海洋热浪后移除死亡珊瑚骨骼可缓解珊瑚-藻类竞争并促进珊瑚幼体补充

这篇研究通过4年野外实验证明，移除海洋热浪后遗留的死亡珊瑚骨骼能显著降低大型藻类(Lobophora sp.)覆盖率50%，使存活珊瑚量提升1.6倍，并促进珊瑚幼体在稳定基质上的定居密度增加5倍。研究采用水下摄影测量(AI-powered photogrammetry)技术，首次揭示死亡骨骼作为新型基质会改变珊瑚礁生态系统的竞争格局，为珊瑚礁管理提供了基于物质遗产(material legacies)调控的创新策略。

　　

生态扰动新范式下的珊瑚礁管理策略

INTRODUCTION

全球变化背景下，生态扰动机制正在发生根本性转变。作为典型的基础物种(foundation species)，珊瑚礁面临海洋热浪(marine heatwaves)和长棘海星(Crown of Thorns seastars)爆发等新型扰动，这些事件会留下大量直立死亡珊瑚骨骼——这种"物质遗产"(material legacy)显著区别于热带风暴造成的珊瑚粉碎性破坏。研究团队在法属波利尼西亚莫雷阿岛(Moorea)的珊瑚礁开展实验，探讨移除死亡骨骼是否能够改善珊瑚的恢复潜力。

METHODS

实验设计采用配对样方对照：

1. 在2019年热浪事件4个月后，选取20个4m²的礁区样方，随机分配为骨骼移除组(Skeleton Removal)和保留组(Skeleton Retention)

2. 使用锤凿人工移除>50%组织损失的死亡分枝珊瑚(主要为Pocillopora和Acropora)

3. 采用亚毫米级精度的水下摄影测量技术，结合AI图像分析软件TagLab，构建数字高程模型(DEM)和正射影像

4. 通过750-900个网格点分类法量化大型藻类覆盖

RESULTS

四年监测发现：

1. 珊瑚存活率：移除组保持46%初始珊瑚覆盖，显著高于保留组(28%)

2. 藻类竞争：Lobophora在骨骼保留样方中覆盖率高达23%，是移除组的3倍，且该藻类显著偏好死亡骨骼基质(χ²=1007.1,p<0.001)

3. 幼体补充：移除组中稳定礁石基质的珊瑚幼体密度(0.7个/m²)是保留组的5倍

DISCUSSION

研究揭示了三个关键机制：

1. 死亡骨骼作为新型物理基质，通过庇护藻类早期发育而打破传统竞争平衡

2. 骨骼结构削弱草食动物的摄食效率，形成自我强化的藻类优势状态

3. 骨骼降解形成的碎石(rubble)不利于珊瑚幼体长期存活

管理启示：

在碳酸盐预算非赤字区域，选择性移除死亡分枝珊瑚骨骼可作为有效的礁区管理工具。但需注意该策略在加勒比海等钙化赤字区域的适用性限制。未来研究应探索骨骼移除强度与频率的优化方案，并评估对礁区鱼类群落的影响。

技术创新点：

研究首次将2.5D影像分析技术应用于珊瑚礁生态监测，通过表面曲率校正实现了亚毫米级精度的珊瑚生长/死亡量化，为生态过程研究设立了新标准。