季节性沿岸流对胶质浮游动物分布的影响——以管水母Muggiaea atlantica为例

本研究通过7天航次调查，首次揭示了爱尔兰沿岸流(ICOC)对胶质浮游动物群落结构的关键调控作用。研究人员采用300μm网目多联网采样结合CTD水文测量，发现管水母Muggiaea atlantica在沿岸流中的丰度显著高于外海(1.36 vs 0.08 ind. m-3)，证实该季节性流可能作为"水母高速公路"将M. atlantica从英吉利海峡输送至爱尔兰海域，为理解浮游生物扩散机制提供了新视角。

　　

在浩瀚的海洋中，看似微弱的沿岸流实则扮演着"海洋传送带"的重要角色。爱尔兰西南海域的季节性沿岸流(ICOC)以其独特的水动力特征闻名，虽然宽度仅3-4公里、深度30米左右，却能以高达50 cm/s的速度输送水体。过去的研究已充分证明该流对有害藻华(HABs)的传播作用，但对其如何塑造浮游动物群落、特别是胶质浮游动物的分布格局，科学界仍知之甚少。其中，管水母Muggiaea atlantica作为水产养殖业的"隐形杀手"，曾在挪威和爱尔兰引发大规模鱼类死亡事件，但其在爱尔兰海域的季节性暴发机制始终成谜。这个每年夏末秋初准时造访爱尔兰西南海岸的"不速之客"，究竟从何而来？又为何能年复一年地准时出现？这些问题的答案可能就隐藏在那条纤细却强劲的沿岸流中。

为解开这些谜团，Maria McGuinness等研究团队在《Hydrobiologia》发表了开创性研究。研究人员在2021年8月25-31日期间，沿爱尔兰科克郡海岸布设三条断面，使用配备300μm网目的多联网进行分层采样(0-75m分5层)，同步采集CTD水文数据。通过计算地转流速(4km分辨率)精确定位ICOC核心区域，结合Bray-Curtis相似性分析和基于距离的冗余分析(dbRDA)等方法，系统解析了23种胶质浮游动物的分布格局与水文因子的关系。

【主要技术方法】

1. 1.

   水文测量：使用Seabird 911 CTD获取温度、盐度、深度剖面数据，计算地转流速确定ICOC边界；

2. 2.

   生物采样：Hydrobios多联网(0.25 m²开口面积)进行分层拖网，分5个深度层采集样本；

3. 3.

   实验室分析：Zeiss体视镜鉴定胶质浮游动物至最低分类单元，Physonect管水母通过计数浮囊体定量；

4. 4.

   统计分析：采用Bray-Curtis相似性、NMDS排序、dbRDA环境因子分析和SIMPER差异贡献分析。

【研究结果】

1. 1.

   沿岸流特征：CTD剖面显示26.75 kg/m³等密线构成底部锋面，地转流速计算证实ICOC核心流速达45-50 cm/s，自东向西逐渐减弱。

2. 2.

   群落组成：共鉴定23个胶质浮游动物类群，优势种为Aglantha digitale(2.56±5.14 ind. m^-3)、Pleurobrachia pileus(1.00±1.03 ind. m^-3)和Nanomia sp.(0.65±1.28 ind. m^-3)。dbRDA分析显示温度和深度是影响群落结构的最主要环境因子(R²=0.57，p=0.001)。

3. 3.

   M. atlantica分布：呈现显著的空间异质性，近岸(1.36 ind. m^-3)和沿岸流中(0.56 ind. m^-3)丰度显著高于外海(0.08 ind. m^-3)(p<0.001)。其无性生殖阶段(多营养体期)主要分布在15-30m流速最大水层，而有性生殖阶段(芽体期)则更多出现在较深水域。

4. 4.

   群落差异：SIMPER分析显示A. digitale(贡献率31%)、P. pileus(25%)和M. atlantica(16%)是造成近岸/沿岸流群落与离岸群落差异的主要物种。近岸与沿岸流群落相似性高，表明ICOC与近岸水体存在生物交换。

【结论与意义】

这项研究首次证实爱尔兰沿岸流(ICOC)在调控胶质浮游动物分布中的关键作用，特别是为M. atlantica的季节性暴发提供了合理解释。研究显示该沿岸流可能作为生物走廊，将M. atlantica从其源区(可能是英吉利海峡或凯尔特深海)输送至爱尔兰海域，这与1905年Gough观察到的物种扩散路径高度吻合。这种由中小尺度水动力特征驱动的浮游生物连通性机制，不仅解释了爱尔兰海域M. atlantica的年际变化，也为全球其他类似沿岸流系统(如智利沿岸流、阿拉斯加沿岸流等)的生物扩散研究提供了范式。研究成果对预测有害水母暴发、保护水产养殖业具有重要实践价值，同时深化了对物理-生物耦合过程的认识，为海洋生态系统管理提供了科学依据。