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为探究棘冠海星（CoTS）对珊瑚礁栖息地的影响，研究人员分析 Kimbe Bay 珊瑚礁影像数据。结果显示，CoTS 虽不偏好边缘觅食，但会促进栖息地破碎化。该研究为理解海洋生态系统变化提供依据，对保护珊瑚礁意义重大。
在神秘的海洋世界里，珊瑚礁宛如一座绚丽多彩的水下城市，为无数海洋生物提供了栖息和繁衍的家园。然而，近年来，珊瑚礁面临着诸多严峻的挑战，其中棘冠海星（Crown-of-thorns starfish，CoTS）的频繁爆发，给珊瑚礁生态系统带来了巨大的威胁。
一直以来，人们都知道 CoTS 是珊瑚的重要捕食者，它们大量啃食珊瑚，导致珊瑚礁的结构和功能遭受破坏。但是，CoTS 的觅食行为究竟对珊瑚礁栖息地的空间格局有何影响？它们是否会偏好啃食珊瑚的边缘区域？这些问题就像一团迷雾，笼罩在海洋生态学家们的心头，亟待解决。
为了揭开这些谜团，来自澳大利亚詹姆斯库克大学 ARC 珊瑚礁研究卓越中心（ARC Centre of Excellence for Coral Reef Studies, James Cook University）的研究人员踏上了探索之旅。他们深入研究 CoTS 的觅食行为及其对珊瑚礁栖息地的影响，这一研究成果发表在《Landscape Ecology》杂志上。
研究人员在巴布亚新几内亚金贝湾（Kimbe Bay）的 17 个珊瑚礁站点开展研究。他们首先选定 17 个位于 15 个近岸平台礁的研究站点，这些站点涵盖了不同程度的珊瑚覆盖情况。在 2012 年和 2014 年（CoTS 爆发前后），研究人员通过在每个 10×10 m 的样方内标记、铺设测量工具，潜水员在每个 2×2 m 的小方格中布置漂浮物，按特定模式拍摄水下影像，并进行现场识别记录等方式，收集了大量的实地数据。之后，利用 ARC GIS 和 QGIS 软件对影像进行数字化处理，将其转换为 15 cm 分辨率的栅格图像，在 R 软件中运用 landscapemetrics 包分析相关指标。
研究结果表明，在 2012 - 2014 年间，珊瑚礁栖息地发生了显著变化。整体上，珊瑚覆盖度平均下降了近 5%，尽管部分站点珊瑚覆盖度有所增加，但多数站点呈现下降趋势。同时，珊瑚礁栖息地的边缘总量增加，斑块数量增多，斑块凝聚力下降，这一系列变化显示出栖息地呈现出更为破碎的状态。
在分析 CoTS 是否偏好边缘觅食时，研究人员通过对比珊瑚斑块内部和边缘像素的损失比例，发现两者并无显著差异。这意味着 CoTS 并不是优先在珊瑚斑块的边缘或内部觅食，而是在随机位置开始觅食。
研究还发现，CoTS 的觅食活动确实促进了珊瑚礁栖息地的破碎化。对比 2012 年和 2014 年的珊瑚面积 - 边缘函数，2014 年的数据显示，在相同的珊瑚覆盖范围内，边缘长度明显增加，而且斑块数量与珊瑚面积的关系曲线斜率也发生了变化，表明 CoTS 的活动使得栖息地变得更加破碎。
综合来看，这项研究具有重要意义。它首次揭示了 CoTS 觅食行为对珊瑚礁栖息地精细尺度破碎化的影响，为理解海洋生态系统的变化提供了关键依据。以往的研究大多关注陆地生态系统中的边缘效应，对海洋系统尤其是珊瑚礁的研究相对较少。该研究填补了这一领域的空白，让我们更加清楚地认识到 CoTS 对珊瑚礁生态系统的威胁不仅仅在于减少珊瑚覆盖度，还在于改变了栖息地的空间结构，进而可能影响整个生态系统的平衡和生物多样性。此外，研究人员运用的分析方法，原本是用于陆地景观生态学研究的，此次成功应用于海洋生态系统，为后续研究不同干扰因素对珊瑚礁结构的影响提供了新的思路和方法，有助于我们更好地制定珊瑚礁保护策略，守护这一珍贵的海洋生态资源。
