《Estuarine, Coastal and Shelf Science》：Seek in ports and you shall find them: Monitoring marine invasions over time using combined standard assessment methods
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本研究在阿根廷巴塔哥尼亚两个主要港口Puerto Madryn和San Antonio Este进行，采用污损样本、招募板和沉积物采样法，检测到30种非本土和7种隐生物种，其中15种为新的记录。结果显示非本土物种丰富度在Puerto Madryn过去11年 triples，港口间物种共享少，强调互补监测方法的重要性及加强分类能力的必要性。
Karen L. Castro | Clara B. Giachetti | Nicolás Battini | Enrique M. Morsan | Evangelina Schwindt
阿根廷丘布特省普埃托马德林市，海洋生物研究所（IBIOMAR-CONICET）
摘要
海洋生物入侵对生物多样性构成了严重威胁。港口区域是重点关注的对象，因为人工结构和密集的海上交通促进了外来物种的入侵和扩散。港口成为入侵的热点区域，同时也是这些物种向周围自然栖息地进一步扩散的跳板。在这项研究中，我们使用标准化、可重复的评估方法，识别并量化了巴塔哥尼亚两个主要港口——普埃托马德林和圣安东尼奥埃斯特中的外来及隐源性无脊椎动物和大型藻类物种，并对这些物种群落进行了时间对比分析。我们结合了此前在这些港口使用过的两种方法（污损样本调查和补充采样调查），并加入了沉积物采样以监测底栖无脊椎动物群落。我们发现了30种外来物种和7种隐源性物种，其中包括15个新记录；还有一些物种根据最新的区域分类修订，其状态从隐源性变为外来性。总体而言，普埃托马德林的外来物种丰富度在十一年间增加了两倍。两个港口之间共享的外来物种很少，这表明这些港口具有特定的物种分布特征。无论哪个港口，本研究中发现的所有物种中几乎有一半是外来物种，这突显了巴塔哥尼亚港口地区海洋入侵的严重程度。我们的研究结果强调了使用多种互补方法进行检测的重要性，因为有些物种仅通过一种方法才能被发现。最后，一些分类学上的挑战（尤其是在多毛类和海绵类动物中）凸显了加强分类学能力的必要性，以便更早地发现入侵事件，并有效监测港口群落的时间和空间变化，这对于理解和管理海洋入侵至关重要。
引言
海洋生物入侵对人类福祉和自然环境的负面影响已有大量证据支持（IPBES 2023）。人类活动（如沿海城市化、全球贸易和旅行）促进了海洋物种的引入（Bulleri和Chapman，2010；Bishop等人，2017）。许多自然海岸栖息地已被广泛的人工基础设施所取代，改变了海洋景观结构和物种多样性模式（Connell和Glasby，1999；Airoldi等人，2005）。诸如桩基、防波堤等人造海岸结构可以保护海岸线和其他基础设施免受波浪和侵蚀的侵害（Duarte等人，2012）。这些结构为许多潮间带和亚潮带物种提供了栖息地，这些物种根据自身的定居和移动能力适应了新的环境（Airoldi等人，2005）。然而，这些结构特别容易受到外来物种的入侵（Glasby等人，2007；Dafforn等人，2012；Janiak和Branson，2021），因为外来物种在压力条件下通常比本地物种表现得更好（Lenz等人，2011），这归因于它们在抗压能力上的进化优势（Gauff等人，2022），从而使抗压个体相对于非抗压个体具有更高的适应性（Pook等人，2009）。因此，港口（环境干扰和污染程度较高）成为了外来物种的避难所（Gauff等人，2024）。由于航运被认为是海洋物种超出其原产地范围引入和扩散的主要途径，港口区域也成为外来物种入侵的高风险区域（Lodge等人，2006；Clarke Murray等人，2011）。随后的区域扩散可能通过自然扩散以及小型船只（如渔船或休闲船只）的运输共同发生（Wasson等人，2001；Clarke Murray等人，2011；Ferrario等人，2024）。因此，港口及其人工结构在入侵过程中起着关键作用，成为外来物种向自然栖息地（包括保护区）扩散的起点（Simkanin等人，2012；Airoldi等人，2015）。
预防仍然是减少物种引入最具成本效益的措施（Diagne等人，2021；Schwindt等人，2024）。监测和监控在新物种入侵的管理中起着关键作用，因为它们能够通过早期检测系统在物种扩散之前尝试将其根除（Simberloff，2003）。此外，监测还能提供本地和外来物种多样性的基线数据，尤其是在以前未进行过调查的地区，以及那些需要持续更新调查数据的重点港口，从而有助于评估新的入侵事件（Bishop和Hutchings，2011）。监测效果取决于其设计和采样频率。如果距离上次针对外来物种的野外调查已经过去了五年以上，那么实施涵盖广泛门类的标准化评估方法就非常重要，以便及时发现潜在的新入侵（Carlton和Schwindt，2024）。在港口监测中这一点尤为重要，因为全球海上交通持续增加，加剧了入侵的压力和成功入侵的可能性（Lockwood等人，2009；Sardain等人，2019）。
许多因素影响亚潮带海洋环境中外来物种监测的效率，特别是在港口地区。收集物种的结构类型和来源、监测目标是特定外来物种还是预定义的目标物种列表，以及采样方法（定量方法如数量统计或定性方法如存在-缺失数据）都会影响最终的调查结果（表1）。可用的分类学专业知识和物种鉴定技术决定了实际可评估的分类单元数量、空间覆盖范围以及所需的人员数量（Ojaveer等人，2018；Couton等人，2022；Carvalho等人，2023）。例如，使用目标物种列表（观察清单）是一种高效且经济可行的方法，适用于在特定区域内优先监测和检测入侵物种，无论是从生态学还是管辖权角度定义的范围内，同时也适用于不同的利益相关者群体（Minchin等人，2016；Reaser等人，2020b）。快速评估调查方法由分类学专家在短时间内对大量地点进行定性调查（Pederson等人，2021）。这些调查通常还包括使用样方收集定量数据（Bulleri，2005；Campbell等人，2007；O’Shaughnessy等人，2020）。补充采样调查是一种定量的被动方法，已在世界各地成功用于新物种的发现。这些样本板可以水平或垂直部署，可以是浮动的或固定的，可以设置或不设置排除笼子（表1）。即使使用相同的调查方法，这些变量的组合也会显著影响结果。
2005年至2007年间，在阿根廷巴塔哥尼亚的港口地区进行了一项扩展调查，旨在识别和量化海洋污损生物，并根据其状态对其进行分类（Schwindt等人，2014）。这项研究得到了众多分类学专家的合作，为了解巴塔哥尼亚主要港口的物种多样性提供了基础数据。此外，还发现了大量新的外来和隐源性物种记录，更新了当时文献中的物种名录（Orensanz等人，2002；Schwindt等人，2020）。研究还确定普埃托马德林和圣安东尼奥埃斯特是监测海洋生物入侵的关键港口（Schwindt等人，2014）。这两个港口具有较高的物种丰富度，其中外来物种的比例最高（分别为14%和15%）。这两个港口都是重要的出口枢纽，在温度、深度、盐度、潮汐范围以及位于保护区附近的自然海湾位置等方面具有相似性（Schwindt等人，2014；Reyna等人，2023）。因此，2016年这两个港口被选为沿海海洋生物入侵试点项目的地点，该项目属于国家外来物种战略的一部分。该国家战略是一项政府计划，旨在制定政策以减少入侵物种对生物多样性、文化、经济和健康的影响，并实现全球生物多样性保护目标（
https://www.cbd.int/gbf/targets ，CBD 2011-2020）。在此背景下，我们调查了这两个目标港口，以识别和量化海洋外来及隐源性物种，并使用标准化评估方法比较了它们的群落。此外，为了便于不同调查时期之间的比较，我们采用了之前用于评估这些港口亚潮带群落的方法（污损样本调查和补充采样调查）。我们还加入了沉积物采样，以监测港口区域内的底栖无脊椎动物群落。最后，我们讨论了早期发现新入侵物种和已入侵物种扩散的方法学考虑因素。
研究地点
研究地点
调查在阿根廷巴塔哥尼亚北部的两个海湾内的两个港口区域进行（图1）。圣马蒂亚斯湾的西北海岸是圣安东尼奥湾，该湾于1993年被指定为自然保护区，并被西半球滨鸟保护区网络（WHSRN）认定为国际滨鸟保护区。湾的两侧分别设有两个港口：圣安东尼奥奥埃斯特（具有基本的船舶停泊设施）和圣安东尼奥埃斯特（
结果
在巴塔哥尼亚的两个主要港口共鉴定出145个分类单元：普埃托马德林港（PM）发现了82个分类单元，其中45个被鉴定到物种水平，包括20种外来物种（占总分类单元的24.4%，占鉴定物种的44.4%）和5种隐源性物种（占总分类单元的6.1%，占鉴定物种的11.1%）；圣安东尼奥埃斯特港（SAE）发现了97个分类单元，其中40个被鉴定到物种水平，包括18种外来物种（占总分类单元的18.6%，占鉴定物种的45%）和5种隐源性物种（占总分类单元的5.1%，占鉴定物种的12.5%）
讨论
通过结合三种标准评估方法（污损样本调查、补充采样调查和沉积物采样），我们在巴塔哥尼亚北部两个主要港口发现了30种外来无脊椎动物和大型藻类物种以及7种隐源性物种。其中一些物种是这些港口的新记录，补充了早期调查中发现的物种（Schwindt等人，2014）；还有一些物种根据最新的分类修订，其状态从隐源性变为外来性
CRediT作者贡献声明
Evangelina Schwindt： 撰写、审稿与编辑、监督、资源获取、概念构思。Nicolás Battini： 撰写、审稿与编辑、方法论。Enrique M. Morsan： 撰写、审稿与编辑、监督、资源提供。Clara Belen Giachetti： 撰写、审稿与编辑、调查、数据管理。Karen Lidia Castro： 撰写初稿、方法论、调查、数据分析、数据管理、概念构思
未引用的参考文献
Battini, 2021a; Carlton and Eldredge, 2015; Connell and Glasby, 1999; Ferrario et al., 2017; Francis et al., 2021; iNaturalist, 2025; Intergovernmental Science-Policy Platform on Biodiversity and Ecosystem Services, 2023; Mallmin et al., 2024; Marraffini et al., 2017; Meloni et al., 2021; Orenzans et al., 2002; Reaser et al., 2020; Sun et al., 2015; Suárez Jiménez et al., 2015; Tamburini et al., 2021.利益冲突声明
? 作者声明以下可能被视为潜在利益冲突的财务利益/个人关系：Karen Lidia Castro表示得到了阿根廷海岸警卫队的行政支持。如果还有其他作者，他们声明没有已知的可能影响本文工作的财务利益或个人关系。
致谢
我们感谢CENPAT-CONICET的Nestor Ortiz、Ricardo Vera、Fabian Quiroga、Facundo Irigoyen和Lucas Beltramino，以及CIMAS-CONICET的Jorge和Nestor，还有PNA的救援、消防和环境保护部门的潜水员们，尽管面临后勤困难和极端体力要求，他们仍为野外工作提供了出色的协助。同时，我们也感谢PNA当局和每个港口的管理部门（Patagonia Norte, A.P.P.M.）的支持
