斐济大白墙软珊瑚优势群落的深度驱动种群动态研究

研究人员针对热带珊瑚礁生态系统中软珊瑚(Alcyonacea)种群动态认知不足的问题，通过空间点过程分析(SPPA)技术，揭示了斐济大白墙(GWW)以Nephtheidae软珊瑚为主导的垂直礁区群落构建机制。研究发现繁殖策略与栖息地异质性的协同作用驱动种群分布，并提出摄食时间生态位分化可能是维持滤食者多样性的关键机制，为理解气候变暖背景下珊瑚礁相变终点生态系统功能提供了新视角。

　　

在全球气候变化导致硬珊瑚急剧衰退的背景下，热带珊瑚礁生态系统正经历前所未有的相变。作为礁区重要组成部分的软珊瑚(Alcyonacea)，部分类群展现出对温度胁迫、酸化等环境压力的显著抗性，甚至在某些区域形成优势群落。然而，这类生态系统的种群动态机制长期缺乏系统研究。剑桥大学动物学系Nile P. Stephenson团队联合斐济当地研究机构，选择斐济索莫索莫海峡标志性的大白墙(Great White Wall, GWW)垂直礁区——一个以白色Nephtheidae软珊瑚(占比85.8%)为主导的独特生态系统，通过创新性空间分析方法揭示了深度梯度下软珊瑚群落的构建规则。相关成果发表于《Coral Reefs》期刊。

研究采用结构运动摄影测量术(Structure-from-Motion photogrammetry)构建了377.74 m²礁区的三维模型，对25,496个生物体进行空间定位。通过空间点过程分析(SPPA)拟合Thomas聚类(TC)和异质泊松(HP)等模型，解析了白Nephtheidae、水螅体、柠檬海绵等六种优势类群的分布模式。关键发现包括：(1) 白Nephtheidae和水螅体在厘米尺度服从Thomas聚类(反映繁殖限制)，在米尺度符合异质Thomas聚类(反映栖息地选择)；(2) 随深度增加，所有类群的母株密度(κ)升高而集群半径(σ)减小，表明白Nephtheidae通过繁殖可塑性(裂殖、出芽等多策略)实现深度适应性扩张；(3) 藻类在浅层(17-23.5 m)呈现大集群分布，深层(28-33.5 m)则转为小集群，反映光限制效应。

研究首次提出"时间生态位分配"假说解释软珊瑚群落的共存机制：优势种白Nephtheidae仅在强水流期伸展捕食器，而其他滤食者(如柠檬海绵)可能利用间歇期摄食，这种时间维度上的资源分配缓解了种间竞争。该发现为理解相变后珊瑚礁的生态系统功能提供了新框架——尽管软珊瑚主导的群落可能削弱海岸防护等传统礁区服务功能，但其通过行为可塑性维持的生物多样性仍具重要生态价值。

研究结论部分强调，GWW生态系统呈现"早期演替停滞"特征，推测是快速生长的Nephtheidae与周期性干扰(如风暴)共同作用的结果。这一发现为预测气候变化下珊瑚礁的相变轨迹提供了重要参