印度河泻湖海草灾难式减少后大型海藻的生态 “接力” 作用

【字体: 时间:2025年05月08日 来源:Marine Biology 2.1

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  在印度河泻湖(IRL),海草因富营养化等出现灾难性损失。研究人员评估了 Caulerpa prolifera 在海草覆盖率极低时期的栖息地功能。结果发现其能为河口动物提供栖息地,但动物密度比历史水平低。该研究为海草损失地区提供参考。

  在美丽的海洋世界里,海草床曾是众多海洋生物的温馨家园,它们不仅为生物提供栖息之所,还能稳固海底沉积物、消散海浪能量,对海洋生态系统的稳定至关重要。然而,现实却很残酷。随着人类在沿海地区活动的增加,大量营养物质排入海洋,富营养化问题日益严重。在印度河泻湖(IRL),这一问题尤为突出。自 2011 年起,这里频繁出现有害浮游植物水华,随后海草大量死亡,曾经繁茂的海草床变得荒芜。
在海草大量减少的区域,一种名为 Caulerpa prolifera 的根生绿色大型海藻逐渐占据了主导地位。但人们并不清楚在海草缺失的情况下,它能否为海洋生物提供适宜的栖息地。为了解开这个谜团,来自佛罗里达大西洋大学港湾分校海洋学研究所(Harbor Branch Oceanographic Institute, Florida Atlantic University)的研究人员 Rachel A. Brewton 和 Brian E. Lapointe 开展了一项重要研究。他们的研究成果发表在《Marine Biology》上,为我们深入了解海洋生态系统的变化提供了关键信息。

研究人员采用了定量采样和数据分析等关键技术方法。在研究区域(IRL 的四个地点),他们使用改良的浮游生物网对栖息在 Caulerpa prolifera 和光底栖息地的底栖大型动物进行定量采样,通过 GoPro 视频调查确定底栖覆盖类型和百分比。对采集到的样本在实验室进行分类、鉴定、计数和称重,随后运用多种统计分析方法对数据进行处理 。

研究结果


  1. 底栖覆盖变化:在整个研究期间,IRL 的底栖覆盖百分比变化很大。Caulerpa prolifera 是主要的植被物种,但在不同采样时间和地点,其覆盖百分比差异明显。例如,2020 年 3 月首次采样时,所有站点的 Caulerpa prolifera 覆盖百分比都超过 50%,而在 2020 年 11 月由于纳米浮游蓝藻水华,部分站点的覆盖百分比大幅下降。
  2. 动物群落组成:研究共收集到 42783 个生物体,分属 47 个物种、46 个科和 11 个分类纲。甲壳类动物是数量最多、最常见的生物,在所有栖息地中,其生物量也最大。不同栖息地和 Caulerpa prolifera 覆盖水平下,动物群落组成存在差异。比如,鱼类在 Caulerpa prolifera 和红藻漂移栖息地中的数量和生物量分布与在光底栖息地有所不同。
  3. 动物密度和多样性:移动性海草相关附生动物的密度和多样性受底栖覆盖、日期和地点的影响。低覆盖度的 Caulerpa prolifera 栖息地中附生动物密度最高,主要是因为有大量的糠虾。高覆盖度的 Caulerpa prolifera 栖息地附生动物密度也较高,且明显高于光底栖息地。多样性方面,高覆盖度和中等覆盖度的 Caulerpa prolifera 栖息地以及红藻漂移栖息地的附生动物多样性显著高于光底和低覆盖度栖息地。
  4. 栖息地功能相似性:通过非度量多维缩放(nMDS)排序发现,Caulerpa prolifera 栖息地的附生动物群落组成与光底栖息地不同,更接近红藻漂移栖息地。这表明 Caulerpa prolifera 和红藻漂移在为附生动物提供栖息地方面具有相似功能。

研究结论与讨论


研究表明,在海草大量减少的情况下,Caulerpa prolifera 和红藻漂移为河口动物提供了重要栖息地,这支持了 Caulerpa prolifera 可作为海草临时替代栖息地的假设。不过,与上世纪 80 年代的研究相比,当前附生动物密度可能明显下降,其原因可能是采样方法不同,也可能是生态系统发生了真实变化。

此外,虽然 Caulerpa prolifera 能为部分与海草相关的动物提供栖息地,但它也存在一些问题。比如,其覆盖度变化较大,栖息地具有临时性,且含有毒素,可能对利用其作为栖息地或食物来源的动物产生负面影响。对于资源管理者来说,如何应对这些问题是巨大挑战。

这项研究意义重大,它不仅让我们了解到大型海藻在海草减少后的生态作用,也为海洋生态系统的保护和管理提供了重要依据。未来,还需要进一步研究 Caulerpa prolifera 对海洋生态系统的长期影响,以及如何更好地平衡其生态功能与潜在风险,从而为海洋生态系统的健康发展保驾护航。

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