探秘热带海景：水动力与栖息地如何塑造幼鱼群落

《Landscape Ecology 4.0》：Hydrodynamic conditions and habitat configuration structure juvenile fish assemblages across a tropical seascape

为探究栖息地组成、海景配置和环境背景对热带海景中幼鱼群落的影响，研究人员在西澳大利亚丹皮尔群岛连续三年调查幼鱼。结果发现水动力条件显著影响群落结构，各栖息地幼鱼 assemblages 不同。该研究为热带海景保护和恢复策略提供重要依据。

　　在神秘的海洋世界里，许多海洋生物在不同生命阶段会选择不同的栖息地。沿海海景包含多种如 seagrass meadows、mangrove forests 等浅海、富有生产力且结构复杂的栖息地，这些地方对幼鱼极具吸引力。然而，沿海海景正面临着日益严重的退化和碎片化问题，可持续管理这些海景对于生态系统和渔业的可持续发展至关重要。尽管人们对海景对成年鱼群落的影响有了一定了解，但对幼鱼的相关影响却知之甚少。
为了填补这一知识空白，来自西澳大利亚大学、澳大利亚海洋科学研究所等机构的研究人员展开了深入研究。他们在西澳大利亚丹皮尔群岛开展了一项长期研究，旨在揭示栖息地组成、海景配置和环境背景如何塑造热带海景中的幼鱼群落。这项研究成果发表在《Landscape Ecology》杂志上。
研究人员采用了多种技术方法来开展研究。首先，在多个栖息地进行幼鱼调查，利用水下视觉普查（UVC）对幼鱼进行计数和分类，同时用潜水员操作的立体视频（stereo - DOV）量化潜在捕食者的数量。其次，对底栖栖息地进行调查，通过分析沿鱼样带拍摄的图像来确定底栖栖息地的组成，并测量宏观藻类冠层的相关指标和栖息地的结构复杂性。再者，计算海景指标，从现有的底栖栖息地地图中获取海景配置的相关数据。最后，收集环境指标，包括深度、波浪高度、水速、水温、浊度等。利用这些数据，研究人员运用随机森林（RF）模型和广义相加混合模型（GAMMs）等统计方法进行分析。
研究结果主要包括以下几个方面：

1. 栖息地特异性幼鱼群落随时间的变化：研究期间共观察到 6937 条幼鱼，来自 89 个物种、48 个属和 21 个科。2023 年所有栖息地（除沙子外）的幼鱼总丰度和属丰富度显著低于前几年。不同栖息地间存在显著差异，宏观藻类栖息地的幼鱼丰度和属丰富度通常较高，其次是珊瑚礁和红树林。红树林栖息地虽然属丰富度低，但分类学差异度最高。此外，不同栖息地的鱼类群落组成差异显著，且随时间变化，各栖息地都有独特的物种。
2. 群落结构的预测因子：在珊瑚栖息地，局部 consolidated substrate 的覆盖、水速和与其他珊瑚栖息地斑块的连通性是解释总丰度变化的重要变量；水速和波高与分类学差异度呈负相关，浊度和叶状珊瑚的覆盖与分类学差异度呈正相关。在宏观藻类栖息地，水动力变量是解释总丰度和分类学差异度变化的重要预测因子，水速和波高与总丰度呈正相关，与分类学差异度呈负相关；此外，与珊瑚栖息地的连通性和 Sargassum spp. 的 holdfast 密度也会影响分类学差异度。
3. 物种丰度的预测因子：物种特异性模型显示，不同分类群的重要预测因子差异很大。在珊瑚栖息地，除了 Chlorurus sordidus 和 Stethojulis interrupta 等少数物种外，水动力变量对个体物种丰度的预测作用相对较弱，而局部栖息地变量、浊度和捕食者丰度等更为重要。在宏观藻类栖息地，局部栖息地变量强烈影响大多数常见分类群的丰度，同时环境变量对一些分类群也很重要。对于同时出现在珊瑚和宏观藻类栖息地的物种，其丰度的最佳预测因子在不同栖息地有所不同。
   研究结论和讨论部分指出，宏观藻类床对于许多幼鱼在早期生命历史中非常重要，其幼鱼丰度和丰富度最高。珊瑚、宏观藻类和红树林栖息地各自包含独特的幼鱼群落，对维持海景中鱼类的整体多样性至关重要。海景配置和水动力条件是影响幼鱼群落结构的重要因素，但水动力变量对个体物种分布的预测作用相对较弱。此外，幼鱼群落结构的时间稳定性在不同地点差异很大。这项研究强调了在管理热带鱼类群落时，应采取涵盖广泛栖息地、优化与珊瑚礁连通性并考虑水动力条件影响的空间保护和恢复策略，这对于实现生物多样性、生产力和渔业可持续发展目标具有重要意义。