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圣安唐岛黑珊瑚与柳珊瑚群落的多样性、分布及生态功能:揭示佛得角群岛海洋生态系统的关键基石
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月26日 来源:Progress in Oceanography 3.8
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本研究首次系统评估了佛得角圣安唐岛浅海-中光层(18-50 m)黑珊瑚与柳珊瑚群落的分布、密度及功能特征,发现NE/SE区域存在全球罕见的黑珊瑚高密度区(如Stichopathes luetkeni密度达46.0±50.5 colonies/m2),揭示了水流动力学驱动下的形态-功能分化规律,为热带大西洋珊瑚生态系统保护提供了关键基线数据,对海洋保护区(MPA)规划具有重要指导意义。
在热带大西洋的佛得角群岛,珊瑚生态系统正面临前所未有的挑战。这个被誉为"海洋生物多样性热点"的群岛,其西部岛屿圣安唐岛的珊瑚群落却长期处于"科学盲区"。更令人担忧的是,随着气候变化引发的白化事件和渔业活动的加剧,这些脆弱生态系统正面临崩溃风险。然而令人惊讶的是,这片海域可能隐藏着全球罕见的黑珊瑚"超级群落"——它们的密度可能打破现有记录,但至今无人系统记录。
为揭开这一谜团,来自葡萄牙、西班牙等多国研究团队在《Progress in Oceanography》发表了开创性研究。团队采用跨学科方法,结合SCUBA和混合气体循环呼吸器潜水技术,对14个采样点(18-50 m深度)进行系统调查。通过50×50 cm样方(0.25 m2)和10 m线样方相结合的方法,运用BIIGLE 2.0平台进行图像注释,并采用PRIMER 6+软件进行群落结构分析。特别创新的是引入功能性状分析框架,量化生长形态(分枝平面型/灌木型/直立无分枝型)、高度(0-30 cm分级)和骨骼类型(含骨片/几丁质)等关键功能指标。
【多样性、丰度与种群特征】
研究鉴定出11种珊瑚(5种黑珊瑚+6种柳珊瑚),其中NE/SE区域的Esfinge站点展现最高多样性(Shannon指数H′=1.639)。密度分布呈现惊人差异:Gates of Eden站点黑珊瑚密度达77.9±56.3 colonies/m2,其中Stichopathes luetkeni局部密度(46.0±50.5 colonies/m2)超越东太平洋等传统高密度区记录。种群高度结构显示:柳珊瑚Leptogorgia capverdensis平均仅4.7±3.3 cm,而黑珊瑚Antipathella wollastoni可达30.3±18 cm,揭示显著的生态位分化。
【形态-功能性状结构】
PCoA分析显示95.5%变异由前两轴解释,骨骼类型(轴1)和体型(轴2)构成关键分异维度。NE/SE陡峭岩壁站点由高大灌木型黑珊瑚主导,适应强水流环境;NW平坦区域则被小型平面分枝型柳珊瑚占据。功能丰富度(FRic)图谱显示Hanging Garden Flat站点达峰值0.99,其三维生境复杂度可能支持更高附属生物多样性。
【生态启示与保护策略】
该研究首次揭示佛得角存在三种典型珊瑚组合:黑珊瑚主导型(高水流区)、柳珊瑚主导型(缓流区)和混合高多样性型(NE/SE过渡带)。特别值得注意的是,黑珊瑚在垂直岩壁形成的"森林"延伸达500 m,其几丁质骨骼的螺旋结构(Drake & Mass, 2022)解释了抗水流机制。针对保护优先级,作者提出"功能代表"策略:优先保护Hanging Garden Flat(FRic=0.99)和Gates of Eden(密度峰值),同时纳入Gorgonian Valley I(典型柳珊瑚群落)和Canjana(过渡类型)。
这项研究不仅填补了热带大西洋珊瑚生态的关键空白,更创新性地将功能性状分析引入深海珊瑚研究。渔民参与式保护模式的初步实践(如Ponta de Pe?a区域)证明,将生态数据转化为社区可理解的保护行动,可能是平衡渔业与保护的关键。正如作者强调:"这些珊瑚群落不是海底装饰,而是支撑佛得角渔业经济的隐形工程师"。该成果为全球中光层生态系统研究树立了新范式,也为正在制定的佛得角海洋空间规划提供了不可替代的科学依据。
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