泽西岛海域卵生板鳃类多样性时空格局：公民科学揭示关键育幼场与保护策略

《Hydrobiologia》：Spatial and temporal patterns of elasmobranch diversity around Jersey, Channel Islands

本研究针对温带水域板鳃类种群监测难题，创新性利用公民科学收集的15,985枚卵壳标本，系统解析泽西岛周边8种卵生板鳃类（以波浪斑鳐Raja undulata和短尾鳐R. brachyura为主）的时空分布规律。研究发现东、西海岸（Fauvic和La Pulente）为卵壳富集区，冬季至春季为爆发期，首次证实该海域对濒危物种具有重要繁殖生态功能，为海洋保护区（MCZ）划定提供科学依据。

　　

在广袤的海洋中，鲨鱼、鳐鱼等板鳃类（Elasmobranchii）生物扮演着至关重要的生态角色，然而全球范围内的过度捕捞和栖息地破坏正使它们面临严重生存危机。令人担忧的是，温带水域的板鳃类研究长期滞后，传统监测方法如拖网调查不仅具有侵入性，还可能对物种及其栖息地造成二次伤害。特别是在英吉利海峡区域，历史上丰富的物种如蓝鳐（Dipturus batis）种群已萎缩至年记录仅数尾的窘境，而休闲垂钓等非商业性捕捞的威胁规模至今难以量化。这一背景下，如何通过非侵入手段有效监测板鳃类种群，成为保护生物学领域的迫切课题。

研究团队创新性地将目光投向板鳃类繁殖过程中产生的天然生物标志物——卵壳（eggcases）。这些被渔民俗称为“美人鱼钱包”的角质囊结构，在幼体孵化后常被海浪冲至岸边，其形态具有物种特异性（图1）。泽西岛 Société Jersiaise 机构自2012年起组织公民科学（citizen science）项目，系统收集当地卵壳标本。本研究正是基于2012-2018年间累积的珍贵数据集，通过空间分组（将海岸线划分为北、东、南、西四区）和时间序列（春、夏、秋、冬）分析，结合χ²检验等统计方法，首次精细刻画了泽西岛周边卵生板鳃类的多样性图谱。

主要技术方法

研究依托公民科学网络在泽西岛44个地点收集卵壳标本，通过形态学鉴定物种（涉及6种鳐鱼与2种鲨鱼）。采用ArcGIS Pro和QGIS进行空间可视化分析，运用SPSS进行χ²检验验证时空分布显著性，重点比较东、西海岸热点区域（Fauvic与La Pulente）及季节性波动规律。

物种组成与优势类群

15,985枚卵壳共鉴定出8个物种，其中波浪斑鳐（Raja undulata）占比41.6%（n=6,651）与短尾鳐（Raja brachyura）占比41.5%（n=6,641）共同构成绝对优势种。小型鲨鱼中以小斑猫鲨（Scyliorhinus canicula）为主（11.1%），而棘背鳐（Raja clavata）和小眼鳐（Raja microocellata）占比均不足3%。值得注意的是，尽管历史拖网调查显示小眼鳐成体占捕捞量的64%，其卵壳比例仅2.6%，揭示卵壳数量与成体丰度并非简单线性关系，可能受产卵量、卵壳附着特性及发现概率等多因素影响。

空间分布热点

χ²检验证实卵壳分布呈极显著空间异质性（P<0.001）。东海岸（62.4%）和西海岸（28.9%）为富集区，其中Fauvic（59.2%）与La Pulente（22.4%）两地位居前两位（图2）。波浪斑鳐与短尾鳐在上述两地的卵壳数量均占各自总量的80%以上，而北部海岸仅记录0.4%的卵壳。这种格局既可能反映真实的繁殖场分布，亦受公民科学家参与度不均衡、海滩可达性差异及潮汐环流（anticyclonic gyres）导致的卵壳漂移聚集效应共同塑造。

季节性波动规律

时间维度上，卵壳出现呈现明显的冬季（43.5%）和春季（37%）高峰，夏季（5.9%）则为低谷（P<0.001）。波浪斑鳐与小眼鳐的产卵期（12月至次年5月）与卵壳冲刷高峰高度吻合，而短尾鳐和斑点鳐（Raja montagui）的春季产卵行为则对应次高峰。小斑猫鲨在10月与2月的双峰曲线可能与其秋季交配、冬春产卵的繁殖策略相关。研究者指出，冬季风暴增强卵壳冲刷概率的同时，也可能造成早期胚胎的死亡，这解释了为何部分含有卵黄的卵壳会被提前冲上岸。

讨论与展望

本研究通过卵壳这一天然生物指示物，成功规避传统调查对海洋生态的干扰，证实泽西岛海域对全球濒危（Endangered）物种波浪斑鳐和近危（Near Threatened）物种短尾鳐具有重要繁殖功能。然而，卵壳溯源存在固有局限：其上岸位置未必直接对应原产育幼场，且鲨鱼卵壳因具卷须（tendrils）易滞留海底，导致记录偏差。为此，作者建议未来结合水下机器人（ROV）、诱饵远程水下视频（BRUVs）等技术直接观测卵壳附着场，并整合渔业捕获数据、声学标记（acoustic tagging）等多元信息，构建更精确的栖息地适宜性模型。

结论

公民科学驱动的卵壳监测体系，为温带水域板鳃类保护提供了低成本、非侵入性且可持续的研究范式。泽西岛东、西海岸的卵壳热点区及其冬季聚集规律，为划定海洋保护区（MCZ）、限制 anthropogenic activity（人类活动）提供了关键时空靶点。这项发表于《Hydrobiologia》的研究不仅填补了英吉利海峡卵生板鳃类繁殖生态学的空白，更开创了公民科学与濒危物种保护深度融合的创新路径，为全球类似生态系统的保护行动树立了典范。