塞浦路斯共和国近海养殖区沉积物底栖生态状态的长期评估:基于12年监测数据的生态质量指标验证

【字体: 时间:2025年06月28日 来源:Marine Pollution Bulletin 5.3

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  本研究针对地中海东部近海鱼类养殖对底栖生态的长期影响,通过整合塞浦路斯12年监测数据(2010-2021年),评估了BENTIX、BQI-Family等6种底栖生态质量指标(EcoQs)的适用性。研究发现养殖笼50米外生态质量可接受,且BENTIX与BQI-Family指数高度吻合,为东地中海寡营养环境下的低成本监测提供了优化方案。

  

在地中海温暖的寡营养环境中,近海鱼类养殖的快速发展引发了对底栖生态系统影响的广泛关注。有机物的持续沉积可能导致底栖大型动物群落结构改变、生物多样性丧失及生态系统功能退化。尽管欧盟水框架指令(WFD)要求成员国实施统一的生态监测标准,但不同国家采用的生物指标存在显著差异,使得跨区域数据比对困难。塞浦路斯作为地中海东部重要的水产养殖国,其独特的海洋环境特征使得现有生态质量评估工具的适用性亟待验证。

塞浦路斯的研究团队通过分析7个养殖场12年(2010-2021年)的监测数据,首次系统评估了国家环境监测协议(CyMAqua-EMP)的实施效果。研究整合了两家咨询机构(C1、C2)对BI、KM等8个养殖点的夏季采样数据,包括0米(笼下)、50米、200米、500米及参照站点的底栖生物群落和沉积物参数。

关键技术方法包括:1)使用Van Veen抓斗采集沉积物样本,通过0.5 mm筛网分离底栖大型动物;2)应用PRIMER-E v7进行多变量分析(PERMANOVA、SIMPER);3)计算6种生态质量指数(BENTIX、BQI-Family、AMBI、M-AMBI、BO2A、MEDOCC);4)采用CANOCO v5.0进行典范对应分析(CCA);5)通过R软件进行指示物种分析(IndVal)和Kappa一致性检验。

2.1 研究区域
监测覆盖塞浦路斯南部3个"养殖区"的7个养殖场,水深20-66米,主要养殖欧洲鲈鱼(Dicentrarchus labrax)和金头鲷(Sparus aurata)。沉积类型以泥质为主(BI、KM站点),TL和TV站点为砂质底。

2.3 数据分析
群落结构分析显示,咨询机构间的分类差异是群落变异的主要来源(解释3.37%变异),其次为沉积类型(1.91%)和养殖场距离(1.63%)。PERMANOVA证实距离与咨询机构的交互作用不显著(p>0.05),表明生态质量评估不受分类学差异影响。

3. 结果
指示物种分析发现:

  • 笼下站点: Capitellidae(特异性96%)、Nereididae(97%)等环节动物占优,Capitella capitata复合体为主要指示种(IndVal=0.908)
  • 参照站点: 双壳类(Veneridae、Cardiidae)和棘皮动物更丰富
    生态质量评估显示:
  • 50米外站点85%达到"良好/优秀"标准(BENTIX阈值:泥底>3,砂底>4.5)
  • BENTIX与BQI-Family显著相关(r=0.40),AMBI与MEDOCC近乎完全一致(r=0.99)

4. 讨论
这项长达12年的研究证实:
1)现行监测协议能有效识别养殖影响,50米可作为东地中海养殖场的生态安全距离;
2)BENTIX和BQI-Family是评估东地中海寡营养环境的优选指标,后者因采用科级分类更具成本效益;
3)分类学差异不影响生态质量判定,但需更新物种清单以涵盖新记录种。

该研究为地中海东部养殖业的可持续发展提供了关键科学依据,其建立的评估框架可推广至类似寡营养海域。未来建议整合硫化物等环境参数,并针对东地中海特征重新校准M-AMBI的生态质量比值(EQR)阈值。发表于《Marine Pollution Bulletin》的这项成果,标志着近海养殖生态监测向区域精准化评估迈出了重要一步。

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