科莫角峡湾(智利巴塔哥尼亚北部)深海生物多样性的季节性规律:基于鱼类和底栖无脊椎动物群落的见解

《Estuarine, Coastal and Shelf Science》:Seasonal Patterns of Deep Marine Biodiversity in Comau Fjord (Northern Chilean Patagonia): Insights from Fish and Benthic Invertebrate Assemblages

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年08月21日 来源:Estuarine, Coastal and Shelf Science 2.6

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   摘要位于智利巴塔哥尼亚北部的科马乌峡湾,被认为是南美洲南部生物多样性最丰富的峡湾生态系统之一。其复杂的地貌、环境梯度和分层水柱支持着多样的海洋生境和群落。尽管具有重要的生态意义,但与浅层环境相比,对深海群落的了解仍然有限。本研究旨在表征科马乌峡湾中与弱光带和深海环境(50–2

  

摘要

位于智利巴塔哥尼亚北部的科马乌峡湾,被认为是南美洲南部生物多样性最丰富的峡湾生态系统之一。其复杂的地貌、环境梯度和分层水柱支持着多样的海洋生境和群落。尽管具有重要的生态意义,但与浅层环境相比,对深海群落的了解仍然有限。本研究旨在表征科马乌峡湾中与弱光带和深海环境(50–200 米深度)相关的深海鱼类和底栖无脊椎动物群落,包括卡韦尔莫峡湾和莉莉瓦皮岛,并评估其空间和时间变异性。调查于 2024 年冬季和 2025 年夏季在 12 个站点使用遥控潜水器(ROV)进行。冬季和夏季分别记录了 13 个鱼类分类单元和 56 个底栖无脊椎动物分类单元。鱼类群落由Sebastes oculatus和Prolatilus jugularis占主导地位,其中S. oculatus在两个采样期间均占大多数记录。多元分析显示鱼类群落组成在时间或空间上无显著差异。相比之下,底栖无脊椎动物群落表现出显著的季節性变化,冬季和夏季之间的平均相异性为 60.8%。海参纲、多孔动物门、Psolus sp.、Notaulax phaeotaenia和Desmophyllum dianthus对这些差异的贡献最大。尽管不同站点的多样性和丰度存在变化,但在峡湾头部内部和外部的群落之间未检测到显著差异。总体而言,这些发现首次提供了科马乌峡湾的峡湾尺度深海群落表征,并为未来深海巴塔哥尼亚峡湾生态系统的监测和保护建立基准。

引言

科马乌峡湾(42°22'S)是智利巴塔哥尼亚峡湾系统中最北端的峡湾之一,其特征是复杂的地貌,包括强烈分层的水柱、显著的环境梯度和高的生境异质性。这些条件促进了高的生物生产力、高的底栖生物量以及高度多样化和生态专门化群落的发展(H?ussermann & F?rsterra, 2009)。最具代表性的生物包括冷水珊瑚、海绵、海葵和其他固着无脊椎动物,它们作为生境形成物种发挥作用,增加了环境复杂性,并对维持当地生物多样性做出了重大贡献(F?rsterra & H?ussermann, 2003; Fillinger & Richter, 2013; Beck et al., 2024)。
深生境在峡湾生态系统的功能中发挥基本作用,为众多底栖无脊椎动物和底层鱼类提供避难所、觅食地和结构复杂的基质(Zapata-Hernández et al., 2014; F?rsterra et al., 2017)。这些环境也经常栖息着生长缓慢和长寿的物种,如深水珊瑚,它们对人为干扰的脆弱性可能相当大(Fillinger & Richter, 2013; Addamo et al., 2022)。在过去的几十年中,水产养殖和其他与环境变化相关的压力的扩大增加了这些生态系统的脆弱性,突显了对稳健的生态基准的需求,以评估其当前状况并检测随时间推移的潜在变化(Buschmann et al., 2009; Iriarte et al., 2010; Katz et al., 2011; H?ussermann et al., 2013; Buschmann et al., 2021; Molinet & Niklitschek, 2023)。
尽管具有重要的生态和保护意义,但对科马乌峡湾海洋生物多样性的了解仍然零散。迄今为止进行的大多数研究都集中在浅层环境,特别是通过科学潜水可进入的潮间带和潮下带生境,其中已记录了几个底栖群落的组成和结构(F?rsterra et al., 2008; H?ussermann et al., 2013; Villalobos et al., 2021)。在巴塔哥尼亚北部峡湾,强烈的河口分层和高浓度的悬浮颗粒物 substantially 减少光线穿透,导致弱光带相对于开阔海岸系统发生压缩。因此,浅层、弱光带和深层群落之间的过渡可能在相对较短的深度间隔内发生,随着光照可用性的下降,异养生物的主导地位不断增加(Huovinen et al., 2016; Villalobos et al., 2021; Campoy et al., 2023)。然而,由于探索弱光带和深层环境相关的后勤和方法论挑战,这些环境仍然研究不足,限制了我们对这些生态系统栖息生物的分布模式和群落结构的了解。与这些环境相关的鱼类动物群主要由底层物种组成,这些物种与海底密切相关,并且在许多情况下表现出隐蔽习性,这可能阻碍它们的检测并限制使用传统采样方法对其表征。关于鱼类的信息特别稀缺,主要局限于最近关于板鳃类的研究(Schi?nning et al., 2025)。因此,鱼类和底栖无脊椎动物群落的联合研究提供了对深海峡湾环境生态组织的更全面视角。
在此背景下,本研究旨在表征科马乌峡湾中与弱光带和深海环境(50–200 米)相关的鱼类和底栖无脊椎动物群落,涵盖其纵向范围的很大一部分,直至莉莉瓦皮岛,并包括卡韦尔莫峡湾。为此,在峡湾系统的内部和外部扇区沿样带进行了 ROV 调查,包括位于峡湾头部附近和其外缘的站点。调查于 2024 年冬季和 2025 年夏季进行,旨在表征两个群落的生物多样性,并评估采样期间之间的潜在空间和时间变化。

章节片段

研究地点

科马乌峡湾位于智利巴塔哥尼亚北部,靠近 42°S,并与安库德湾和巴塔哥尼亚北部内河系统相连(图 1)。该峡湾毗邻蓬塔利恩道格拉斯·汤普森国家公园和科马乌峡湾 - 胡尼亚伊圣伊格纳西奥海洋保护区。其长度估计在约 34 至 45 公里之间,而宽度从内部扇区的约 2 公里到峡湾口的约 8.5–10 公里不等。最大深度约为 480–500 米,

鱼类群落特征

在探险期间共记录了 13 个鱼类分类单元,其中 9 个存在于 2024 年和 2025 年。在分类学上,鱼类动物群以硬骨鱼(Osteichthyes)为主,占记录的 13 个分类单元中的 11 个(81.8%),而软骨鱼(Chondrichthyes)由 2 个分类单元代表(18.2%),对应于Schroederichthys bivius和Psammobatis cf. rudis。记录的分类单元被归入至少 9 个底栖 - 底层鱼类科,包括南极鱼科、平鲉科,

讨论

科马乌峡湾,像其他巴塔哥尼亚峡湾一样,拥有一个可能部分限制深层水体交换并影响其更新的槛(Farmer & Freeland, 1983)。然而,潮汐流与这一地貌特征的相互作用可能会产生内部波,从而促进垂直混合、深层水体通风和整个系统的营养盐运输(Iriarte et al., 2013)。这些条件可能允许通常与深水环境相关的物种的出现

CRediT 作者贡献声明

Mathias Hüne:写作 – 审阅与编辑,写作 – 原稿,可视化,验证,监督,项目管理,方法论,调查,概念化。E Aranda-Zavala:软件,数据管理。Javiera Alvarez:软件,数据管理。Jonathan Poblete:资源,方法论,数据管理。Benjamín Rodríguez-Stepke:写作 – 审阅与编辑,写作 – 原稿,可视化,验证,方法论,调查,形式分析,数据管理,

未引用参考文献

Jones, 2008; Navarrete et al., 2014; Ojeda et al., 2000; Subsecretaría de Pesca y Acuicultura, 2025; Thatje and Brown, 2009.

利益冲突声明

作者声明他们没有任何已知的竞争性财务利益或个人关系可能影响本文报告的工作。

数据可用性

数据将按需提供。

资金来源

这项工作由智利非营利基金会智利复兴基金会促成,该基金会由广泛的慈善网络提供资金支持。

利益冲突声明

? 作者声明他们没有任何已知的竞争性财务利益或个人关系可能影响本文报告的工作。

致谢

这项工作由智利非营利组织智利复兴基金会促成,该组织由广泛的慈善网络提供资金支持。我们非常感谢< span id="gs1">智利复兴基金会在我们科马乌峡湾野外工作期间提供的现场后勤支持。
Benjamín Rodríguez-Stepke|Jonathan Poblete|Javiera Alvarez|E. Aranda-Zavala|Mathias Hüne
智利复兴基金会,智利比亚拉斯港 5550000
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