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为探究潮控砂质三角洲大型底栖动物群落沿轴向变化及与其他区域差异,研究人员对 Knysna 河口湾潮控砂质三角洲进行研究。结果发现群落组成变化显著但多样性指标相对稳定,该研究为河口生态系统研究提供重要依据。
在广袤的海洋与陆地交界地带,河口湾犹如一个独特的生态舞台,潮控砂质三角洲则是这个舞台上神秘的一角。以往,相较于开阔的海洋沙滩和稳定的避风沙滩,河口湾的砂质区域,尤其是相对活跃的潮控砂质三角洲,在生态研究领域长期被忽视。虽然潮控砂质三角洲在南非等地广泛存在,但针对其底栖大型动物群落作为独特栖息地系统的研究却寥寥无几。而且,尽管这些三角洲从入海口附近的暴露不稳定区域到上游更隐蔽区域呈现出明显的线性栖息地变化,却很少有研究关注其动物群落是否会沿轴向梯度发生变化。在此背景下,对潮控砂质三角洲生态系统的深入探究显得尤为迫切。
为了解开这些谜团,来自国外的研究人员针对南非 Knysna 河口湾的潮控砂质三角洲展开了研究。他们致力于探究大型底栖无脊椎动物群落的分类组成和群落指标是否沿三角洲纵向轴线存在线性变化,同时对比潮控砂质三角洲与对面的落潮通道海岸的动物群落差异,并评估三角洲与河口湾其他区域的动物群落关系。研究成果发表在《Estuarine, Coastal and Shelf Science》杂志上。
研究人员采用了一系列科学的技术方法。首先,他们沿着三角洲选取了四个潮控站点,并在对面的落潮海岸选取了一个对比站点。为确保样本的代表性,在每个站点设置两个至少相距 25 米的采样站,每个采样站采集 16 个随机分布的推芯样本。样本采集后,通过 500μm 筛网现场筛分,在实验室借助 3.5 倍放大镜对动物进行分类和计数。对于物种鉴定,由于分类学的不确定性,大多鉴定到形态种(morphospecies)。之后,利用 PAST 4.15 多变量软件和 Excel 等工具对数据进行分析,通过多种指数和统计方法评估群落特征和物种间关系。
研究结果主要从以下几个方面展开:
- 群落组成变化:Knysna 潮控砂质三角洲的大型底栖动物主要由 Paraonid 多毛类(Paradoneis 和 Levinsenia)和 haustorioid 端足类(主要是 Urothoe)等主导。尽管三角洲长度不足 2km,但沿线动物群落变化显著,尤其是蠕虫和甲壳类动物的相对重要性发生了明显改变。例如,Levinsenia 在靠近入海口的站点密度较高,而在其他站点则被 Paradoneis 取代;Urothoe 在靠近入海口的区域占主导地位,在远端区域则极为罕见。
- 群落相似性分析:不同站点间的动物群落相似性因数据是否转换而有所不同,但总体上两个远端站点(3 和 4)最为相似,而站点 1 和 2 之间的变化最大。通过分析发现,Paradoneis、Urothoe 等物种的丰度变化是导致站点间差异的主要原因。
- 生物多样性指标:共记录到 45 个形态种,整体丰度为 2010 ind m?2。各站点的群落指标相对稳定,没有随三角洲轴线变化的明显趋势。不过,站点 4 的形态种数量和每个样本的丰度最少,站点 3 的丰度最高,站点 2 的每个样本的物种数最多。此外,研究还发现了一种 psammodrilid 多毛类,这是非洲水域的首次记录。
- 与其他区域对比:潮控砂质三角洲的动物群落与上游泥泞沙地和对面落潮海岸的群落存在显著差异。与上游相比,三角洲的大型底栖动物丰度略低,但物种密度无显著差异;与落潮海岸相比,两者在优势物种和群落组成上有很大不同,落潮海岸的优势物种包括 Dipolydora 等,而 Paraonid 多毛类在落潮海岸几乎不存在。
研究结论和讨论部分指出,Knysna 潮控砂质三角洲的砂质系统由 Paraonid 多毛类或 Paraonid 多毛类与 Urothoe 共同主导,这一现象十分罕见。该三角洲的动物群落变化在短距离内十分明显,尽管环境条件相似,但动物群落的响应却截然不同。而且,除了两个 Paraonid 物种外,没有证据表明功能群内存在物种替代现象。另外,Paraonid 多毛类被部分学者视为机会主义物种,但将其纳入生物指数计算时,得出的生态质量状况与实际情况不符,这表明在该研究中 Paraonid 多毛类并非污染的指示物种。此外,psammodrilid 多毛类的发现也丰富了对该区域生物多样性的认识。
这项研究揭示了 Knysna 潮控砂质三角洲大型底栖动物群落的独特特征和变化规律,为河口生态系统的研究提供了重要的数据支持和理论依据,让人们对河口湾生态系统有了更深入的理解,也凸显了潮控砂质三角洲在生态研究中的重要价值,为后续相关研究奠定了坚实基础。