夜间人造光（ALAN）改变海藻繁殖物候：对海岸生态系统基础物种的影响

本研究针对夜间人造光（ALAN）对海藻繁殖物候的潜在影响展开调查。研究人员通过反射光谱法量化评估了三种褐藻在ALAN梯度下的生殖器成熟变化，发现ALAN显著逆转了潮间带褐藻的季节性繁殖模式，导致其繁殖期延长至冬季。该研究首次提供ALAN干扰大型藻类繁殖物候的野外证据，强调需将ALAN纳入海岸生态保护策略以维护关键生境。

　　

随着全球城市化进程不断加速，夜间人造光（Artificial Light at Night, ALAN）作为一种新兴的环境压力源正迅速蔓延，其生态影响日益受到关注。尽管ALAN已被证实可扰乱陆生植物的繁殖物候，但其对海洋大型藻类繁殖时间的影响却长期被忽视。海藻作为海岸生态系统的“工程师”，不仅为无数海洋生物提供栖息地与食物来源，还在碳固定、净化水质和维护生物多样性等方面发挥关键作用。然而，在光污染不断加剧的背景下，藻类繁殖是否受到影响，以及可能带来怎样的生态后果，成为亟待解答的科学问题。

在这一背景下，Emma Moyse等研究人员在《Environmental Pollution》上发表了一项开创性的研究，首次通过野外实验探讨ALAN对三种常见褐藻（Ascophyllum nodosum、Fucus serratus和Fucus vesiculosus）繁殖物候的影响。研究团队选取英国普利茅斯湾沿岸四个ALAN梯度差异明显的站点，在六个月内定期采集藻体样本，并运用高光谱反射光谱技术定量测定生殖器（receptacle）的成熟程度。该方法通过计算500–675 nm波长范围内的总亮度（B₁）值，客观反映藻类生殖器的颜色变化，从而避免了人为主观判断带来的误差。

研究主要依托以下关键技术方法：首先，使用天空质量仪（Sky Quality Meter）量化各站点的ALAN水平，站点亮度范围介于16.15–18.76 mag arcsec^?2；其次，采用海洋光学高光谱仪（Ocean Insight HDX-XR）配合积分球光源，在标准化光照条件下测量藻体反射光谱；最后，利用负二项广义线性模型（negative binomial GLM）进行统计建模，分析不同站点和时间的繁殖物候变化趋势。

3. Results

研究表明，ALAN exposure显著改变了两种褐藻的繁殖物候。在Ascophyllum nodosum中，低ALAN站点（Wembury）的生殖器亮度随季节推进而下降，符合其夏季繁殖高峰的正常模式；然而在中、高ALAN站点（Mountbatten和Coxside），生殖器亮度反而上升，显示繁殖活动持续至冬季。这一趋势在统计上显著（p < 0.05），表明ALAN逆转了该物种的季节性物候。在Fucus serratus中，只有最高ALAN站点（Coxside）出现生殖器亮度显著增加（上升101%），其他站点则保持稳定，说明其响应存在阈值效应。相比之下，Fucus vesiculosus的繁殖物候未受显著影响，可能因其主要繁殖期不在研究时间内。

4. Discussion

本研究首次提供ALAN disrupt大型藻类繁殖物候的野外证据，并揭示物种特异性响应。ALAN可能通过延长光周期感知，干扰藻类的生物钟和潮汐节律同步，从而导致繁殖时间偏移。这种物候紊乱可能造成幼体释放时间与环境条件不匹配，进而影响繁殖成功率和种群稳定性。鉴于褐藻作为海岸带基础物种（foundation species）的重要性，ALAN诱导的物候变化可能进一步加剧生境破碎化，降低生物多样性，并削弱生态系统功能。因此，将ALAN纳入海岸保护策略刻不容缓，未来需结合生理实验深入解析其分子机制，并评估长期生态后果。