高纬度环境中食物网的季节性及生境类型对底栖清除者摄食行为的调控机制

研究人员通过Baited Remote Underwater Video (BRUV)系统，探究了加拿大Nain群岛冰封春季与无冰秋季不同生境中底栖清除者对鱼类、水母、海藻和蟹类四种食物源的响应差异。结果表明季节性和生境复杂性显著影响清除者群落结构与摄食强度，其中鱼类残骸吸引最多样化的清除者群落，而结构复杂的红藻床支持最高摄食活性。该研究揭示了高纬度海洋食物网底向上调控的生态机制，为气候变化下极地生态系统功能预测提供了关键数据。

　　

在北极和亚北极地区，强烈的季节变化塑造了独特的海洋生态系统，但关于底栖食物网如何响应不同食物来源和环境条件的变化仍存在知识空白。随着气候变化加剧，极地海域的冰盖覆盖时间缩短、水温上升，这些变化可能通过改变食物来源的可得性和质量，进而影响整个生态系统的功能。加拿大Nain群岛作为典型的亚北极海域，其强季节性和多样的生境类型为研究这些问题提供了理想场所。

为揭示高纬度环境中食物网调控机制，研究人员在Nain群岛沿海水域（深度≤20米）部署了诱饵远程水下视频系统（Baited Remote Underwater Video, BRUV），比较了冰封春季和无冰秋季不同生境（包括泥质底、红藻床等）中底栖生物对四种食物源（鲱鱼Clupea harengus、狮鬃水母Cyanea capillata、海带Laminaria sp.和雪蟹Chionoecetes opilio）的响应。通过分析清除者群落的物种组成、最大个体数（maxN）和首次到达时间等指标，探讨了季节、生境和食物质量对底栖食物网的交互影响。

研究团队采用BRUV系统进行非破坏性采样，该系统配备GoPro相机和LED光源，记录1-2小时的清除者活动。通过分区聚类分析（Partition Around Medoids, PAM）识别生境类型，利用广义线性混合模型（General Linear Mixed Model）分析到达时间差异，并基于Bray-Curtis相似性矩阵进行主坐标分析（Principal Coordinate Analysis, PCoA）和PERMANOVA检验群落组成差异。

季节性与摄食活性
结果显示秋季清除者活动显著强于春季（Kruskal-Wallis检验，p=0.01），仅秋季观察到岩鳕（Gadus macrocephalus）和寄居蟹（Pagurus acadianus/pubescens）等物种。这表明低温与低初级生产力的春季可能抑制了底栖生物代谢活动。

生境类型的影响
红藻床支持了最高的清除者多样性和丰度（p<0.05），其三维结构为蟹类和海胆提供了栖息地。相比之下，覆盖植屑的泥质底以骨螺（Buccinum undatum）为主，而水螅虫场（cerianthid fields）因采样季节限制未显示高活性。

食物源的营养价值
鲱鱼处理组吸引了最多的清除者（78.7%蛋白质含量），以蟾蜍蟹（Hyas spp.）和骨螺为主；水母（16.5%蛋白质）主要被绿海胆（Strongylocentrotus droebachiensis）利用；海带和雪蟹处理组仅分别吸引海胆和骨螺。营养价值的差异驱动了清除者群落的特异性响应。

讨论与意义
该研究证实了季节变化通过调节清除者代谢活性影响食物网能量流动，而生境复杂性决定了哪些物种能够获取资源。值得注意的是，尽管水母营养价值低，但其快速被利用的现象（<1小时）表明极地生态系统存在高效的有机质再循环途径。红藻床作为生物多样性热点，其保护对维持生态系统功能至关重要。

研究还发现，作为当地重要渔业资源的岩鳕仅响应鱼类残骸，提示食物源变化可能直接影响渔业资源。绿海胆的多食性特征使其成为环境变化的潜在受益者，可能在未来改变海藻分布格局。这些发现为预测气候变化下极地海洋生态系统的响应提供了关键机制理解，成果发表于《Estuarine, Coastal and Shelf Science》。