《Regional Studies in Marine Science》：Dynamic characteristics of parrotfish biodiversity and community structure over seven years in the Qilianyu Islands, Xisha Islands
编辑推荐：
摘要鹦鹉鱼是珊瑚礁上的重要食草动物，有助于去除藻类并维持珊瑚与藻类之间的平衡。这一点尤为重要，因为全球的珊瑚礁生态系统正经历栖息地退化。许多珊瑚礁正从以珊瑚为主导向以藻类为主导的状态转变。这些栖息地的变化促使鹦鹉鱼群落结构发生适应性调整。在这项研究中，我们使用标准的渔具采样方法，
摘要
鹦鹉鱼是珊瑚礁上的重要食草动物，有助于去除藻类并维持珊瑚与藻类之间的平衡。这一点尤为重要，因为全球的珊瑚礁生态系统正经历栖息地退化。许多珊瑚礁正从以珊瑚为主导向以藻类为主导的状态转变。这些栖息地的变化促使鹦鹉鱼群落结构发生适应性调整。在这项研究中，我们使用标准的渔具采样方法，在西沙群岛的麒麟屿岛屿连续七年（2018-2024年）监测捕获的鹦鹉鱼种类。每年的3月至5月，我们在固定的珊瑚礁平地和上部珊瑚礁斜坡站点（深度2-20米）进行采样，由同一组训练有素且经验丰富的渔民执行，并采用标准化的采样程序。我们记录到了6个属的22种鹦鹉鱼，其中Scaru属的物种数量最多（15种）。排名前三的主导物种是Chlorurus spilurus、Scarus forsteni和Scarus oviceps。随着时间的推移，捕获的鹦鹉鱼种类多样性和功能多样性均有所下降，体型也明显变小。大中型个体的相对生物量减少，而小型个体的相对生物量则增加。大型挖掘者和大型刮食者的数量分别减少了60%和30%。这些动态变化反映了鹦鹉鱼对珊瑚栖息地变化的适应。了解这些模式对于珊瑚礁生态系统的健康、稳定性和恢复至关重要。
引言
数千年来，珊瑚礁为人类提供了食物和经济效益（Praveena等，2012；Robinson等，2019）。它们在海洋物质循环和能量流动中起着关键作用，同时也对沿海地区的生态安全有所贡献（Coker等，2014；van de Water等，2022）。然而，人类活动（Hampton-Smith等，2021；Vadziutsina和Riera，2020）和气候变化（Cheal等，2017）加速了珊瑚白化现象。在某些情况下，这些因素导致了珊瑚礁生态系统的相变（Cheal等，2017）。藻类的过度繁殖削弱了珊瑚礁的健康和稳定性（Cheal等，2010；Cheal等，2017）。
高度多样化的食草鱼类被认为是维持珊瑚礁健康和平衡的关键（Clements等，2009；Tebbett等，2022）。鹦鹉鱼具有特化的咽部结构、融合的口腔齿板和可移动的下颌关节，使它们能够食用附着在珊瑚表面的藻类、大型藻类、海草、珊瑚、海绵、壳状珊瑚藻以及其他无脊椎动物（Bellwood和Choat，1990；Charendoff等，2023；Hoey和Bonaldo，2018）。因此，鹦鹉鱼是珊瑚礁上关键生态过程的驱动者，包括生物侵蚀、藻类清除以及沉积物的产生和运输（Bonaldo等，2014；Hoey和Bellwood，2008；Nicholson和Clements，2020）。鹦鹉鱼执行多种生态功能，尤其是藻类清除作用（Bonaldo等，2014；Hoey和Bonaldo，2018）。全球范围内珊瑚礁正在退化，藻类威胁着珊瑚礁的健康和稳定性。鹦鹉鱼作为重要的食草动物，对珊瑚礁上的藻类清除具有重要作用，被认为是珊瑚礁恢复的关键物种（Cramer等，2017）。拥有鹦鹉鱼的珊瑚礁更有可能向高钙化率的状态转变（Charendoff等，2023）。
鹦鹉鱼科（Scarrae）包含100个物种，分布于全球几乎所有热带珊瑚礁区域，具有较高的生物量（Hoey和Bonaldo，2018）。在大堡礁，鹦鹉鱼占食草鱼类生物量的40-60%；在加勒比海，这一比例超过50%；在红海则高达72%（Afeworki等，2013；Hoey和Bellwood，2010；Williams和Polunin，2001）。近几十年来，捕鱼压力和栖息地破坏严重影响了鹦鹉鱼群落，其生态功能受到破坏，正常的生态过程受到干扰（Bonaldo等，2014）。在印度-太平洋和加勒比海地区，鹦鹉鱼具有很高的经济价值。它们夜间会在黏液茧中休息，这使它们容易成为夜间捕鱼者的目标。大型鹦鹉鱼更常被捕捞（Bejarano等，2013）。无监管的捕鱼活动导致许多地区的鹦鹉鱼生物量大幅下降。在人口密度低且捕鱼受监管的地区，鹦鹉鱼的生物量可达50,000千克/平方公里；而在人口密度高且捕鱼无监管的地区，生物量通常低于5,000千克/平方公里（Bellwood等，2012；Mumby，2006）。这样的捕鱼方式根本改变了鹦鹉鱼群落的结构，改变了不同体型个体的比例，可能导致生态功能的丧失，因为大型鹦鹉鱼的功能是小型个体无法替代的（Bellwood等，2012；Bonaldo等，2014）。
在这项研究中，我们对西沙群岛麒麟屿珊瑚礁生态系统中的捕获鹦鹉鱼种群进行了标准化采样调查，分析了七年来的结构特征和动态变化。我们的目标包括：（1）研究物种组成和生物量的变化；（2）描述不同功能群体的变化；（3）评估体型趋势；（4）评估物种和功能多样性的响应。本研究旨在阐明鹦鹉鱼群落结构的动态变化，分析生态功能趋势，并为珊瑚礁的保护和恢复提供科学数据。
章节摘录
研究区域
麒麟屿（北纬16°55′至17°00′，东经112°12′至112°21′）位于西沙群岛的东北部，包括Zhaoшу岛、北岛、中岛、南岛、北沙洲、中沙洲、南沙洲、西新沙洲、东新沙洲及其相邻的珊瑚礁平地。总面积约为25平方公里（图1）（Wang等，2022）。麒麟屿属于热带海洋季风气候，全年温度较高。
物种组成
2018年至2024年间，在西沙群岛麒麟屿周边海域进行的标准化渔业采样中，共记录到6个属的22种鹦鹉鱼，共计2,431条个体，总重量为738.55千克（表3）。其中Scaru属的物种丰富度最高，有15种，其次是Chlorurus属（3种），Bolbometopon、Calotomus、Cetoscarus等属也有品种出现。
鱼类体型变化
体型是影响鹦鹉鱼摄食强度和生态功能的关键因素（Bonaldo和Bellwood，2008）。我们发现捕获的鹦鹉鱼的总长度和体重均显著下降。挖掘者和刮食者的数量均显著减少。体型减小损害了它们的生态功能。在坦桑尼亚的桑给巴尔，由于捕鱼导致C. spilurus的平均体型减少了50%，从而使其藻类清除能力下降了90%
结论
本研究通过标准化渔业采样方法，评估了麒麟屿鹦鹉鱼种群七年来的时间变化。研究发现了社区的多个方面变化：首先，体型减小，大型和中型个体的相对生物量减少，而小型个体的相对生物量增加；其次，生物侵蚀功能下降；大型挖掘者和大型刮食者的生物量显著减少。
作者贡献声明
JianZhong Shen：撰写 – 审稿与编辑，撰写 – 初稿，监督，资源准备，方法论设计，资金获取，数据分析，概念构建。Yu Liu：撰写 – 审稿与编辑，资源准备。Hong Li：撰写 – 审稿与编辑，资源准备。Teng Wang：撰写 – 审稿与编辑，撰写 – 初稿，监督，资源准备，方法论设计，资金获取，数据分析，概念构建。Yong Liu：撰写 – 审稿与编辑，资源准备。
利益冲突声明
作者声明他们没有已知的可能影响本文研究的财务利益或个人关系。
致谢
本研究得到了国家自然科学基金（项目编号32473161）、中国水产科学院南海渔业研究所的中央公益性科研机构基础研究基金（项目编号2025RC03）、中央公益性科研机构基础研究基金（项目编号2023TD16）、中国农业农村部的财政支持（项目编号NHZX2024、SYHZX2025），以及海南热带海洋大学的南海水产养殖联合开放基金项目的资助。
Jinfa Zhao|Teng Wang|Yong Liu|Yu Liu|Hong Li|JianZhong Shen|Hai Huang
