Vamizi岛海洋保护区珊瑚礁底栖群落的时空动态:软珊瑚竞争与保护成效的长期评估

【字体: 时间:2025年06月06日 来源:Journal of Sea Research 2.1

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  本研究针对珊瑚礁生态系统因过度捕捞导致的硬珊瑚向软珊瑚/藻类群落转变问题,通过16年追踪Vamizi岛MPA内外底栖群落动态,发现保护措施虽未显著改变整体群落结构,但促进了硬珊瑚恢复并稳定软珊瑚比例,为MPA设计及珊瑚礁恢复策略提供了印度洋西部的关键案例。

  

珊瑚礁作为海洋生物多样性的热点,正面临全球性衰退。过度捕捞、气候变化和局部人为干扰导致硬珊瑚(Scleractinia)主导的生态系统向藻类或软珊瑚(Octocorallia)优势群落转变,这种"相变"(phase shift)严重削弱了珊瑚礁的生态功能。尽管海洋保护区(MPA)被广泛用于渔业资源保护,但其对底栖群落的恢复效果仍存在争议,尤其对软珊瑚等非造礁生物的作用机制尚不明确。

莫桑比克Vamizi岛的案例具有典型性。该岛位于印度洋西部重要的Quirimbas群岛,其上升流带来的营养盐缓冲了热应激影响,但当地渔民的破坏性捕捞(如砸碎珊瑚驱赶鱼类)持续威胁礁区。2006年建立的38 km2
社区保护区为研究MPA对底栖群落的长期影响提供了天然实验室。

研究团队采用时空对比设计,在2006-2022年间对保护区内外的4个站点(V1/V3为保护组,V2/V6为对照组)进行4次调查。通过SCUBA潜水拍摄3075个0.25 m2
的相片样方,利用CoralNet平台分析硬珊瑚、软珊瑚、藻类等11类底栖覆盖度。采用PERMANOVA检验保护状态与时间的交互效应,并通过β多样性分解(βSOR
=总差异,βSIM
=物种替换,βSNE

【结果】
3.1 底栖覆盖动态
保护区内硬珊瑚覆盖率从2006年的14.5%翻倍至2014年的34.9%,而同期软珊瑚稳定在18-22%。Spearman相关性显示硬珊瑚与软珊瑚呈弱负相关(rs
=-0.26),但软珊瑚与基岩显著负相关(rs
=-0.83),暗示其更依赖非礁基质。对照组硬珊瑚保持27%左右,但软珊瑚从13.4%降至5.9%,且死珊瑚增加6.8%。

3.2 珊瑚多样性
保护区内珊瑚属数从31增至36,香农指数H′维持在2.27;而对照组属数从35降至25,H′跌至1.47。β多样性分析显示,两区域均以物种替换(βSIM

0.1)为主导,但对照组2022年出现显著的嵌套损失(βSNE
=0.146)。

【结论】
研究发现MPA未显著改变整体底栖组成(PERMANOVA p=0.236),但通过减少人为干扰促进了硬珊瑚恢复。软珊瑚未如预期在非保护区扩张,可能因营养限制或社区保护意识提升抵消了捕捞压力。该研究强调:1) MPA对底栖群落的影响需10年以上才能显现;2) 软珊瑚动态更受底-up调控(如营养盐)而非top-down(如食草鱼减少);3) 印度洋西部的珊瑚礁恢复可能需结合本地化保护措施。

论文的创新性在于首次在非洲海域验证"软珊瑚替代假说",并为MPA评估提供了16年的珍贵时序数据。成果发表于《Journal of Sea Research》,对全球珊瑚礁保护策略制定具有重要参考价值。

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