夜间人造光改变盐沼蟹定居模式：月球相位与生活史阶段的特异性影响

《BMC Environmental Science》：The effect of artificial light at night on settlement patterns of a salt marshes crab

本研究针对夜间人造光(ALAN)日益扰乱海洋无脊椎动物月球周期同步化定居的问题，以盐沼生态系统工程师物种粒化蟹(Neohelice granulata)为模型，通过野外控制实验发现ALAN对蟹类定居的影响呈现月球相位和生活史阶段特异性。早期定居者（大眼幼体）在满月期定居量增加6倍，而晚期定居者（幼蟹）主要在上弦月期响应ALAN。研究表明ALAN可覆盖自然月球线索，对盐沼生态系统管理具有重要启示。

　　

当夜幕降临，月光自然洒向海岸，无数海洋生物依据这种古老的光周期节奏安排着生命中的重要时刻。然而，随着人类活动的扩张，一种新型污染——夜间人造光(ALAN)正悄然改变着沿海环境的自然光周期。特别是在盐沼这类脆弱生态系统中，ALAN可能干扰关键物种的生态功能，其中粒化蟹(Neohelice granulata)作为南大西洋盐沼的生态系统工程师，其月球同步化的繁殖周期正面临潜在威胁。

这项发表于《BMC Environmental Science》的研究首次在实地条件下系统探究了ALAN对粒化蟹定居模式的影响。研究人员在阿根廷马德普拉塔的马尔奇基塔沿海泻湖（联合国教科文组织人与生物圈保护区）开展实验，通过精心设计的照明系统模拟城市光污染环境，重点考察了不同月球相位（新月、上弦、满月、下弦）下ALAN对蟹类早期和晚期定居者的差异化影响。

关键技术方法包括：在四个独立位点部署ALAN（30W白色LED灯，2米高）与无光照对照处理；每周收集并统计定居垫（10×10厘米）上的大眼幼体（早期定居者）和幼蟹（晚期定居者）；使用广义线性混合模型(GLMM)分析光照处理与月球相位的交互效应；通过混合功效包进行统计功效验证。

研究结果揭示出复杂的响应模式。早期定居者对ALAN的响应呈现明显的月球相位特异性：在满月期，ALAN处理组的定居密度（3.37±1.58 ind·cm^-2）显著高于无光照对照组（0.56±0.94 ind·cm^-2），而在新月期和上下弦月期则无显著差异。特别值得注意的是，在自然黑暗条件下（光照强度<0.1 lx），满月和下弦月期均未观察到早期定居者，而ALAN处理组在这些相位仍保持33%和25%的出现率，表明人工光照可能激活了在自然条件下本不发生的定居行为。

晚期定居者的响应模式则有所不同，主要在上弦月期表现出对ALAN的显著正响应（ALAN: 1.55±1.89 ind·cm^-2 vs 对照: 0.62±0.95 ind·cm^-2），而在其他月球相位无显著差异。这种生活史阶段依赖的响应差异可能反映了蟹类发育过程中感官依赖性的变化，晚期幼体通常具有更强的自主能力而较少依赖外部环境线索。

统计模型验证显示，研究设计具有足够的统计功效（全部>0.6），对强效应（如满月期早期定居者六倍增加）的检测功效甚至超过0.8，确保了研究结果的可靠性。尽管存在光照溢散（对照点0.6±0.5 lx）和月球周期单次重复的局限性，但强大的效应量和严谨的实验设计为结论提供了有力支持。

讨论部分深入分析了ALAN生态影响的复杂性。研究表明ALAN并非简单破坏自然节律，而是与环境周期产生复杂交互，其影响随生活史阶段和月球相位而变化。早期定居者在满月期对ALAN的强烈正响应（可能源于正趋光性）表明人工光照可能覆盖自然月球线索，而晚期定居者的较弱响应则提示存在发育阶段特异性敏感度。这些发现与先前关于藤壶等物种的研究形成有趣对比，后者通常显示ALAN对定居的抑制作用，突出了类群间响应差异。

研究结论强调，ALAN以月球相位和生活史阶段依赖的方式改变粒化蟹的定居动态。早期定居者在满月期定居增强，而晚期定居者主要在上弦月期响应，这种差异响应模式揭示了光污染生态影响的复杂性。鉴于ALAN在全球海岸带的快速扩张，这些发现对盐沼生态系统管理和保护具有紧迫意义。未来研究需要结合多月球周期重复和定居后存活监测，以全面评估ALAN对种群补充的长期影响。

这项研究不仅首次提供了ALAN影响盐沼工程物种定居的实地证据，还建立了月球相位分层分析框架，为理解人为光照干扰生态过程的机制提供了新视角。随着全球光污染持续加剧，这种细微而复杂的影响模式警示我们需要将ALAN纳入海岸带生态系统评估和管理体系，特别是对于提供重要生态服务的盐沼生态系统。