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为探究人工种植海草栖息地鱼类群落结构是否与自然海草相似,研究人员开展相关研究,发现最终二者相似,对生态修复意义重大。
在广袤的海洋世界里,海草栖息地就像一座 “海底绿洲”,为众多鱼类提供了生存和繁衍的家园。它不仅维持着沿海生态系统的生物多样性,还对当地渔业的可持续发展起着至关重要的作用。然而近年来,全球海草栖息地却面临着严峻的挑战,面积不断减少,这导致沿海生态系统的服务功能下降,如育苗栖息地的减少和生物多样性的降低。尽管人们已经意识到保护海草栖息地的重要性,但在许多地方,自然海草栖息地因人为或自然干扰已几乎消失殆尽。
在这样的背景下,海草种植(即海草栖息地恢复)成为了弥补自然海草栖息地损失的一种可能途径,有助于受损沿海环境的修复。特别是在东南亚地区,潮间带的海草种植备受关注,因为潮间带更适合当地居民开展恢复活动,无需特殊设备和技术。但目前,关于该地区恢复后的海草栖息地中鱼类群落结构的信息却十分匮乏,人们对恢复后的海草栖息地能否支持与自然海草栖息地相同的鱼类群落知之甚少。
为了解开这些谜团,日本岛根大学(Estuary Research Center/Fisheries Resources Management Center, Shimane University)等机构的研究人员展开了一项深入研究。他们在泰国南部董里府的潮间带沙滩 / 泥滩上,建立了面积分别为 1×1、3×3 和 5×5 平方米的人工种植海草栖息地,选择了常见的海菖蒲(Enhalus acoroides)进行种植。同时,研究人员对人工种植海草栖息地、自然海草栖息地和周围的裸沙滩 / 泥滩的鱼类群落结构进行了详细的视觉普查,旨在明确人工种植和自然海草栖息地的鱼类群落结构是否存在差异,以及人工种植栖息地的鱼类群落需要多长时间才能与自然栖息地相似。该研究成果发表在《Ichthyological Research》上。
研究人员主要采用了以下关键技术方法:一是视觉普查,在白天涨潮前 2 - 3 小时,对不同栖息地的鱼类进行观察和记录;二是测量海草的相关指标,包括每月测量海草的茎密度和叶高度;三是调查环境因子,如测量盐度和水温;四是研究猎物丰度,调查不同栖息地的猎物密度;五是进行统计分析 ,运用 Kruskal-Wallis 检验、ANOSIM 检验等多种统计方法对数据进行分析。
研究结果如下:
- 环境因子和栖息地结构:研究区域的水温常年较高,通常超过 30℃,盐度在旱季有时超过 30,雨季则不超过 30。海菖蒲的叶长在自然栖息地中差异不大,在较小的栖息地中有时较长。人工种植栖息地的海草叶长在最初 2 年较短,之后差异逐渐消失。海草茎密度在各栖息地之间无差异。
- 鱼类群落结构:研究期间共观察到 86 种鱼类,隶属于 38 个科。在自然海草栖息地记录的 63 种鱼类中,47 种也出现在人工种植栖息地。人工种植栖息地中最主要的优势物种为褐篮子鱼(Siganus fuscescens)、双带海猪鱼(Halichoeres bicolor)和四线鸡鱼(Pelates quadrilineatus)等。总体而言,较大面积的人工种植和自然海草栖息地中总物种数往往较多,而较小面积的海草栖息地中总鱼类和优势物种密度往往较高。在研究初期,人工种植栖息地的鱼类密度模式与自然海草栖息地差异显著,但在第 3 年及以后,除少数情况外,二者差异不明显。
- 猎物丰度:研究发现,除底栖大型甲壳类动物外,小型或大型附生甲壳类动物、底栖多毛类动物和软体动物等猎物的密度,在较小面积的自然海草栖息地中往往较高,在裸沙滩 / 泥滩中较低。人工种植栖息地的猎物密度与自然海草栖息地差异不显著。沉积物的灼烧损失值(用于估算碎屑含量)也呈现类似规律,较小面积的自然海草栖息地中较高,人工种植栖息地与自然海草栖息地差异不显著。
研究结论和讨论部分指出,潮间带海草栖息地对各种鱼类具有重要意义,是它们的觅食场所。人工种植的海草栖息地最终能发挥与自然海草栖息地类似的作用,支持相似的鱼类群落结构。然而,这一过程需要时间,且不同面积的栖息地所需时间不同。较大面积的人工种植栖息地在建立后不久,鱼类物种数就与自然海草栖息地相当,但密度模式需到第 3 年及以后才逐渐相似;1×1 平方米的人工种植栖息地则需要更长时间,直到第 4 年其鱼类群落结构才与自然海草栖息地相似。
此外,研究还发现,裸沙滩 / 泥滩在被淹没时也能支持独特的鱼类群落,包括一些渔业目标物种的幼鱼。因此,在潮间带进行海草种植时需要谨慎考虑,避免对沿海生态系统的生物多样性和当地渔业的可持续性产生负面影响。未来,还需要进一步研究各种因素对海草种植栖息地鱼类群落结构的影响,以制定合适的海草栖息地恢复设计,促进沿海生态系统的保护和修复。
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