盐度作为塑造东南加勒比海沿岸泻湖鱼类群落结构和分类学差异度的重要环境过滤器

《Regional Studies in Marine Science》:Salinity as an important environmental filter shaping fish assemblage structure and taxonomic distinctness across coastal lagoons of the Southeastern Caribbean Sea.

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年10月03日 来源:Regional Studies in Marine Science 2.7

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   •鱼类群落结构在三个生态尺度上存在显著差异。•卡里亚科湾与大陆潟湖相比表现出高度不相容性。•在卡里亚科盆地中,驱动群落更替的主要是局部环境过滤作用,而非严格的地理位置。•环境过滤作用(盐度)对分类学差异的影响强于种-面积关系。•鱼类物种丰富度与盐度之间呈单峰驼峰形关系。引言沿

  
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    鱼类群落结构在三个生态尺度上存在显著差异。
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    卡里亚科湾与大陆潟湖相比表现出高度不相容性。
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    在卡里亚科盆地中,驱动群落更替的主要是局部环境过滤作用,而非严格的地理位置。
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    环境过滤作用(盐度)对分类学差异的影响强于种-面积关系。
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    鱼类物种丰富度与盐度之间呈单峰驼峰形关系。

引言

沿海潟湖是地球上生产力和复杂性最高的生态系统之一,作为陆地、淡水和海洋环境之间的关键生态交错带发挥着重要作用(Kjerfve, 1994, Maynard and Wilcox, 1996, Pérez-Ruzafa et al., 2019, Ehemann and Payan-Alcacio, 2025)。这些系统提供重要的生态系统服务,作为众多鱼类物种的主要育苗场、觅食场和避难所,其中许多具有重要的经济和生态价值(Pérez-Ruzafa et al., 2019, Pérez-Ruzafa et al., 2020, Ehemann and Payan-Alcacio, 2025)。尽管沿海潟湖具有重要的生物和生态价值(El Mahrad et al., 2022),但全球范围内这些环境日益受到人为压力的威胁,包括栖息地碎片化、污染以及由气候变化引起的海平面变化和蒸发率变化(Esteves et al., 2008, Kennish and Paerl, 2010, Chapman, 2012, Bastos et al., 2023)。在新热带区,特别是在加勒比海岸沿线,这些潟湖并非不受威胁和栖息地退化的影响,其特点是具有高度环境异质性,受波动的水文循环和与开阔海域不同程度上连通性的驱动(Kjerfve, 1994, Ramírez-Villarroel, 1996)。因此,了解这些潟湖中控制鱼类群落结构的机制对于制定有效的区域生物多样性保护和管理的策略至关重要。
历史上,各种物理化学因素已被确认为全球生物多样性和物种丰富度的关键驱动因素。在宏观尺度上,纬度梯度仍然是最具影响力的预测因素之一(Rypel and David, 2017, Holland et al., 2020, Navia et al., 2025)。相反,在区域尺度上,非生物过滤通常主导群落结构,而生物相互作用(如竞争和捕食)往往决定局部尺度上的模式。在水生生态系统中——特别是沿海潟湖——盐度和水温被认为是影响生物群落时空动态的主要影响因素(Araújo et al., 2002, Sosa-López et al., 2007)。然而,诸如种-面积关系(SAR)等基础生态学概括(MacArthur & Wilson, 1967; Rosenzweig, 1996)也已被广泛应用为群落结构的预测因子(Petry et al., 2016)。例如,潟湖表面积和最大深度已被成功用于预测巴西沿海湿地的鱼类群落模式(Maltchik et al., 2010),并指示人为对海洋生物的影响(Tittensor et al., 2007, Novaglio et al., 2016)。此外,诸如连通性(地点之间的距离)以及潟湖形状、形态测量和粒度等参数已被确认为区域和局部尺度上的关键过滤因子(Petry et al., 2016, Páez et al., 2018, Ehemann and Payan-Alcacio, 2025)。在本研究中,我们评估了东南加勒比海三个生态区(一个岛群、一个半封闭海湾和开阔海岸大陆潟湖)的鱼类群落是否不同,并确定哪些物理化学变量能显著解释所观察到的群落组成。此外,我们测试了在东南加勒比海独特的海洋学背景下,区域尺度的环境过滤是否覆盖了经典的时空模型,如种-面积关系和岛屿生物地理学理论。
在东南加勒比海,特别是委内瑞拉东北部海岸沿线,各种沿海潟湖已进行了多次鱼类调查。国家级评估(Cervigón, 1991)和局部调查(Ramírez-Villarroel, 1994, Pérez et al., 2012, Ehemann et al., 2015, Rodríguez et al., 2021)为了解这些系统中的鱼类多样性提供了基础认识。然而,这些工作大多将潟湖视为独立单元。值得注意的是,该地区的地质地貌和海洋学特征特别引人关注,因为季节性上升流事件、深部缺氧卡里亚科普地的存在,以及不同程度的淡水排放和人为压力(López-Monroy et al., 2017, Muller-Karger et al., 2019, Salazar et al., 2019),所有这些都可能在更大空间尺度上影响鱼类群落。迄今为止,尚无整合性生态学方法同时比较这些地点的群落结构并确定主要环境驱动因素。在此,我们通过使用委内瑞拉中东部20个潟湖的最新分类学数据,在三个生态尺度(宏观、区域和局部)上进行多参数分析,以弥补这一知识空白。最后,我们测试了这些群落中的分类学差异平均值和变异是否偏离了南美加勒比海物种库的区域预期。

各章节摘要

研究区域与数据收集

本研究综合了委内瑞拉东北部沿海潟湖已发表的鱼类记录。已出版的期刊论文及关于委内瑞拉沿海潟湖鱼类调查的书籍,包括 Cervigón (1991);Ramírez-Villarroel (1994);Lasso et al. (2009);Lasso et al. (2010);Pérez et al. (2012);Ehemann et al. (2015);Salazar et al. (2019);Rodríguez et al. (2021),均已进行了审查。为确保季节性代表性,仅纳入采样时间跨度至少为12

鱼类丰富度及物理化学描述

为20个沿海潟湖检索了鱼类数据,其中岛屿地区12个,大陆地区8个,分为卡里亚科湾内4个潟湖和开阔大陆生态区4个潟湖(图1)。更新后的分类学矩阵包含所评估潟湖中的216个物种。岛屿群落的鱼类丰富度(174种)显著高于大陆地点(131种)。在大陆生态区内,卡里亚科湾表现出

讨论

在此,我们首次全面概述了南美加勒比沿海潟湖鱼类群落的宏观生态学模式。然而,所报告的总丰富度可能保守地低估了真正的潟湖群落容量,因为所汇编文献中使用的渔具(沙滩网和刺网),可能无法充分代表较小的、隐伏的底栖鱼类物种,包括虾虎鱼科和鳚科。我们的区域物种库(n = 215)

生成式人工智能及AI辅助技术在稿件准备过程中的声明

在本文撰写过程中,作者未使用任何AI工具或服务来分析数据或获取洞察作为研究过程的一部分。由于我们不是英语母语者,我们使用了 Grammarly(一种语言和语法工具)来提高稿件的可读性。在使用该工具/服务后,作者对内容进行了审查和编辑,并对已发表的文章承担全部责任。

资助

本研究未获得公共、商业或非营利部门资助机构的任何资助。

CRediT作者贡献声明

Nicolás Roberto Ehemann: 撰写——审稿与编辑,可视化,验证,指导,方法论,调查研究,形式化分析,数据整理,概念构思。 Juan Rafael González-Padrón: 撰写——原始稿件,调查研究,形式化分析,数据整理。

利益冲突声明

我们声明不存在可能影响本文所报告工作的竞争性财务利益或个人关系。

致谢

作者感谢拉萨尔大学(蓬塔德皮耶德拉斯)图书馆工作人员及东方大学海洋应用科学学院在数据收集过程中提供的宝贵协助。我们也感谢 Edilia Rodríguez 的支持。本文献给 Pablo Ramírez 和已故的 Fernando Cervigón 院士(1930–2017),他们都是委内瑞拉鱼类学的先驱;我们感谢他们的巨大贡献和终身致力于海洋生物研究。我们还感谢
Nicolás Roberto Ehemann|Juan Rafael González-Padrón
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