《频繁的海洋风暴严重影响海藻森林生态系统》

  • 来源专题:中国科学院文献情报系统—海洋科技情报网
  • 编译者: mall
  • 发布时间:2018-11-23
  • 弗吉尼亚大学(UVA)和加州大学圣巴巴拉分校(UCSB)的一项最新研究表明,频繁的海洋风暴严重影响了加州沿岸的海藻森林生物多样性,相关研究成果已经发表于《Ecology》杂志上。

    研究人员发现干扰的频率是影响海藻森林生物多样性的最重要因素,而严重程度相对起着次要作用。资助这项研究的美国国家科学基金会(NSF)长期生态研究(LTER)计划主任David Garrison提到,重要的是,干扰的严重程度和频率以不同的方式影响海藻床群落。需要持续研究来预测海藻床群落的未来发展,以及它们能够提供的生态系统服务形式,比如渔业。

    这项研究实验是在NSF的LTER站点之一的圣巴巴拉沿海基地进行的。这也是为数不多的长期试验之一,主要是研究如果跟研究人员所预测的那样风暴频发和严重程度加大,世界上主要沿海海洋栖息地的海藻森林如何随着时间的推移而变化的。

    研究人员在圣芭芭拉沿岸海藻森林中,每三个月对200多种植物、无脊椎动物和鱼类进行计数和测量,为期九年。结果发现在严重的冬季暴风和巨浪侵袭期间,海藻森林逐年减少,而附着在海底的小型植物和无脊椎动物(藻类、珊瑚、海葵、海绵等)增多,但也导致鱼类和贝类(如蛤蜊、海胆、海星、龙虾和螃蟹)减少30%-61%。

    研究人员提到,这项发现让人感到惊讶,他们预计严重的冬季风暴会对海藻森林生物多样性造成巨大影响。而实际上,随着时间的推移,干扰的影响力更大,因为频繁的干扰抑制了巨型海藻的恢复,严重影响了周围海洋生物的生存。

    作为所有藻类中最大的一种,巨藻可以长到100英尺高,形成浓密林冠,为深海底的生物提供遮挡。而海洋风暴过后,“下层植被”会因光照使其复杂性和多产性变弱,从而影响物种多样性的平衡。若大型海上风暴的破坏延及海岸线时,海藻森林通常会迅速恢复。但是更频繁的风暴会影响海藻森林的恢复,最终导致海洋生态系统的巨大变化。

    巨藻的不断消失造就了生态上的“赢家”和“输家”。底层生物,比如海藻、海绵、海葵和海扇,更有可能茁壮成长,而具有商业和娱乐价值的鱼类、螃蟹、龙虾、海螺和蛤蜊则一直在衰退。

    (张灿影 编译)

  • 原文来源:https://www.nsf.gov/discoveries/disc_summ.jsp?cntn_id=296516&org=NSF&from=news
相关报告
  • 《海胆行为的变化影响海藻森林的破坏和恢复》

    • 来源专题:中国科学院文献情报系统—海洋科技情报网
    • 编译者:liguiju
    • 发布时间:2022-07-30
    • 2014年,加州中央海岸出现了大量以海藻为食的海胆,导致该地区的海藻森林大幅减少。但这并不意味着海胆数量的增加,主要是由于海胆从它们的藏身之处出现。在随后的几年里,海胆的移动使得一些“海胆荒漠”地带(urchin barrens,指大量海胆啃食海藻森林使该地成为“荒漠”)得以恢复。该发现是加州大学圣克鲁兹分校(UCSC)的科学家们对蒙特雷湾的海胆和海藻森林动态进行的长期研究的主要发现之一。研究成果于近期发表在《生态学快报》(Ecology Letters)上。 研究者的领导者,UCSC的博士Joshua Smith指出,在探索促进海藻森林恢复的方法时,大多数人都会想到需要减少海胆的数量,但考虑海胆行为的变化也非常重要。研究人员利用22年的长期监测数据进行研究,发现2014年蒙特雷湾南部紫色海胆的爆发主要是由海胆的行为变化驱动的,而不是因为数量的增加。 在接下来的三年里,他们持续追踪了该地区海胆的觅食行为,该地区已经成为一个由海藻森林和“海胆荒漠”组成的斑驳马赛克。结果发现,海胆的行为与这两种状态之间的过渡有着双向的联系。2013年,随着海星萎缩病(SSWD)的出现,加州的海藻森林生态系统开始遭受一系列重大破坏。海星萎缩病导致海胆捕食者——向日葵海星灭绝。第二年,一场异常的海洋热浪将海岸浸泡在温暖的海水中,为海藻的生长创造了恶劣的条件。这为海胆的空前爆发奠定了基础。突然之间,生长着海藻森林的岩石礁石上布满了以活海藻为食的紫色海胆。 Smith强调,通常情况下,海胆会在岩石礁的缝隙中躲避捕食者,并以随水流漂流而来的海藻碎屑为食。而温暖的海水导致海藻生产力下降,这样的食物输送过程没有发生。与此同时,海胆捕食者——向日葵海星也消失了。因此,2014 年,大量海胆从缝隙中冲出来寻找海藻。特别是在加利福尼亚中部和北部,蒙特雷半岛沿线地区,海胆行为的转变导致这些曾经有海藻森林的地区变成了“海胆荒漠”。 尽管如此,研究人员发现,如果海胆离开珊瑚礁,海藻森林就可以恢复。例如,在2018年,他们在一个前一年还是“海胆荒漠”的地方,发现了一片海藻森林。海胆已经远离了被它们剥去海藻的珊瑚礁,进入了有大量红叶藻的浅水区。这使得海藻能够在更深的珊瑚礁上重新生长。 他们还提到,今年的水质条件对海藻的生长非常有利。异常多风的春天推动了沿海地区寒冷、营养丰富的水强烈上涌。科学家们将研究这会如何影响海藻的恢复。现在,仍有大量海胆在珊瑚礁上啃食海藻,科学家们需要考虑的是如何使其数量下降,如何能有足够的掠食者把它们赶回裂缝里。(刁何煜 编译)
  • 《聚焦盐沼生态系统 助力海洋生态保护修复》

    • 来源专题:中国科学院文献情报系统—海洋科技情报网
    • 编译者:liguiju
    • 发布时间:2023-07-24
    • 滨海盐沼分布于河口或海滨浅滩,由陆地河流和海洋潮汐交替作用形成,蕴含丰富动植物资源,同红树林、海草床并称为三大海岸带蓝碳生态系统,是东海区海岸带最重要的典型生态系统之一。作为连接陆地和海洋的生态交错区,滨海盐沼在维护生物多样性、抗击台风风暴潮灾害、净化水体、调节气候及固沙促淤等方面发挥着重要的生态服务功能。 近年来,受外来物种入侵、海岸工程建设等影响,东海区多处滨海盐沼生态系统面临快速退化风险。为提升盐沼生态系统服务功能、保障海岸带生态安全,自然资源部东海局深入践行习近平生态文明思想,秉承“绿水青山就是金山银山”理念,服务国家“双碳”战略,聚焦滨海盐沼生态系统问题,积极推进海区盐沼调查和预警监测工作,为履行自然资源部“两统一”核心职责提供坚实支撑。 摸清盐沼生态系统状况 支撑生态修复布局 2020年全国滨海盐沼调查是自然资源部首次开展的海岸带专项工作,主要分为现场调查和遥感调查。东海局作为技术牵头单位攻坚克难,在现场调查环节,积极探索研究出一套可操作性极高的滨海盐沼调查技术方法,通过培训研讨的方式将此方法教授给各任务承担单位;在遥感调查环节,持续对辖区内滨海盐沼生态系统分布状况进行遥感调查,对部分重点区域利用无人机进行精细化调查,基本摸清了东海区滨海盐沼生态系统的分布现状。 结合历史数据,东海局对重点区域滨海盐沼生态系统的受损状况进行了全面评估,基于评估结果识别盐沼受损区域,有针对性地提出了海区滨海盐沼生态系统修复布局建议,为海区海洋生态保护修复提供了技术支撑和依据。 开展盐沼生态系统预警监测 提升生态修复水平能力 2019年,东海局对海区外来物种互花米草影响最严重的7个生态区组织开展互花米草预警监测工作,系统分析互花米草入侵对盐沼生态系统的影响,结合相关调查资料,编制了《互花米草整治研究报告》,提出了我国海岸带互花米草整治布局建议。 2021年,东海局牵头组织编制了《盐沼预警监测技术指南》,在长江口、杭州湾等重点区域持续开展滨海盐沼预警监测工作,建立并不断完善滨海盐沼预警监测技术方法和业务体系建设框架,全面提升重点区域滨海盐沼生态系统风险预警能力,为全国盐沼生态系统预警监测工作提供参考。   在此基础上,东海局参考国内权威植物库资料,于2022年编制东海区盐沼植物库。植物库详细记录了盐沼生态系统内主要植被的生物学特征、生长环境及分布区域,为海洋生态保护修复工程中盐沼植被物种选择、生境条件重建等提供了参考。 推进盐沼生态系统碳汇调查 服务国家双碳战略 为更好服务国家“双碳”战略,东海局在盐沼碳汇调查评估领域持续深耕,牵头编制的《滨海盐沼生态系统碳储量调查与评估技术规程》作为蓝碳生态系统碳储量调查系列规程之一,已由部办公厅印发实施;在崇明东滩、九段沙等多个重点区域开展试点调查工作,基本掌握了海区典型滨海盐沼生态系统的碳储量水平。 另外,东海局还选择部分典型海洋生态保护修复区域,开展海洋生态修复与固碳协同增效调查,积极探索固碳技术路径和推动海洋生态修复成效评估。 后记 2023年6月28日,十四届全国人大常委会第三次会议表决通过决定,将8月15日设立为全国生态日。提升生态系统多样性、稳定性、持续性,加快实施重要生态系统保护和修复重大工程,像保护眼睛一样保护自然和生态环境,是时代对自然资源管理提出的新要求。东海局将坚持生态优先的原则,继续稳步推进海洋生态保护修复工作,持续关注海岸带生态系统分布与变化,建立完善盐沼生态系统调查与预警监测技术体系,重点推进蓝碳生态系统调查评估,为海岸带生态安全保障提供技术支撑。