由Siobhan Schenk、Varoon P. Supratya、Patrick T. Martone和Laura W. Parfrey组成的研究团队开展了一项创新性的长期监测研究。他们选择伯拉德内湾（Burrard Inlet）的城市潮间带作为研究区域，建立了每月一次的样带调查体系。这项研究的重要意义在于，它不仅采用了低成本、易复制的标准化调查协议，还整合了一份此前未公开的1983–1984年历史数据集，从而实现了跨越近四十年的数据对比。通过持续35个月的密集监测，研究团队成功绘制出该区域大型藻类群落的动态图谱，为理解潮间带生态系统的演变规律提供了宝贵案例。相关成果发表在生态监测领域的重要期刊上。

本研究主要采用了几项关键技术方法：首先是月度样带调查法（transect-based survey），在选定的潮间带固定样带内进行大型藻类的种类鉴定和丰度记录；其次是历史数据整合分析，将新采集数据与1983–1984年的历史记录进行对比；此外还包括物种形态学鉴定技术，特别关注了关键物种如管藻目kelp（Nereocystis luetkeana）、入侵种Sargassum muticum和本地岩藻Fucus distichus的辨识。所有样本均来自伯拉德内湾的同一 urban intertidal site（城市潮间带站点），确保了数据的空间一致性。

大型藻类多样性组成

通过系统调查，研究人员共记录到61个大型藻类分类单元。其中特别值得注意的是 canopy forming kelp（冠层形成型海带）Nereocystis luetkeana（K. Mertens）Postels & Ruprecht 1840和 introduced fucoid（引入的墨角藻）Sargassum muticum Yendo Fensholt 1955。这些发现证实了该 urban intertidal zone（城市潮间带）保持着较高的生物多样性，同时也反映出外来物种的定居现状。

群落结构的季节性动态

规律性月度监测清晰揭示了大型藻类群落 composition（组成）的大规模季节性更替。数据显示，不同藻类的优势度随着季节变化呈现规律性波动，特别是kelp（海带）的 recruitment（补充）时间具有明显的季节特征。这种高时间分辨率的监测有效捕捉到了传统季度调查可能遗漏的短期生态过程。

关键物种的长期变化趋势

通过对rockweed（岩藻）Fucus distichus Linnaeus 1767的持续观测，发现其 abundance（丰度）在多年尺度上呈现下降趋势。这一变化可能与气候变化或竞争压力相关，具体机制仍需进一步研究。而与历史数据的对比分析更凸显了这种变化的显著性。

方法论价值与数据开放性

本研究建立的调查 protocol（方案）证明了简单易行的监测方法同样能够获得高分辨率的生物多样性记录。特别值得关注的是，团队将全部数据和调查协议公开共享，这为其他研究者开展类似研究提供了重要参考，也为长期生态监测网络的扩展奠定了方法学基础。

综上所述，这项研究通过系统性的月度监测，首次在伯拉德内湾城市潮间带建立了完整的大型藻类生物多样性时间序列。研究不仅揭示了群落结构的季节性规律和年际变化，还通过历史对比凸显了现代环境压力对特定物种的影响。更重要的是，该工作验证了低成本监测方案在 urban environments（城市环境）中的可行性，为全球海岸带生态监测提供了可推广的范式。这些高分辨率基线数据将成为评估未来气候变化影响的宝贵基准，特别是在极端气候事件频发的背景下，持续监测数据的科学价值将日益凸显。研究人员强调，这种易于复制的监测方法特别适合在交通便利的城市海岸带推广，有望推动公民科学参与海洋生态监测的进程。