热带底栖海景中珊瑚礁群落结构的生物物理驱动因素：以法属波利尼西亚泰蒂亚罗阿环礁为例

这篇综述通过多变量分析揭示了海底地形坡度（bathymetric slope）和风向方位（intercardinal bearing）作为关键生物物理驱动因素，解释了泰蒂亚罗阿环礁底栖群落66.02%的组成差异。研究强调了自然环境属性（如地形和风浪暴露）对珊瑚礁生态系统的基础性影响，为人类活动干扰下的珊瑚礁保护与恢复提供了基线数据（baseline data），尤其凸显了远程环礁在生态研究中的独特价值。

　　

Abstract
珊瑚礁作为全球生物多样性热点，其底栖群落构成生态系统的结构基础，受生物物理驱动因素（如地形和风浪）调控数千年。然而，人类活动正逐渐覆盖自然驱动效应，导致群落组成变化溯源困难。本研究通过多变量分析发现，在法属波利尼西亚偏远环礁泰蒂亚罗阿，海底坡度（反映地形陡峭度）和风向方位（作为风浪暴露代理）共同解释了底栖群落66.02%的变异，为自然珊瑚礁系统的基线研究提供了关键数据。

Introduction
珊瑚礁支撑着超过5亿人口的生态系统服务，但自1950年代以来，全球石珊瑚（Scleractinian coral）覆盖率下降超50%。生物物理驱动因素（如地形通过深度、坡度等） historically 设定珊瑚礁生态边界，但人为压力（如气候变化）正在打破这种自然关联。泰蒂亚罗阿环礁因人类干扰较少，成为研究生物物理驱动与群落结构关系的理想场所。

Methods
Study site
泰蒂亚罗阿（17.0164°S, 149.5666°W）由12个小岛和中央潟湖组成，受东南信风主导。其文化历史（如传统资源管理rāhui）限制了人类开发，但椰林种植和入侵鼠类（Rattus spp.）仍对生态系统产生级联影响。

Ecological field surveys
2021年11月，在12个站点开展48条30米视频样带调查，使用GoPro记录底栖群落。通过CoralNet平台分析1006张图像，标注18种底栖类型（如硬珊瑚、CCA、藻类）。

Biophysical data
基于2017年LiDAR数据计算地形坡度、离岸距离等变量，并整合δ¹⁵N数据（反映海鸟营养输入）。风向方位按45°分区（如ESE、WNW）作为风浪暴露代理。

Statistical analyses
通过PCA和dbRDA分析，排除共线性变量（如slope of slope），保留坡度和风向方位。dbRDA采用Bray-Curtis距离矩阵，通过反向选择确定最优模型。

Results and discussion
底栖群落以沙（36.61%±16.37）和碎石为主，硬珊瑚中Porites massive/submassive占比最高（11.06%±5.60）。dbRDA显示坡度（p=0.008）和风向方位（p=0.001）共同解释66%变异，其中ESE风驱动的东部站点群落相似性显著。高坡度区域因沉积物下移抑制珊瑚幼体附着，而暴露站点（如Ahuroa）藻类覆盖较高，可能与草食性鱼类行为变化有关。

研究验证了风浪暴露对环礁内外群落的普适性影响，但指出泰蒂亚罗阿58%底栖为沙/碎石，暗示珊瑚生长的特殊限制。未来需结合波浪能数据（如Wave Watch III）和功能性状分析，以指导基于生物物理耦合的恢复策略。尽管气候变化影响不可避免，这类基线研究仍为理解自然驱动机制提供了不可替代的窗口。