变暖边缘珊瑚礁环境中疾病流行率的增加（阿布扎比，波斯/阿拉伯湾）

《Coral Reefs》：Increased disease prevalence in a warming peripheral reef setting (Abu Dhabi, Persian/Arabian Gulf)

　　

波斯/阿拉伯湾（PAG）的珊瑚礁面临极端热应激。此外，温度诱导的白化对当地珊瑚组合的影响因珊瑚疾病而进一步加剧。本手稿探究了2010年至2024年阿布扎比Ras Ghanada地区疾病流行率的分类和季节性变化。研究人员在冬季、春季和夏季进行了32次基于图像的调查，从图像中观察了活动性疾病、部分死亡、白化、邻近生物群的侵占以及整体健康状况。监测期间还记录了海底温度。2013年、2019年、2021年和2024年疾病流行率升高，随后出现了显著的夏季热应激和严重的珊瑚白化。夏季热应激后，冬季疾病最为流行。Porites harrisoni显示出最高的疾病流行率，而Dipsastraea属的物种更具韧性。Acropora属在白化后表现出中等疾病流行率，并在2015年后从Ras Ghanada数据集中消失，这可能是两种应激源共同作用的结果。疾病相对流行率从2010年的1.42%增加到2024年的5.66%（占所有珊瑚的比例）。PAG边缘礁石上的珊瑚疾病是慢性应激源，导致群落变化和结构丧失。

**珊瑚疾病在变暖边缘礁石中的长期动态：以波斯/阿拉伯湾Ras Ghanada为例**

**研究背景与意义**

全球变暖背景下，珊瑚礁面临日益严峻的热应激挑战。波斯/阿拉伯湾（PAG）作为高纬度边缘海，其珊瑚长期生存在极端温度波动（年温差>20°C）、高盐度及周期性浊度升高等恶劣环境中。该区域自1990年代以来反复经历大规模热事件（如1996、1998、2002等年份），每次均伴随白化与部分恢复。然而，除热应激外，珊瑚疾病正逐渐成为加剧珊瑚死亡和群落结构转变的另一关键驱动力。尽管在加勒比海地区，疾病已导致大范围珊瑚群落崩溃，但在PAG地区，关于珊瑚疾病的长期监测与量化研究仍十分有限。现有研究仅报道了少数疾病类型（如阿拉伯黄带病AYB、黑带病BB、白化综合征WS），且缺乏对疾病流行率长期变化趋势及其与热应激关联的系统分析。为此，研究人员对阿布扎比Ras Ghanada海域（历史上为PAG东南部最大、最多样的珊瑚礁之一）进行了2010年至2024年的连续监测，旨在探究疾病流行率的时空模式及其与温度的关系，为气候变暖下边缘礁石的未来轨迹提供自然模型。该研究发表于《Coral Reefs》。

**关键技术与方法概述**

本研究基于2010至2024年间在Ras Ghanada海洋保护区（阿布扎比，阿联酋）开展的32次图像调查。每年在冬季（1月）、春季（5月）和夏季（9月）各进行一次俯拍照片采集（每张约1–1.5 m²），随机选取每季10张高质量照片用于分析。对所有可见珊瑚群体进行物种鉴定，并从图像中评估活动性疾病（以组织缺失、变色、边界清晰的病灶为特征）、部分死亡、白化、邻近生物侵占及整体健康状态。海底温度通过固定在7–8米深度的VEMCO和HOBO温度记录仪获取。研究人员利用广义加性模型（GAM）和广义线性模型（GLM）等统计方法分析疾病流行率的年际与季节趋势，并与最高温度进行关联。样本来源为Ras Ghanada礁区，无特定队列分组。

**研究结果**

**数据集概述**：2010–2024年间共记录34种珊瑚，优势种为Platygyra daedalea、Porites harrisoni和Dipsastraea spp.。珊瑚丰度显著非线性下降（GAM：edf=4.46，F=125.1，p<0.001，解释偏差98.8%）。疾病流行率呈显著上升趋势（二项GLM：β=0.0408±0.0173 SE，z=2.36，p=0.019），但存在大幅年际波动，提示疾病发生与热异常等环境应激源密切相关。

**温度效应**：Ras Ghanada海域每年夏季最高温度几乎均超过35°C，其中2012年记录到极值36°C。2011、2012、2015、2017、2018、2020、2021、2023及2024年峰值超过白化阈值35.7°C，引发广泛白化。

**季节性模式**：疾病流行率从夏季至冬季增加，冬季最高（5.14%），春季次之（4.03%），夏季最低（3.24%）。白化流行率夏季最高（21.2%），冬春季极低。Kruskal–Wallis检验显示季节间疾病和白化流行率均有显著差异（疾病：χ2=6.6122，p=0.03666；白化：χ2=522.35，p<2.2e-16）。

**长期轨迹**：疾病总体流行率从2010年的1.42%上升至2024年的5.66%（上升约4%）。峰值出现在热事件后的年份（如2019、2021年）。AYB和WS最常见，BB仅出现一次。调查初期AYB频率约为WS的两倍，但2019年后WS更频繁。

**物种特异性差异**：Dipsastraea spp.疾病流行率低（0.9%），部分死亡率中等（~19%）。Platygyra daedalea疾病流行率中等（4.7%），部分死亡率高（35%）。Porites harrisoni最易感，约13%群体患病，超60%群体出现部分死亡。Acropora属在白化后出现中度疾病（~5%），但2015年后从数据集中消失，34%群体显示部分死亡，提示疾病与热应激共同导致其局部灭绝。

**侵占相互作用**：珊瑚间侵占比例从2010年的约90%降至2024年的<5%，反映了活珊瑚覆盖的大幅减少。同时，壳状珊瑚藻（CCA）和丝状藻的侵占比例显著增加，表明底栖群落向藻类主导状态转变。

**讨论与结论**

本研究表明，Ras Ghanada的疾病流行率与夏季极端热应激密切相关——达到或超过白化阈值的年份后，冬季疾病流行率显著升高。冬季疾病高峰可能源于高温夏季白化后珊瑚免疫力下降导致的滞后性病变反应。物种间疾病易感性差异显著：Porites harrisoni最为脆弱，Dipsastraea spp.相对耐受，Acropora spp.则因双重应激而局部灭绝。活珊瑚覆盖率从2010年的约56.2%降至2024年的4.08%，与南部PAG区域退化趋势一致。尽管本地其他压力源（如海岸城市化、疏浚等）无法完全排除，但温度与疾病模式的强关联支持热应激作为主要驱动因素的假设。珊瑚疾病作为协同慢性应激源，加速了群落向藻类主导的转变及三维结构的丧失。

**研究结论翻译**：本研究对南部PAG进行了近乎连续的长期疾病流行率评估，揭示了温度应激、珊瑚疾病与Ras Ghanada珊瑚组合变化之间的强关联。通过将年度监测与物种级健康评估相结合，该研究为长期记录匮乏的区域建立了疾病流行率基线。这些发现强调了持续监测温度、疾病、死亡率和底栖群落结构的必要性，以更好地预测和管理PAG及其他热挑战系统中仅存极少数珊瑚的存续。总体而言，结果表明白化珊瑚疾病正日益成为波斯/阿拉伯湾群落变化的重要驱动因素——这是加勒比海以外少数长期记录显示疾病导致大规模珊瑚损失的区域之一。