加拿大西部岩石海岸潮间带群落的广泛漂移原木破坏现象

《Marine Ecology》：Geographically Widespread Drift Log Destruction of Intertidal Communities on Rocky Shores of Western Canada

潮间带漂木积累导致加拿大西海岸岩石海岸生态系统退化，卫星与历史照片显示漂木密度近百年增长800%，中上潮区大 barnacles 损耗达80%。漂木周期性移动加剧磨损，风暴期间90%以上漂木被重新部署，形成持续性生态压力。潮间带 rugosity（粗糙度）显著影响漂木冲击范围，低粗糙度区域生物损失最严重。研究揭示森林活动与气候变暖共同作用，威胁依赖潮间带生态的鸟类及底栖生物群落。

　　近年来，随着全球气候变化和人类活动的加剧，沿海生态系统正面临着前所未有的挑战。在温带岩石海岸的潮间带，基础物种如藤壶和贻贝构成了生态系统的核心，它们不仅为众多的间质生物提供了栖息地，还在维持整个食物链的稳定中发挥着重要作用。然而，一项最新的研究揭示，漂流木对这些生态系统造成了深远的影响，特别是在加拿大西海岸，漂流木的积累与潮间带生物群落的退化密切相关。

研究者通过卫星影像对加拿大西海岸的202个地点进行了分析，发现漂流木在潮线附近广泛存在。数据显示，沙滩海岸平均每公里有311根漂流木，最高可达2718根；而岩石海岸则平均为194根，最高为1238根。这些数据与人类定居点和工业活动的距离无关，表明漂流木的积累具有广泛的地理分布。从历史照片中，研究团队还发现，自19世纪末以来，漂流木的数量增加了520%，而自欧洲人定居前的时期起，估计增加了800%。这种增长趋势与过去一个世纪林业活动的扩张密切相关。

研究进一步指出，关键的基础物种，如藤壶和Semibalanus cariosus，其数量在暴露于漂流木的区域明显减少，比相邻的庇护区域（如裂缝）减少了20%至80%。尤其是中潮区和高潮区，这些区域的生物多样性损失最为严重。这表明，漂流木的物理冲击对这些生物构成了显著威胁。而在风暴期间，超过90%的漂流木会从高潮线被重新移动，从而加剧了对潮间带生态系统的破坏。

漂流木的来源主要分为自然和人为两种。自然来源的漂流木通常带有根系，可能来源于山体滑坡或河岸侵蚀，而人为来源的漂流木则通常显示出锯切痕迹，表明其与林业活动有关。研究团队通过实地调查，对22个地点的497根漂流木进行了分类，发现其中17%具有自然来源的特征，而59.2%显示出人为活动的迹象。此外，还有23.7%的漂流木因末端严重侵蚀或缺乏根系而难以判断来源，被归类为“模糊”类型。这一结果表明，虽然部分漂流木可能源自自然过程，但人类活动在其中起到了关键作用。

研究还发现，漂流木的长度对其对潮间带的影响具有显著作用。较长的漂流木更容易在平缓的海岸线上造成广泛的影响，而较短的碎片则可能进入岩石裂缝或岩石之间的空隙，从而对生物造成间接威胁。通过分析2023年的实地数据，研究团队发现，大部分漂流木在风暴中被破坏，长度超过10米的漂流木在低糙度海岸上更可能与基质接触，造成更严重的磨损。这些碎片可能被移动到其他区域，进一步扩大了其影响范围。

在潮间带的生物群落中，藤壶和贻贝等大型固着生物对漂流木的物理冲击最为敏感。研究团队在低潮、中潮和高潮区分别对这些生物进行了调查，发现它们在暴露于漂流木的区域数量明显减少。特别是在中潮区和高潮区，藤壶的数量比在裂缝等庇护区域减少了82%至90%。这种差异不仅反映了漂流木对生物栖息地的破坏，还暗示了潮间带生态系统的结构和功能正在发生深刻变化。

从历史照片中，研究团队还发现，漂流木的密度在过去的几个世纪中显著增加。以加拿大不列颠哥伦比亚省为例，1860至1920年间，漂流木的密度仅为每公里113根，而如今这一数字已上升至629根，显示出惊人的增长趋势。这一增长可能与人类活动的增加以及自然过程的改变有关。此外，一些历史记录表明，漂流木的出现可能受到传统用途的影响，例如原住民利用漂流木作为资源，这可能导致某些区域的漂流木密度较低。

研究还关注了漂流木对潮间带生物群落的长期影响。随着漂流木的不断积累和移动，潮间带的生态结构正在发生变化。在某些区域，如Clover Point W，由于低糙度的岩石表面暴露于漂流木的冲击，藤壶几乎完全消失，仅在最低潮区仍能发现其踪迹。这表明，漂流木的长期存在正在改变潮间带的生态格局，甚至影响到依赖这些区域的鸟类种群。

值得注意的是，漂流木对潮间带的破坏不仅是物理性的，还可能带来生态系统的连锁反应。例如，漂流木的积累可能减少藤壶和贻贝的数量，从而影响依赖这些物种的间质生物和食肉动物。同时，由于这些基础物种的减少，潮间带的生产力可能受到影响，进而影响到整个生态系统的稳定。此外，研究还提到，尽管漂流木的破坏具有周期性，但其对生态系统的影响可能比极端气候事件更为持久，因为它每年都会发生，而后者则可能是偶发性的。

在分析过程中，研究团队使用了多种方法，包括卫星影像分析、历史照片对比、实地调查和影像处理软件。他们通过分析卫星影像，评估了不同区域的漂流木密度，并结合实地数据验证了这些结果。同时，他们还使用了图像处理软件对藤壶的大小和密度进行了量化分析，以更精确地评估漂流木对其种群的影响。这些方法的结合使得研究团队能够更全面地了解漂流木对潮间带生态系统的复杂影响。

此外，研究还探讨了漂流木对鸟类觅食环境的影响。许多候鸟和留鸟依赖潮间带的间质生物作为食物来源，而这些生物的减少可能直接导致鸟类种群的下降。例如，Surfbirds、Black Turnstones、Ruddy Turnstones和Rock Sandpipers等鸟类种群近年来显著减少，这可能与潮间带栖息地的退化有关。研究团队提出，这种减少可能部分归因于漂流木对潮间带生态系统的持续破坏，特别是在低糙度的海岸线上。

总体来看，这项研究不仅揭示了漂流木对潮间带生态系统的广泛影响，还强调了这些影响的长期性和复杂性。随着全球气候变化导致的极端天气事件增多，漂流木的移动和积累可能会进一步加剧对这些生态系统的破坏。因此，研究团队呼吁采取更细致的措施来评估和缓解漂流木对潮间带的影响，并推动更全面的保护行动，以维护这些独特的生态区域。此外，研究还指出，随着人类活动的增加，漂流木的来源和分布可能需要更深入的调查，以更好地理解其对全球沿海生态系统的影响。