繁殖性能与繁殖体压力:网地藻入侵大洋海神草草甸的关键驱动力机制研究

《Marine Pollution Bulletin》:Reproductive performance and propagule pressure: Key drivers of Rugulopteryx okamurae (Ochrophyta, Dictyotales) invasion of a Posidonia oceanica meadow

【字体: 时间:2026年02月07日 来源:Marine Pollution Bulletin 4.9

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  本研究针对入侵性海藻Rugulopteryx okamurae在大洋海神草草甸的生态入侵机制,通过系统分析其繁殖结构时空动态与繁殖体压力,揭示了该物种主要依靠营养繁殖体和无性单孢子实现种群维持与扩散,其繁殖体压力估算值超过海底生境承载力的35倍,为理解藻类入侵生态学提供了重要理论依据。

  
在地中海碧蓝的海水中,一场悄无声息的生态入侵正在上演。来自西太平洋的褐色海藻Rugulteryx okamurae(网地藻),自2015年在西班牙南部海岸首次爆发以来,以惊人的速度席卷了整个地中海和大西洋沿岸。这种被列入欧盟入侵物种名录的唯一海藻,不仅排挤本地物种,更对渔业和旅游业造成严重经济损失。特别令人担忧的是,它正在入侵地中海的关键生态系统——大洋海神草(Posidonia oceanica)草甸。
尽管前人对这种入侵海藻的营养生长已有了解,但其在时空上持续占据优势的繁殖机制仍是个谜。为此,西班牙马拉加大学的研究团队在《Marine Pollution Bulletin》上发表了一项开创性研究,首次系统揭示了网地藻在大洋海神草草甸中的繁殖策略和入侵机制。
研究人员在西班牙格拉纳达Cambriles Cliff的10米深海域建立了研究站点,在2021年7月至2022年7月期间,每两个月通过水肺潜水采集样本。他们采用30厘米×30厘米的样方,系统记录了不同大小级别藻体的繁殖结构(营养繁殖体和孢子)数量,并通过标准化计数方法计算单位面积繁殖体密度。研究运用方差分析(ANOVA)检验时间与大小级别对繁殖结构的交互影响,并通过主成分分析(PCA)探究环境因子与繁殖活动的相关性。
繁殖结构分布特征研究表明,营养繁殖体几乎全年存在(仅1月份缺席),而无性孢子仅在5月和7月出现。令人惊讶的是,尽管观察到了减数分裂的四分孢子,但始终未发现配子囊,表明该入侵种群主要依靠克隆机制维持。
繁殖个体动态分析显示,7月份具有繁殖体的个体数量达到峰值,超过200个体/平方米。较大个体(14-16厘米)的繁殖体频率高达70%,而较小个体(0-2厘米)几乎不产生繁殖结构。孢子密度在7月达到最大值(1416个/平方厘米),且随着个体增大而显著增加。
繁殖体压力评估结果触目惊心,估算显示每年每平方米可产生超过52万个潜在新个体,这一数字是草甸实际承载能力的35倍。这种巨大的繁殖体压力导致大量新个体进入水体,形成悬浮生物量,加剧了物种的扩散和邻近区域的殖民化。
环境因子相关性分析表明,营养繁殖体的形成与温度、光周期呈正相关,而孢子产生则与环境因子无显著关联,提示两者受不同调控机制控制。
这项研究首次量化了网地藻通过营养繁殖和无性孢子产生的巨大繁殖体压力,揭示了其成功入侵的关键机制。研究结果不仅为理解海洋入侵物种的生态学机制提供了重要见解,也为制定针对性的管理策略指明了方向——特别需要注意春夏季这一繁殖压力高峰期。该研究强调,在评估入侵海藻风险时,必须全面考虑所有繁殖机制的综合效应,这对保护地中海脆弱的海草生态系统具有重要实践意义。
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