太平洋牡蛎(Magallana gigas)与红树林共生体系对河口生物多样性的影响机制研究

【字体: 时间:2025年06月16日 来源:NeoBiota 3.9

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  本研究针对非本地基础物种太平洋牡蛎(Magallana gigas)在澳大利亚温带河口红树林生态系统的生态影响展开研究。通过对比牡蛎礁、红树林(Avicennia marina)和裸沉积物三种生境,结合样方调查、地笼网和远程水下视频(RUV)技术,发现M. gigas礁显著提升了无脊椎动物和鱼类的物种丰富度、生物量及觅食行为,但同时促进了欧洲岸蟹(Carcinus maenas)等入侵物种的扩散。该研究为全球河口生态系统中非本地牡蛎礁的管理提供了复杂权衡的科学依据,成果发表于《NeoBiota》。

  

在全球气候变化和人类活动加剧的背景下,河口生态系统正面临前所未有的压力。作为典型的"生态工程师",红树林(Avicennia marina)通过其独特的根系结构维持着河口区域的生物多样性和生态功能。然而,随着太平洋牡蛎(Magallana gigas)这一全球性入侵物种的扩散,其与本地红树林的相互作用机制及其生态影响成为亟待解决的科学问题。在澳大利亚南部的Port River-Barker Inlet河口,野生M. gigas种群已从零星分布发展为密集的生物礁体,这种新型生境是否会影响红树林生态系统的结构和功能?又会给本地生物多样性带来哪些机遇与挑战?

为回答这些问题,来自国外研究机构的研究团队开展了一项系统的生态调查。研究选取了三种典型生境:纯红树林、牡蛎-红树林复合礁体和裸沉积物区域,采用多尺度研究方法揭示了非本地牡蛎礁的生态效应。研究成果发表在生态学权威期刊《NeoBiota》上,为全球河口生态系统的管理提供了重要参考。

研究团队综合运用了四种关键技术方法:1)0.5×0.5m样方摄影法量化底栖覆盖率和红树幼苗密度;2)挖掘样方法(1mm筛网)收集大型底栖动物;3)非诱饵远程水下视频系统(RUV)记录鱼类行为;4)地笼网采样获取鱼类样本。所有调查均在1.5m水深的高潮期完成,覆盖三个采样周期。

【太平洋牡蛎生境特征】研究发现,M. gigas礁区牡蛎密度达254±32 ind.m-2
,生物量高达13.15±1.52 kg.m-2
,显著高于其他生境。值得注意的是,牡蛎礁并未影响红树气生根(pneumatophore)的密度(254±27 roots.m-2
)或形态(直径9.9±0.2mm,高度89.4±2.9mm),但促进了红树幼苗的定居(6.6±1.1 ind.m-2
)。

【底栖动物群落】通过48个挖掘样方共鉴定64种11,500个生物体。牡蛎礁支持了92%的物种,其中21种为其独有。等足类(Sphaeromatidae spp.)和小岸蟹(Brachynotus spinosus)被确定为礁体特征种。与红树林和裸沉积区相比,牡蛎礁的无脊椎动物丰富度(23.9±1.2种)、密度(1,534±191 ind.m-2
)和生物量(426±84 g.m-2
)分别高出2倍、1.8倍和7.6倍。

【鱼类群落与觅食行为】RUV调查显示,牡蛎礁的鱼类丰富度(10.6±0.9种)和丰度(148±40.2 MaxN)最高。特征种包括牡蛎鳚(Omobranchus anolius)和黑鲷(Acanthopagrus butcheri)。观测到730次觅食行为中,51%发生在牡蛎礁。地笼网数据进一步证实,牡蛎礁中的南方长鳍鰕虎鱼(Favonigobius lateralis)等物种体型显著更大(p<0.05)。

【非本地物种的扩散】研究首次在南澳记录到海神骨螺(Pyrazus ebeninus)和精致鰕虎鱼(Favonigobius exquisitus)。97%的非本地物种(如欧洲岸蟹Carcinus maenas)出现在牡蛎礁,表明其可能成为"次级入侵"的跳板。

讨论部分指出,M. gigas与红树林形成的促进级联(facilitation cascade)创造了结构异质性,通过提供避难所、摄食场所和繁殖基质增强了生态位多样性。这种"双刃剑"效应体现在:一方面补偿了当地99%消失的本地牡蛎礁(Ostrea angasi)生态功能,支持了渔业资源;另一方面可能改变种间关系网络。作者建议在管理实践中需权衡其生态服务价值与入侵风险,特别是在气候变化可能加速其向极地扩散的背景下。该研究为全球河口生态系统应对生物入侵提供了重要的案例参考,也为"新生态系统"理论框架提供了实证支持。

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