《Regional Studies in Marine Science》:Spongivorous fishes, an important trophic group on the reefs of the Gulf of Mannar, India
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•海绵在印度东南海岸曼纳尔湾的珊瑚礁区域中增殖日益加剧。•评估食海绵鱼类的丰度对于理解珊瑚礁上海绵的自然调控至关重要。•21个岛屿上食海绵鱼类的平均密度为56.9 ± 26.0条/100 m2。•年龄组分析显示成年鱼密度最高,其次为亚成体鱼和幼鱼。•食海绵鱼类相对较低的密度表
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海绵在印度东南海岸曼纳尔湾的珊瑚礁区域中增殖日益加剧。
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评估食海绵鱼类的丰度对于理解珊瑚礁上海绵的自然调控至关重要。
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21个岛屿上食海绵鱼类的平均密度为56.9 ± 26.0条/100 m2。
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年龄组分析显示成年鱼密度最高,其次为亚成体鱼和幼鱼。
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食海绵鱼类相对较低的密度表明对海绵增殖的自然调控能力有所下降。
引言
珊瑚礁是重要的生态系统,支持着多样化的海洋物种,并为人类社会提供基本服务,包括粮食安全、旅游业和海岸保护(Yuan等,2024)。与珊瑚礁相关的渔业为沿海社区提供了重要的收入和生计来源(Cruz-Trinidad等,2014);然而,这些生态系统仍持续面临气候变化影响和人为活动的压力(Hoegh-Guldberg, 2011)。印度的一处珊瑚礁系统便是位于印度东南海岸的曼纳尔湾(GoM),由21个无人居住的岛屿及周围浅礁构成。鉴于其生态重要性,泰米尔纳德邦政府于1986年将岛屿及其周围浅水区宣布为曼纳尔湾海洋国家公园(GOMMNP)。曼纳尔湾的珊瑚礁受到反复出现的白化事件、底质空间竞争、疾病暴发、生物入侵、微藻华、破坏性渔业实践和污染的影响,导致珊瑚覆盖率下降(Raj等,2018;Raj等,2020;Raj等,2021;Edward等,2008;Edward等,2012;Edward等,2018;Edward等,2023;Arasamuthu等,2023)。
在该地区实施的长期保护措施,包括珊瑚监测、珊瑚礁修复、保护执法和社区意识项目,为恢复提供了基础(Edward等,2023;Edward等,2025)。然而,自2016年白化事件以来,大型藻类和海洋海绵等快速生长生物体的底质空间竞争日益严重(Raj等,2021;Edward等,2023)。近期报告突出了曼纳尔湾珊瑚与海绵之间竞争相互作用的严重性(Ashok等,2018;Raj等,2018;Raj等,2023;Emmett等,2021;Ramesh等,2024),强调了对针对性管理策略的需求。
与珊瑚相比,海绵对环境变化表现出更大的耐受性,能够在更宽的水温和盐度范围内生存(Bell等,2018)。它们能够与珊瑚争夺空间的能力归因于其化学防御机制(Wulff, 2006)、次生代谢产物的产生以及在生物基质上覆盖生长的能力(Pawlik, 2011;Meurer等,2010)。全球范围内已报告此类竞争性海绵的大规模暴发,通常导致珊瑚群落遭受严重损害和死亡(de Voogd等,2013;Montano等,2015;Yang等,2018;Hirose等,2021;Raj等,2018;Raj等,2023;Fiedler等,2024)。随着气候变化的持续,包括海洋升温和酸化,海绵种群预计将进一步扩张,可能改变珊瑚礁群落结构(Bell等,2013)。
捕食者与猎物之间的相互作用在塑造海洋群落结构和维持生态系统功能方面发挥着根本性作用(Bellwood等,2004)。在珊瑚礁上,海绵通常局限于隐蔽栖息地,在此处它们构成了多种食海绵生物的"食海绵者"的重要食物来源。对其中许多物种而言,海绵是其饮食的组成部分,全球珊瑚礁中均有海绵摄食行为的记录。在这个群落中,食海绵鱼类构成了一个关键的功能群。这些物种表现出特化的形态适应,如改良的牙齿和口腔结构,使其能够摄食海绵组织(Wulff, 2006)。食海绵者通常被分类为专性、兼性或机会性摄食者(Coppock等,2022;Emmett等,2021)。通过调控海绵的丰度和分布,食海绵者在维持珊瑚礁多样性和防止海绵对珊瑚的竞争占优方面发挥着至关重要的作用(Loh和Pawlik, 2014;Lorders等,2018)。保护这些功能群有助于支持维持珊瑚礁健康的关键生态过程,并增强珊瑚礁从扰动中恢复的能力(Diaz和Rützler, 2001;Lesser, 2006)。
海绵是曼纳尔湾珊瑚礁上有效的空间竞争者,在放牧压力减小的条件下,它们常常覆盖或取代珊瑚。因此,食海绵鱼类的丰度和摄食活动可通过限制海绵占优并维持生态平衡来影响底栖群落动态。在像曼纳尔湾这样的生态系统中,据报道海绵覆盖率以牺牲珊瑚为代价而增加,评估食海绵种群可为珊瑚礁生境的韧性和功能稳定性提供有价值的见解。清晰了解这些营养相互作用对于制定旨在应对日益增加的人为和气候驱动胁迫下维持珊瑚礁健康的保护和管理策略至关重要。通过肠内容物检查分析鱼类饮食组成,可为摄食生态学提供关键见解,包括猎物类型、大小和数量,从而阐明它们在珊瑚礁食物网中的生态角色和相互作用。Laju(2018)进行的广泛水下调查记录了栖息在曼纳尔湾的47科228种珊瑚礁鱼类。其中,根据肠内容物分析,已报告15科24种为食海绵鱼(Emmett, 2024)。本研究旨在通过水下目视调查评估此前鉴定出的食海绵鱼(Emmett, 2024)在曼纳尔湾21个岛屿上的密度和分布,以便推荐适当的管理措施。
章节摘要
方法学
曼纳尔湾的珊瑚礁围绕21个无人居住的珊瑚岛发育,这些岛屿几乎与大陆平行,距离在140米至9.3公里之间(Edward等,2020)。基于一项先前对多种珊瑚礁鱼类进行综合肠内容物分析的研究,Emmett(2024)报告15科24种鱼类(表1)的胃内容物中存在海绵骨针,表明专性、兼性和机会性食海绵鱼明显存在。
结果
在曼纳尔湾21个岛屿上进行的水下调查显示,食海绵鱼类的平均密度为56.9 ± 26.0条/100 m2,岛屿间密度差异显著,范围为28.4 ± 3.7至118.7 ± 9.6条/100 m2(表2;图2)。最高密度记录于普卢维尼恰利岛(118.7 ± 9.6条/100 m2),该岛观察到24种记录鱼类中的21种,分属15个科,其次是卡里亚恰利岛,密度为104.4 ± 5.2条/100 m2,
讨论
本研究提供了曼纳尔湾21个岛屿上食海绵珊瑚礁鱼类丰度、分布和大小分级的重要信息。几份近期报告表明曼纳尔湾海绵正在增加,这可能与珊瑚在热胁迫下的易损性(Raj等,2021)以及食海绵鱼类相对较低的丰度有关。
食海绵鱼总体平均密度为56.9 ± 26.0条/100 m2,与许多相比相对较低
CRediT作者贡献声明
Jonathan Samuel Emmett:撰写—初稿,方法学,形式分析,数据整理,概念化。K. Diraviya Raj:撰写—审阅与编辑,监督,项目管理,调查,获取资金。
利益冲突声明
作者声明,他们不存在已知的可能影响本论文所报告工作的竞争性经济利益或个人关系。
致谢
作者感谢印度政府科学技术部科学与工程研究委员会(DST-SERB批准令号:EMR/2017/002510)以及Suganthi Devadason海洋研究所(SDMRI)的资金支持,并感谢SDMRI提供的设施;作者还感谢泰米尔纳德邦森林部门提供的研究许可。
Jonathan Samuel Emmett|K. Diraviya Raj