东热带太平洋红藻石床:栖息地结构与生物多样性热点研究

【字体: 时间:2025年06月03日 来源:Aquatic Botany 1.9

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  本研究针对东热带太平洋(ETP)红藻石床(RBs)基础数据匮乏的问题,通过系统调查哥斯达黎加科科斯岛4处浅水RBs的形态特征(密度达4500 nodules m-2)、碳酸钙储量(14-22 kg m-2)及伴生生物多样性(新增58个物种记录),首次揭示该区域RBs作为关键碳汇和生物庇护所的功能差异,为ETP海洋保护政策制定提供科学依据。

  

在浩瀚的东热带太平洋(ETP)海域,隐藏着一类被称为"海洋生物多样性保险箱"的特殊生态系统——红藻石床(Rhodolith beds, RBs)。这些由自由生长的珊瑚藻形成的三维结构,不仅是重要的碳酸钙(CaCO3)生产者,更是数百种海洋生物的栖息地。然而令人惊讶的是,尽管大西洋和地中海区域的RBs已被深入研究,ETP区域的RBs研究却长期处于空白状态,甚至连最基本的分布图和物种清单都残缺不全。这种认知鸿沟直接威胁着海洋保护政策的科学性,特别是在科科斯岛这类被列为世界遗产的敏感区域。

来自哥斯达黎加大学等机构的研究团队在《Aquatic Botany》发表的研究,首次揭开了ETP区域RBs的神秘面纱。研究人员选取科科斯岛4个典型浅水RBs(7-15 m深度),采用跨学科方法系统评估了红藻石形态特征(分蘖状、块状、疣状三类)、单位面积结节密度(1100->4500 nodules m-2)、碳酸盐储量(14-22 kg m-2)等关键参数,并通过潜水调查和实验室分析建立了完整的伴生生物名录。

关键技术方法
研究结合现场采样与实验室分析:1) 使用0.25 m2样方定量采集红藻石样本,测量形态学参数和CaCO3含量;2) 通过视频样带法记录鱼类群落;3) 采用形态学鉴定与文献比对确认物种,整合历史数据建立更新名录;4) 环境参数测量包括深度、光照等。所有工作均获科科斯岛国家公园许可。

研究结果

Rhodolith morphological attributes
四个RBs呈现出显著形态差异:Bahía Weston和Manuelita以疣状为主(>50%),而Silverado和Isla Pájara以分蘖状占优。这种形态分化可能与局部水动力条件相关,分蘖状结构更适应高扰动环境。

Discussion
研究发现科科斯岛RBs具有全球罕见的超高密度(最高达4500 nodules m-2),其碳酸盐储量(22 kg m-2)堪比某些珊瑚礁系统。更新的物种名录显示316种伴生物种中,包含51个ETP特有种和4个IUCN易危物种。特别值得注意的是,不同RBs的群落结构存在显著差异,例如在红藻石体积较大的区域,底栖无脊椎动物丰度明显增高。

Conclusions and directions for future research
该研究填补了ETP区域RBs研究的核心空白,证实科科斯岛RBs是兼具生态与地质价值的"双热点"系统。但当前数据仅覆盖浅水区(<15 m),而该区域RBs可延伸至90 m深度,未来需借助ROV等技术开展深水调查。研究者特别强调,现有管理计划中RBs保护的缺失可能危及316个关联物种的生存,建议将RBs纳入海洋保护区的核心管理对象。

这项研究的意义远超学术范畴——它首次量化了ETP区域RBs的生态系统服务价值,为全球海洋碳汇研究提供了新案例,更重要的是,为科科斯岛这类世界遗产地的保护决策提供了不可替代的科学基线。那些隐藏在红藻石丛中的51个特有种和4个濒危物种的命运,或许就取决于这些数据的应用深度。

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