亚热带河口海草床功能群组成结构与斑块性研究：以三种对比性河口生态系统为例

本研究针对南非三种不同水文特征的河口系统（Knysna、Keurbooms和Swartvlei），通过分析濒危海草Nanozostera capensis附生大型底栖动物的28个功能群，揭示了以微腹足类（EMG）为主导和以其他功能群为主导的两类显著差异的群落结构模式，发现微腹足类丰度是底栖动物斑块性（Lloyd's Ip指数1.36-2.74）的主要驱动因素。该研究为河口生态系统功能群动态与空间异质性提供了新见解，对濒危海草床保护具有重要指导意义。

　　

在亚热带海岸带生态系统中，海草床作为关键的"海洋草原"，承载着极高的生物多样性和生态服务功能。然而，全球范围内海草床正以每年7%的速度消失，其中濒危物种Nanozostera capensis（南非特有矮鳗草）的生存状况尤为严峻。更令人困惑的是，尽管全球海草附生动物群落存在普遍的功能群相似性，但不同地理区域的海草床却展现出截然不同的优势类群格局——这一现象至今缺乏系统解释。为此，R.S.K. Barnes团队选择南非东开普省相邻的三种水文特征迥异的河口（永久开放的Knysna河口湾和Keurbooms潟湖、间歇开放的Swartvlei河口），开展了一项突破性的比较研究。

研究人员采用标准化取样方法（32个0.0054 m²的710 μm网目核心样本），对ELWS（小潮低潮线）至1.5米水深的海草床进行系统采样。通过功能群划分（Barnes和Hendy体系）、Lloyd's I_p斑块性指数计算和Bray-Curtis相似性聚类等分析方法，揭示了两个颠覆性发现：首先，所有河口都存在"微腹足类主导型"（EMG占比49-89%）和"非微腹足类主导型"（EMG仅3-4%）两种截然不同的群落状态，且不存在中间过渡类型；其次，微腹足类（包括待定新属'Assiminea' capensis、'Hydrobia' knysnaensis和Alaba pinnae）的分布呈现显著空间异质性（I_p=1.72），其密度变化可解释整体群落斑块性变化的93%。

研究结果部分，在"功能群组成对比"中发现：微腹足类主导型群落的总生物量显著更高（P=0.025），且其斑块性指数（1.42）明显高于非主导型（1.12）。通过排除EMG数据的重新计算，揭示了河口分区（口门、潟湖、上游）对底层功能群结构的真实影响。"斑块性驱动机制"分析显示，在Knysna河口湾口门区，单种微腹足类Alaba pinnae的密度可达39,000 ind./m²，创造了迄今报道最高的亚热带海草附生动物密度记录。"地理变异模式"则表明，尽管三种河口共享80%的特有物种，但微腹足类在Swartvlei和Keurbooms的主河道海草中占优，而在Knysna却仅栖息于支流——这种分布差异无法用水文参数解释。

讨论部分提出了三个关键科学问题：首先，微腹足类在南非河口的统治性地位（全球罕见）可能源于特殊的生物地理历史，但相关分类学混乱（如'Hydrobia' knysnaensis尚未正式定名）阻碍了深入研究。其次，亚热带海草附生动物的功能冗余现象（如Paraonid多毛类在Knysna占优而在其他河口缺失）暗示着未被认知的生态位分化。最后，研究强调了传统河口监测项目的重大缺陷——过去因忽视微小型贝类（<2 mm），严重低估了这些"生态工程师"的调控作用。

这项发表于《Marine Environmental Research》的研究，首次系统揭示了功能群组成在河口海草床中的二元分布模式，为理解底栖动物群落组装机制提供了新范式。其建立的标准化功能群分析方法（含28个营养功能组），已被南非国家生物多样性评估计划（NBA）采纳为河口健康评价的新标准。更重要的是，研究发现间歇开放型河口（如Swartvlei）与永久开放型系统具有相似的功能群弹性，这为气候变化背景下的海岸带适应性管理提供了关键科学依据。