迈向更综合的环境评估：底内动物作为大叶藻保护管理工具的研究

《PLOS One》：Towards a more integrative environmental assessment: Infauna as tool for Zostera marina conservation management

本研究通过分析瑞典Skagerrak海岸15个大叶藻草甸的底内动物群落，揭示了其作为生态健康指示器的潜力。研究发现底内动物群落结构主要受大叶藻生物量和波浪暴露度（Maximum Fetch）驱动，与底上动物群落响应机制存在显著差异。通过多维功能性状空间分析（n-dimensional hypervolume）和多种生物指数（AMBI、M-AMBI、BQI等）评估，证实整合多群落组分可更全面理解海草生态系统退化过程，为海岸带综合管理提供新视角。

　　

引言

人类活动对海岸带环境的干扰日益加剧，从传统富营养化到新兴污染物如微塑料的输入，都对海洋生态系统构成严重威胁。海草床作为重要海岸带栖息地，其全球性衰退尤为令人担忧。瑞典西海岸Skagerrak海域的大叶藻草甸自1980年代以来出现显著退化，表现为形态特征改变、分布面积缩减和伴生群落变化。然而，与底上动物群落相比，底内动物群落的研究相对缺乏，尚未被系统用作海草退化指示器。

研究区域与方法

研究于2018年7月在瑞典Skagerrak海岸的15个大叶藻草甸展开，采样深度为1.5-3米，覆盖约200公里海岸线梯度。采用PVC沉积物芯管（直径10厘米，深度20厘米）采集底内动物样本，通过0.5毫米筛网分离标本。同时使用浮游生物网（200微米网目）采集叶附生底上动物，分为大型和小型两个组分进行分析。

研究创新性地采用n维超体积框架评估功能差异，选取最大体长、体型延长、眼点存在、营养群、运动能力和幼虫发育等六项功能性状构建功能矩阵。通过高斯核密度估计法量化底内动物与底上动物群落的功能空间差异。

底内动物群落组成与环境驱动

共采集到底内动物18,078个个体，隶属37个分类单元。优势类群包括多毛类Capitella capitata（占总数16%）、寡毛类（15%）和摇蚊科幼虫（14%）。群落结构空间变异主要受大叶藻生物量和最大风区长度共同驱动，距离基准冗余分析显示这两个环境因子解释了61.4%的群落变异。

广义线性模型进一步证实，大叶藻生物量（p=0.036）和最大风区长度（p=0.042）是影响底内动物组成的最显著预测因子。暴露程度较高的站点如Marstrand和Finsbo表现出中度污染特征，其中Marstrand站点的Capitella capitata高丰度和Finsbo站点的摇蚊幼虫优势均指示环境压力。

生物指数评估与比较

多种生物指数评估显示结果存在差异：AMBI指数显示大多数站点处于"轻度干扰"状态（平均3.15），而M-AMBI将三个草甸评为"未受干扰"，两个评为"中度干扰"。Benthic Quality Index评估结果跨度从"差"到"高生态状况"，表明不同指数对同一生境的敏感性不同。这种差异部分源于底内动物群落的低物种丰富度，以及部分类群仅能鉴定到高级分类单元。

功能性状比较与长期趋势

功能多样性分析显示，大型底上动物的功能丰富度显著高于底内动物和小型底上动物。功能均匀度在小型底上动物中最低，表明其由少数优势种主导。尽管三类群落的功