潮汐周期调节着一种生活在冲浪区的鱼类——银色双鳍鱼(Amphistichus argenteus)对沙滩上猎物资源的利用情况

《Estuarine, Coastal and Shelf Science》:Tidal phase mediates sandy beach prey resource use by a surf zone fish, Amphistichus argenteus

【字体: 时间:2025年11月11日 来源:Estuarine, Coastal and Shelf Science 2.6

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  潮汐相位通过改变海滩淹没范围显著影响 surfperch 的食物多样性及生物量分配,成体在春潮时摄入的生物质增加74%,幼体更依赖近岸底栖生物,揭示潮汐动力学是连接潮间带与近岸食物网的关键机制。

  研究者们发现,潮汐变化对开放海岸沙滩上的潮间带大型无脊椎动物群落以及它们作为鱼类和鸟类猎物的可用性有着显著影响。在潮间带和潮汐区之间,潮汐的动态变化不仅影响了鱼类的移动和觅食行为,还调节了猎物的分布和可获得性。这种跨生态系统的物质和能量交换是维持高生产力生物群落的重要因素,而潮汐的变化可能是其中的关键机制之一。

本研究聚焦于一种常见的潮汐区鱼类—— barred surfperch(Amphistichus argenteus),探讨其在半月潮汐周期(如春潮和大潮)中对沙滩猎物的依赖情况。春潮期间,由于潮水上涨幅度更大,沙滩的潮间带面积扩展了45%。研究结果显示,在春潮条件下,barred surfperch的饮食多样性增加了35%,其对大潮区蟹(Emerita analoga)的依赖性下降,而对来自其他潮间带区域的无脊椎动物猎物的相对重要性则上升。这种变化可能反映了潮汐对沙滩生态系统中生物资源可获得性的调节作用。

在研究中,科学家们发现潮汐周期对不同年龄段的barred surfperch的饮食结构产生了不同的影响。成年个体在春潮期间的猎物总体生物量增加了74%,并且主要以沙滩无脊椎动物为食,包括 hippid 蟹和潮间带蛤蜊。这些猎物占据了成年个体饮食的绝大部分,无论是按数量还是按生物量来衡量。相比之下,幼年个体的饮食则更多样化,既依赖于潮间带的无脊椎动物,也依赖于浅水区的生物资源。幼年个体的饮食中,潮间带无脊椎动物占据了28%的数量比例,但92%的生物量;而浅水区的猎物则占据了72%的数量比例,但仅占8%的生物量。这种差异可能与不同年龄段的鱼类对环境变化的适应能力有关。

研究还指出,沙滩生态系统中的生物资源是动态变化的,许多无脊椎动物具有高度的移动性,能够随着潮汐和波浪的变化调整自己的位置。例如,沙蟹等高度活跃的物种会在潮汐变化时不断移动,保持在潮间带的波浪冲击区觅食,而蛤蜊等较为静态的物种则会在较长的时间尺度上调整位置,与春潮和大潮的半月周期保持同步。这种不同的移动模式,加上潮汐带来的环境变化,可能对鱼类获取猎物的能力产生重要影响。

科学家们通过对比春潮和大潮期间的barred surfperch饮食,发现潮汐变化在一定程度上调节了猎物的可获得性。春潮期间,更多的沙滩区域被潮水淹没,使得更多的无脊椎动物猎物暴露在鱼类的捕食范围内。这不仅增加了猎物的种类和数量,还可能改变了它们在食物网中的角色。例如,在春潮期间,barred surfperch的饮食中,来自潮间带的无脊椎动物比例显著增加,而对大潮区蟹的依赖则减少。这种变化可能反映了潮汐对猎物分布的调控作用,以及鱼类对这些变化的适应策略。

研究还强调,潮汐的变化在维持开放海岸沙滩生态系统中不同区域之间的联系方面起到了关键作用。这种联系不仅限于物理环境的变化,还可能涉及生物资源的流动和转化。例如,春潮期间,更多的沙滩区域被潮水覆盖,这可能促进了不同生态位之间的物质交换,使得更多的猎物资源能够被鱼类利用。这种跨生态系统的联系对于维持整个食物网的稳定性和功能至关重要。

此外,科学家们还指出,尽管沙滩生态系统中的生物资源丰富,但目前对于这些生态系统中生物相互作用的研究仍然有限。特别是对于潮间带和潮汐区之间的食物网动态,缺乏系统的分析和理解。因此,研究barred surfperch的饮食变化,不仅有助于揭示这些生态系统中生物资源的流动规律,还能为更广泛的生态学研究提供参考。

研究的样本采集地点位于美国加利福尼亚州圣巴巴拉县的R Beach。该地区的潮汐属于微潮(潮差不超过2米),并且具有混合的半日潮汐模式,潮汐的大小会随着半月周期发生变化。研究团队在2020年的夏季和秋季期间,选择了三个配对的春潮和大潮周期,共进行了六次调查。通过这些调查,科学家们能够全面了解潮汐变化对barred surfperch饮食的影响,以及这些变化如何影响沙滩生态系统中的猎物分布。

研究结果表明,春潮期间,由于更多的沙滩区域被潮水淹没,barred surfperch的饮食中出现了更多的无脊椎动物种类,同时其对大潮区蟹的依赖性下降。这可能意味着,在春潮期间,更多的猎物资源可供鱼类利用,从而增加了其饮食的多样性。同时,成年个体在春潮期间的猎物总体生物量显著增加,表明其在获取食物资源方面更加高效。

这一发现对于理解潮汐对食物网动态的影响具有重要意义。潮汐的变化不仅影响了猎物的分布,还可能改变了鱼类的觅食行为和资源利用策略。这种变化可能对整个生态系统的稳定性产生影响,尤其是在高度动态的开放海岸沙滩环境中。因此,进一步研究潮汐对食物网动态的影响,有助于揭示这些生态系统中生物资源的流动规律,以及它们如何维持生态平衡。

研究还指出,潮汐的变化在调节不同生态位之间的物质交换方面起到了关键作用。例如,春潮期间,更多的无脊椎动物猎物被暴露在鱼类的捕食范围内,这可能促进了不同生态位之间的联系。这种联系对于维持整个食物网的稳定性和功能至关重要,尤其是在高度动态的沙滩生态系统中。因此,进一步研究潮汐对食物网动态的影响,有助于揭示这些生态系统中生物资源的流动规律,以及它们如何维持生态平衡。

科学家们通过本研究,不仅提供了关于barred surfperch饮食的新见解,还揭示了潮汐对食物网动态的重要作用。这些发现对于理解开放海岸沙滩生态系统中生物资源的流动和转化具有重要意义,同时也为更广泛的生态学研究提供了参考。研究结果表明,潮汐的变化是调节跨生态系统捕食关系的重要机制,能够增强潮间带和潮汐区之间的联系,从而维持整个食物网的稳定性和功能。

此外,研究还强调了潮汐变化对沙滩生态系统中生物资源可获得性的直接影响。在春潮期间,由于更多的沙滩区域被潮水覆盖,更多的无脊椎动物猎物可供鱼类利用,这可能增加了它们的饮食多样性。同时,这种变化也可能对鱼类的觅食行为产生影响,使得它们在春潮期间更倾向于捕食多样化的猎物,而在大潮期间则更依赖于特定的猎物种类。这种变化可能反映了鱼类对环境变化的适应策略,以及它们在不同潮汐条件下获取食物资源的能力。

研究的样本采集和分析过程显示,潮汐变化对不同年龄段的barred surfperch的饮食结构产生了不同的影响。成年个体在春潮期间的猎物总体生物量显著增加,表明其在获取食物资源方面更加高效。同时,这种变化也可能影响了成年个体的觅食行为,使得它们在春潮期间更倾向于捕食来自不同潮间带区域的无脊椎动物猎物。相比之下,幼年个体的饮食则更多样化,既依赖于潮间带的无脊椎动物,也依赖于浅水区的生物资源。这种差异可能与不同年龄段的鱼类对环境变化的适应能力有关,同时也反映了它们在不同潮汐条件下的资源利用策略。

研究还指出,潮汐的变化在调节沙滩生态系统中不同区域之间的物质交换方面起到了关键作用。这种物质交换不仅限于物理环境的变化,还可能涉及生物资源的流动和转化。例如,在春潮期间,更多的无脊椎动物猎物被暴露在鱼类的捕食范围内,这可能促进了不同生态位之间的联系。这种联系对于维持整个食物网的稳定性和功能至关重要,尤其是在高度动态的开放海岸沙滩环境中。因此,进一步研究潮汐对食物网动态的影响,有助于揭示这些生态系统中生物资源的流动规律,以及它们如何维持生态平衡。

综上所述,本研究通过分析barred surfperch的饮食变化,揭示了潮汐对沙滩生态系统中生物资源可获得性的调节作用。这种调节作用不仅影响了鱼类的觅食行为,还可能改变了整个食物网的动态结构。研究结果表明,潮汐的变化是维持开放海岸沙滩生态系统中跨生态系统连接的重要机制,能够增强潮间带和潮汐区之间的联系,从而维持整个食物网的稳定性和功能。这一发现对于理解潮汐对生态系统的整体影响具有重要意义,同时也为更广泛的生态学研究提供了参考。
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