荷兰瓦登海潮间带大型底栖动物与沉积物的长期大规模监测：SIBES项目揭示生态系统功能与人类影响

这篇综述系统介绍了荷兰瓦登海潮间带大型底栖动物（macrozoobenthos）与沉积物的长期监测项目SIBES（Synoptic Intertidal Benthic Survey）。通过2008年至今对1200 km2区域内4109个站点的年度采样（共51,851个站点数据），揭示了177种底栖无脊椎动物的丰度、生物量（AFDM）及沉积物粒度特征。该数据集为评估气候变化、人类活动（如天然气开采、渔业）对潮间带生态系统的多重压力提供了关键基线，支撑了UNESCO世界遗产地的保护决策。

　　

背景与意义

荷兰瓦登海作为全球最大的潮间带生态系统和UNESCO世界遗产地，其底栖无脊椎动物（macrozoobenthos）在营养循环（nutrient cycling）、有机质分解和食物网构建中发挥核心作用。然而，海平面上升、海岸挤压（coastal squeeze）、渔业活动等人类压力导致全球潮间带生境退化。SIBES项目通过系统性采样，填补了大规模、长期生态监测数据的空白，为理解生态过程与人类干扰提供了科学基础。

研究方法

采样设计：SIBES采用500米网格与随机站点结合的创新设计（20%随机站点），覆盖荷兰瓦登海10个潮汐盆地。每年6-10月采集沉积物核心（深度25 cm，1 mm筛网）和表层4 cm沉积物样本，量化底栖群落结构和沉积物特征（中值粒径、泥含量<63 μm）。

实验室分析：

• 物种鉴定：软体动物和多毛类鉴定到种水平，其他类群按分类层级归类（如寡毛纲Oligochaeta）。
• 生物量测定：灰分自由干重（AFDM）通过560°C煅烧法获取，个体长度-生物量关系（LOESS模型）用于数据补全。
• 沉积物分析：激光衍射技术（Coulter LS 13 320）测定0.04-2000 μm粒度分布。

数据特征

截至2021年，数据集涵盖51,851个站点、177个物种的303万个体记录，揭示关键生态格局：

• 优势物种：蛤类（如Cerastoderma edule）、沙蚕（Hediste diversicolor）和螺类（Peringia ulvae）贡献主要生物量（图3）。
• 沉积物梯度：中值粒径从西向东递减（图2A），与潮汐能量梯度一致。
• 空间自相关：通过随机站点设计精准估算物种分布的斑块性（如Corophiidae的空间聚集，图4）。

应用与验证

SIBES数据已用于：

1. 生态评估：量化天然气开采导致的地面沉降对底栖群落的负面影响（如Arenicola marina丰度下降）。
2. 食物网研究：揭示底栖动物作为水鸟（如蛎鹬Haematopus ostralegus）关键食物的时空动态。
3. 方法验证：与传统断面采样相比，SIBES显著降低方差（如Balgzand区域对比）。

未来展望

项目将持续更新数据，并扩展至全球潮间带（如中国、毛里塔尼亚）。开放获取政策（DOI:10.25850/nioz/7b.b.ug）将促进跨学科合作，助力生态系统管理与全球变化研究。