作为评估珊瑚礁生态系统健康工具的Amphistegina漂白指数（ABI）：来自马尔代夫与澳大利亚的新数据提供更新认识

《Coral Reefs》：The Amphistegina bleaching index as a tool for evaluating reef-ecosystem health: new data from the Maldives & Australia provide updated insights

　　

摘要：Amphistegina漂白指数（ABI）提供了一种简单、低成本的方法，用于评估栖息于珊瑚礁的有孔虫所受到的光氧化胁迫（photo-oxidative stress）。ABI最初为佛罗里达珊瑚礁开发，已被用于评估全球多个区域（包括马尔代夫，现在也包括澳大利亚）此类胁迫的程度。在此，研究人员评估了ABI在捕捉不同珊瑚礁环境以及时间尺度上光抑制胁迫（photo-inhibitory stress）变异方面的应用。研究人员在马尔代夫中部群岛的四个地点应用了ABI，为此前2015年和2018年开展的调查新增了一个评估时间点；并在大堡礁北部的蜥蜴岛（Lizard Island）两个地点应用ABI，比较了南半球冬季（2022年）与夏季（2024年）的条件。在马尔代夫，与2015年和2018年从同一地点采集的已发表数据比较显示，2025年漂白水平非常低，漂白个体的几何平均值为2%，而2015年为7%，2018年为10%。Amphistegina的平均丰度总体保持一致，尽管略有下降，这可能反映了局部环境差异或近期压力事件的残余影响。在澳大利亚蜥蜴岛，季节性差异显著，2024年南半球夏季样品相对2022年冬季表现出更高的漂白水平。ABI分值反映了不同采样时段之间在漂白和种群结构上的这些差异。结合环境测量，ABI提供了一种可重复的方法，用于评估光氧化胁迫并检测基线条件与漂白风险升高时期之间的差异。

珊瑚礁是全球生物多样性最高的生态系统之一，但近几十年来持续面临海水升温、酸化、水质变化等全球、区域和局部压力。这些压力常通过影响珊瑚、砗磲和大型底栖有孔虫（larger benthic foraminifera）等光合共生生物而表现为漂白。Amphistegina属有孔虫对高温与强光相互作用产生的光氧化胁迫（photo-oxidative stress）反应迅速，其可见漂白可在数日内出现，因而被认为是环境胁迫的早期指示生物。Amphistegina漂白指数（Amphistegina bleaching index, ABI）基于活体密度和可见漂白比例，在生态状况矩阵中判断礁体状态。然而，ABI此前仅应用于马尔代夫和佛罗里达群岛，缺少跨区域、跨时间尺度的系统验证。为此，研究人员在马尔代夫中部Alifu Alifu环礁的四个地点于2025年开展采样，与2015年和2018年已有数据比较；同时在大堡礁北部蜥蜴岛的两个地点于2022年8月（南半球冬季）和2024年2月（南半球夏季）采样，首次建立该区域的ABI记录。该研究旨在评估ABI在对比鲜明的礁区环境和不同时间尺度上捕捉光抑制胁迫变异的能力。

研究人员采用标准化ABI采样与评分流程：每个样点布设三条50 m样带，在约10 m深度采集珊瑚砾石；刷洗砾石获得活体Amphistegina，在立体显微镜下按物种、大小（小于1 mm和大于1 mm）和可见漂白程度分类；用ImageJ测量砾石面积计算密度（个体/100 cm²），结合漂白率在生态状况矩阵中划分生态状态；同时现场记录表层和底层水的温度、盐度、pH和硝酸盐等环境参数。马尔代夫样本来自Alifu Alifu环礁的Maayafushi、Rasdhoo、Vihamaafaru和Gaathafushi四个岛屿，澳大利亚样本来自大堡礁北部蜥蜴岛的North Point和Watson Bay两个地点。数据以描述性分析为主。

研究结果如下：

Maldives-abiotic water parameters（马尔代夫-非生物水参数）：通过现场水样测量发现，硝酸盐浓度在所有地点基本低于检测限，盐度、pH和温度总体一致，pH均为8.0，温度为29.7–30.1 °C，未检测到垂直温度分层。

Maldives-bleaching and size of living Amphistegina assemblages（马尔代夫-活体Amphistegina组合的漂白和大小）：通过分析36份砾石样品，4份因个体数少于15个被排除。组合以A. lessonii为主（约占87–95%），另见A. radiata和A. lobifera。共检查1832个个体，65%为小于1 mm；15%显示漂白迹象，其中13%部分漂白、2%完全漂白；各地点漂白率为13–18%。

Maldives-ABI（马尔代夫-ABI）：ABI图中所有样本均落在BB和BA区域，分别指示慢性非光氧化胁迫、慢性轻度胁迫或近期中度胁迫；未出现代表急性光氧化胁迫的CB或CA区域。Rasdhoo和Maayafushi样本的密度等级较高，Maayafushi数据散布最小。

Australia-abiotic water parameters（澳大利亚-非生物水参数）：2022年采样期间，表层盐度34–35、pH 7.9，表层水温27.9–29.5 °C；2024年采样期间，表层盐度32.0–32.7、pH 7.8–8.0，温度29.8–30.4 °C，10 m深处水温约29.8 °C。

Australia-bleaching and size of living Amphistegina assemblages（澳大利亚-活体Amphistegina组合的漂白和大小）：36份样品均含至少15个活体个体。2022年组合中较小个体仅占6–9%，2024年升至48–56%；漂白率在2022年为15–21%，2024年为39–54%。完全漂白个体在各样点均不超过3%，唯2024年Watson Bay达12%。

Australia-ABI（澳大利亚-ABI）：2022年样本主要落在BB和BA区域；2024年样本移向CB和CA区域，尤其以Watson Bay明显，指示近期出现急性光抑制胁迫。两个采样时段之间ABI区域重叠较少，与2024年漂白比例升高和密度等级下降一致。

讨论部分指出，马尔代夫2025年完全漂白个体的几何平均值（2%）低于2015年（7%）和2018年（10%），且2015年出现的高数据散布和急性胁迫区域在2025年未再出现，表明春季光氧化胁迫较低。Amphistegina平均丰度总体相似或略低，但各样点间变异较大。不同土地利用或管理类型的岛屿间ABI无显著差异，但两处原无人岛因人为活动增加而密度略低，驱动因素尚不明确。蜥蜴岛数据显示ABI能捕捉季节尺度变异：夏季繁殖导致小个体比例上升，漂白率明显升高，ABI由冬季的BA/BB区间移至夏季的CB/CA区间，与NOAA Coral Reef Watch发布的珊瑚漂白预警一致。上述结果支持ABI作为简单、低成本、可全球部署的珊瑚礁生物监测工具，适合用于基线监测和短期胁迫事件检测。与物理参数和其他生物指标联用可提高其生态解释能力；未来应在更多浅水礁环境进行测试，并延续佛罗里达、马尔代夫和澳大利亚的长期记录。

研究结论：在两个区域的各样点和所有采样时段，ABI结果均与NOAA Coral Reef Watch产品识别的珊瑚漂白风险一致。ABI结果显示，马尔代夫2025年春季的光氧化胁迫低于2015年春季；澳大利亚的季节变化显示2024年南半球夏季的胁迫高于2022年冬季。马尔代夫2025年的漂白水平低于2015年春季和2018年夏末/秋初，与光氧化胁迫降低及Amphistegina种群相对稳定一致。2015年在马尔代夫观察到的高数据散布和升高的ABI评分指示大规模漂白前的急性胁迫，2025年尽管海表温度较高也未记录到上述现象。在澳大利亚，ABI在2022年冬季与2024年夏季之间的区间变化捕捉到了漂白发生率和Amphistegina种群结构的季节变化。ABI是一种简单、低成本、可全球部署的短期和长期珊瑚礁生物监测方法，能够检测地理上不同珊瑚礁系统的年际和季节性模式。