《Marine Environmental Research》:Establishment of the barrens habitat forming urchin,
Tripneustes australiae on rocky reefs will increase impacts on macroalgae in Southeast Australia
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全球范围内,海胆的牧食可形成缺乏叶状大型藻类的荒芜生境。气候变化使海胆得以向极地方向扩展分布范围,定殖于岩礁并减少大型藻类森林。Tripneustes australiae 在东南澳大利亚岩礁上通常为偶见种,该区域以 Centrostephanus rodge
全球范围内,海胆的牧食可形成缺乏叶状大型藻类的荒芜生境。气候变化使海胆得以向极地方向扩展分布范围,定殖于岩礁并减少大型藻类森林。Tripneustes australiae 在东南澳大利亚岩礁上通常为偶见种,该区域以 Centrostephanus rodgersii 为优势种,但目前其以高密度出现。2024年,在新南威尔士州沿岸已建立的 C. rodgersii 生境内报告了大量小型 T. australiae(< 5 mm 壳径,TD)。研究人员于2025年和2026年调查了该区域9个位点的 T. australiae 种群。为研究物种分布与叶状大型藻类覆盖度的关系,进行了至20 m深度的调查。研究人员还评估了 T. australiae 的体型,记录了各站点443个个体的壳径。广义线性混合模型(GLMMs)显示,T. australiae 丰度与大型藻类覆盖度呈正相关,而 C. rodgersii 呈负相关。在一个地点,预测 T. australiae 在深水区更为丰富,而 C. rodgersii 始终在浅水区丰富。大多数 T. australiae 为大型个体(> 90 mm TD),表明存在已建立的成体种群。关于这些物种与 C. rodgersii 同域共存的信息很少,研究结果表明存在协同牧食影响。与 C. rodgersii 相比,T. australiae 的牧食不受深度或昼夜时间的限制。T. australiae 在其最南端分布界限的聚集是一种新现象,提示可能存在范围扩展前沿。随着 T. australiae 出现率的增加,深水区未来可能为大型藻类提供的庇护所减少。
**研究背景与科学问题**
海胆作为海洋生态系统中重要的藻类牧食者,其高密度种群可导致温带大型藻类森林的衰退,形成缺乏叶状大型藻类的荒芜生境(barrens habitat)。全球气候变化驱动的海洋变暖与洋流改变,使海胆物种得以向极地方向扩展分布范围,这一过程正在重塑大型藻类森林与荒芜生境之间的生态系统交替动态。在东南澳大利亚,Centrostephanus rodgersii 是浅水区维持荒芜生境的优势海胆物种,其丰度通常限于约15 m以浅。近年来,原本在悉尼至纳鲁马(Narooma)海域被视为偶见种(vagrant)的亚热带海胆 Tripneustes australiae 出现高密度种群,2024年在新南威尔士州沿岸已建立的 C. rodgersii 生境中记录到大量小型个体(< 5 mm 壳径,TD),提示该区域正经历前所未有的生态变化。然而,T. australiae 与 C. rodgersii 同域共存时的生态学信息极为匮乏,二者对大型藻类的潜在协同牧食效应尚不清楚。为此,研究人员开展了本研究,旨在揭示新建立的 T. australiae 种群在塑造东南澳大利亚大型藻类森林-荒芜生境动态中的生态作用。论文发表在《Marine Environmental Research》。
**主要技术方法**
研究人员于2025至2026年在新南威尔士州从悉尼至纳鲁马超过400 km海岸线的9个位点开展调查,样本来源包括:悉尼港Obelisk Bay、Shellharbour的Bass Point(Amphitheatre、Nursery、Dragon Fields三个站点)、Jervis Bay海洋公园(Bowen Island North、Bowen Island Nursery、East Jervis Bay East Docks)及Narooma地区(Wagonga Inlet Mill Bay、Montague Island Pebbly Beach)。采用SCUBA潜水沿50 m样带布设0.25 m2样方(照片或视频)进行至20 m深度的底栖生物调查,记录海胆丰度与大型藻类覆盖度;利用ImageJ和SizeExtractR软件测量443个 T. australiae 个体的壳径(TD)。构建广义线性混合模型(GLMMs)检验丰度与藻类覆盖度、深度及空间分布的关系,以泊松(T. australiae)或负二项(C. rodgersii)误差分布进行零膨胀校正,并通过似然比检验(LRT)评估模型项显著性。
**研究结果**
*3.1 海胆丰度与大型藻类覆盖度的模型分析*
广义线性混合模型显示,T. australiae 丰度与叶状大型藻类覆盖度呈显著正相关(LRT,χ
2=82.11,P=0.001