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热带海岸泻湖环境参数的年际变化及其对有孔虫群落的影响:巴西Maricá-Guarapina泻湖系统的生物监测启示
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月06日 来源:Journal of South American Earth Sciences 1.7
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针对海岸泻湖生态系统受气候与人为活动双重影响的问题,研究人员通过分析巴西Maricá-Guarapina泻湖系统(MGLS)干湿季有孔虫群落结构及环境参数(如盐度、pH、DO),发现季节性波动显著影响生物群落分布(如钙质与胶结物种对海洋/封闭环境的偏好),为生物监测中区分自然变异与人为干扰提供了关键依据。
热带海岸泻湖是地球上最脆弱却最具生态价值的生态系统之一,它们像敏感的晴雨表,记录着气候变化与人类活动的双重烙印。在巴西里约热内卢州,Maricá-Guarapina泻湖系统(MGLS)正面临富营养化、淤泥沉积和夏季藻华爆发的威胁。更棘手的是,这些泻湖的盐度会在雨季(淡水主导)和旱季(海水入侵)间剧烈波动,使得科学家难以区分环境变化究竟源于自然节律还是人为破坏。有孔虫——这些微小的单细胞生物,因其对环境变化的快速响应被视为理想的"生态哨兵",但若忽视其季节性迁移规律,监测数据可能产生严重误判。
为了破解这一难题,由巴西国家科学技术发展委员会(CNPq)资助的研究团队对MGLS四座互联泻湖展开干湿季对比研究。他们发现:冬季沉积物以淤泥为主,而夏季则富含有机质的砂质沉积;PERMANOVA分析揭示了显著的时空差异,DCA(去趋势对应分析)更清晰地分离出钙质物种(如Elphidium excavatum)与胶结物种(如Ammotium morenoi)对盐度、pH和溶解氧(DO)的相反响应。这些发现被发表在《Journal of South American Earth Sciences》上,为热带泻湖的生物监测建立了重要的季节校正基线。
研究团队采用多参数水质探头(AKSO AK88)测量水-沉积物界面的盐度、温度等指标,通过埃克曼抓斗采集表层沉积物进行粒度与有机质分析。利用PERMANOVA检验时空差异,DCA和CA(对应分析)解析物种-环境关系,最终识别出4个特征群落:Group I(Ammotium morenoi组合)指示封闭区,Group II(Ammonia spp.组合)广布全湖,Group III(Miliammina fusca组合)代表雨季河流影响区,Group IV(Elphidium excavatum组合)标志冬季海水入侵区。
环境变异性
潮汐观测显示MGLS与外海交换能力微弱,仅Guarapina泻湖存在显著日变化。夏季暴雨使盐度骤降(最低0.3),而冬季蒸发导致盐度梯度从海洋通道(29.2)向内陆递减(15.8),这种"盐度跷跷板"效应直接驱动物种更替。
结论与意义
该研究首次系统揭示了MGLS有孔虫群落的季节演替规律:钙质物种(如Elphidium excavatum)作为"海洋信使"在旱季扩张,而胶结物种(如Ammotium morenoi)则像"封闭环境记录员"在雨季占优。这一发现不仅解释了既往研究中矛盾数据的成因,更提出了生物监测的黄金准则——必须同步分析水文节律与生物响应。对于正在经历气候变暖与海岸开发双重压力的热带泻湖而言,这项研究为精准评估生态健康提供了不可替代的"季节解码器"。
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