《温带珊瑚礁的热带化:对生态系统功能和管理行动的影响》

  • 来源专题:外来生物入侵
  • 编译者: 王成卓
  • 发布时间:2019-03-31
  • 1.随着暖水物种为应对气候变暖而向两极分布,世界各地的温带珊瑚礁正变得热带化。这已经引起了优势基础物种和相关生态群落的深刻变化,因为像海带这样的冠层海藻已经被热带物种所取代。

    2.在这里,我们认为,热带化对气候变暖的温带珊瑚礁的生态系统特性和功能的级联后果在很大程度上取决于最终主导海底的分类群。我们提出了三种潜在的热带化路径,它们在海草、草皮或珊瑚成为主导地位的方面有所不同。我们强调了热带地区某些生态系统功能的潜在收益。例如,一些热带珊瑚礁的本地底栖鱼类生产力可能会提高,因为初级生产会以较高比例直接被消耗掉,但这将以碳排放等其他功能为代价。我们认为,了解能源和材料流动的这些变化,对于制定新的节约战略和管理方法至关重要,这些战略和管理方法既能将风险降至最低,又能抓住潜在的机会。

    3.无论遵循哪种轨迹,热带化系统在很大程度上代表了新的生态系统配置。这对传统的养护和环境管理方法提出了重大挑战,传统的养护和环境管理方法通常侧重于维持或将物种送回特定地点。我们概述了一些管理措施,这些措施可以减轻预期的结构和功能变化,或者最大限度地利用热带珊瑚礁的潜在新机遇。这些措施包括加强海洋保护区的恢复力和连通性,开发针对范围不断扩大的入侵者的新渔场,以及协助进化和迁移策略,以促进珊瑚或海藻等大型栖息地的形成。

    4.我们强调了与开发管理热带珊瑚礁的新方法相关的重要生态和伦理挑战,这些方法可能需要越来越多的干预。随着技术革新的不断出现,有明确的目标和考虑到更广泛的群落之间干预的理论是成功地发展新的管理方法的必要步骤。

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    • 2022年9月22日,《细胞》(CELL)刊登了一项由澳洲塔斯马尼亚大学牵头完成的新研究,研究整合了澳大利亚3个基于潜水项目的18个长期监测站共1251个观测点在2008-2020年期间的监测数据,并分析了不同气候带(热带、亚热带、温带)、不同栖息地(珊瑚礁和海藻床)的珊瑚礁鱼类群落对海水温度和栖息地变化的响应。研究指出海洋变暖、海洋热浪和栖息地退化等是影响海洋生物多样性的主要因素。然而,当下对这些因素更广泛影响的理解在很大程度上来源于独立分散的区域。系统和大尺度监测数据的缺乏限制了科学家对这些影响的深度理解,以及人们在与国家政策和国际协议相关的范围内跟踪这些影响的能力。 基于涵盖澳大利亚礁石鱼类群落结构和栖息地跨越12年的广泛时间序列,该研究发现礁石鱼类群落对海水温度和栖息地变化的响应是动态的、广泛的,但在区域上是不完整的。尽管这两种气候影响机制的相对重要性在热带和温带之间不同,但鱼类群落的物种组成和丰度变化都发生在环境或栖息地变化的两年内。群落热指数表明,温带和亚热带礁石鱼类群落对海水温度的响应最为敏感。在低纬度珊瑚礁上,群落综合指数表明,随着时间的推移,栖息地鱼类的优势地位发生了变化,同时珊瑚覆盖率也发生了变化。 研究结果强调,为国家政策和全球生物多样性目标提供信息时,将区域生态监测数据整合到大尺度数据集是十分必要的。未来需要加强生态监测,以区分影响大尺度生物多样性变化的驱动因素,并更好地连接目前相互脱节的生物多样性观测、监测指标研究和治理体系。(张灿影 编译)
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    • 4月25日上午,自然资源部南海发展研究院联合自然资源部南海生态中心、自然资源部南海调查中心等单位及海南南沙珊瑚礁生态系统国家野外科学观测研究站、自然资源部南海遥感测绘协同应用技术创新中心等科技创新平台力量,发布了共同编制的《铁线礁、牛轭礁珊瑚礁生态系统调查报告》(以下简称《报告》)。 《报告》基于卫星遥感和现场调查数据,首次全面系统评估了铁线礁、牛轭礁珊瑚礁生态系统状况,科学准确分析了铁线礁、牛轭礁沙洲的发育形成过程,以及导致铁线礁珊瑚礁生态系统退化的主要因素。   《报告》显示,铁线礁珊瑚礁生态系统退化严重。具体体现在:一是2016年~2024年铁线礁所在环礁礁盘造礁石珊瑚覆盖面积持续下降,降幅约为68.9%;二是造礁石珊瑚覆盖率极低,种类数少且以团块状珊瑚为主,澄黄滨珊瑚占绝对优势,各站位均发现有死亡的珊瑚和珊瑚断枝,个别珊瑚存在季节性升温带来的零星热白化,各站位均少见珊瑚礁生态系统中广泛分布的甲壳类、腹足类等大型底栖无脊椎动物;三是铁线礁海域发现有菲律宾等外方渔船未经许可非法开展捕捞作业,菲律宾在我中业岛上非法开展施工建设,相关调查站位发现有渔线、渔网、塑料包装、铁筒、玻璃瓶等人为弃置物,部分带有菲律宾文、部分带有产自菲律宾标识。   《报告》显示,牛轭礁珊瑚礁生态系统总体健康,造礁石珊瑚覆盖率高,平均为37.7%,分布有造礁石珊瑚14科46属172种,占整个南沙群岛已记录造礁石珊瑚种类数的46.6%,形态以分枝状为主,珊瑚礁鱼类种类较丰富,发现较多甲壳类、双壳类、腹足类大型底栖无脊椎动物,其中75.0%的站位发现砗磲,现场调查发现被世界自然保护联盟列为易危物种的阿氏前口蝠鲼,礁区生境质量良好。同时,牛轭礁珊瑚礁生态系统受到季节性零星珊瑚热白化和人类活动的胁迫性影响,各站位均存在珊瑚白化现象,礁坪区域有大片珊瑚低潮时出露海面并有少量珊瑚白化;周边海域发现渔船活动,在相关调查站位发现有渔线、渔网等人为弃置物;2016年~2024年,牛轭礁礁盘造礁石珊瑚覆盖面积总体呈缓慢下降趋势。   《报告》指出,铁线礁礁坪上现有3个沙洲,牛轭礁礁坪上现有1个沙洲,均属于自然形成,高潮时均出露海面,分别高出当地平均大潮高潮面约1.34米、1.14米、1.10米、1.47米。在铁线礁、牛轭礁沙洲均发现有国家二级保护野生动物大凤头燕鸥等鸟类成群活动。沙洲及附近海域沉积物高度同源,未发现陆源物质输入。4个沙洲具备显著的自然特征,位置和形态呈现规律性变化,发育形成具有充足的物质来源,是正常的自然地理现象。   《报告》表明,菲律宾炮制的所谓中国在铁线礁倾倒珊瑚碎屑、有关国家造谣沙洲的形成系我“填海造陆”等言论,毫无科学和事实依据。   《报告》指出,长棘海星暴发是导致铁线礁珊瑚礁生态系统严重退化的主要因素,热带气旋袭击以及频繁的人类活动特别是菲律宾在中业岛持续开展施工建设也是影响铁线礁珊瑚礁生态系统健康的重要因素。随着全球气候变化背景下海表温度的进一步升高,包括铁线礁、牛轭礁在内的南沙群岛岛礁面临大规模珊瑚白化风险。后续,将进一步加强对铁线礁、牛轭礁及周边海域的调查研究、评估和保护,深化长棘海星暴发预警和防控机理研究,努力减少人类活动等外部因素对珊瑚礁生态系统带来的不利影响,提升珊瑚礁生态系统的多样性、稳定性和持续性。