在东地中海一个贫营养海湾中,非本地大型底栖甲壳类动物与本地大型底栖甲壳类动物的生态学比较

《Regional Studies in Marine Science》:Ecological comparison of non-indigenous with indigenous megabenthic crustaceans in an oligotrophic eastern Mediterranean gulf

【字体: 时间:2026年03月07日 来源:Regional Studies in Marine Science 2.4

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  Levantine海安塔利亚湾2014-2015年三个采样断面分析显示非本地甲壳类(NIS)占比33%且在10米深度达100%,主要分布于大陆架下部分(10-25米),其分布受季节水文条件和沉积有机碳影响,表现r选择策略,而本地物种(IS)受水深和生产力主导,揭示NIS与IS存在动态相互作用并可能达生物质平衡。

  
埃尔汉·穆特卢(Erhan Mutlu)|安娜丽莎·帕塔尼亚(Annalisa Patania)
阿克德尼兹大学(Akdeniz University),渔业学院,主校区,07050,安塔利亚,土耳其

摘要

黎凡特海是一个生物多样性热点地区,拥有许多非本地物种(NIS),尤其是在大型底栖甲壳类动物中。本研究重新分析了2014-2015年在安塔利亚湾(Gulf of Antalya)进行的三个横断面调查的数据,这些调查涵盖了从大陆架到大陆坡的深度范围。非本地物种占甲壳类动物群落的平均比例为33%,在5月和10月时这一比例达到了100%,并且主要分布在较浅的大陆架区域(10-25米深度);而本地物种(IS)则主要分布在较深的区域。非本地物种的分布受到季节性水文条件和沉积物有机碳的影响,这反映了它们能够适应浅水和深水环境的生命周期特征。相比之下,本地物种的分布主要受海底深度和生产力的影响。这种模式表明非本地物种与本地物种之间存在动态互动,非本地物种利用了空缺的生态位,并可能与其本地物种群落达到生物量平衡。

引言

水生生态系统正越来越多地受到非本地物种(NIS)的影响,这些物种已成为生态学研究的主要焦点(Bojko等人,2021年)。地中海是世界上最大的封闭海域,拥有丰富的生物多样性,但由于其许多特有物种的存在,它极易受到外来物种的入侵。非本地物种主要通过苏伊士运河、航运、水产养殖以及自然扩散途径进入该地区(Molnar等人,2008年;Zenetos等人,2010年;?ztürk,2021年;Soffer,2023年;Mutlu等人,2023a年)。气候变暖进一步促进了这些物种的引入,使得热带物种能够向北扩展,从而加快了入侵速度(Bianchi,2007年;Zenetos等人,2022年)。
地中海已成为全球生物入侵的热点区域,需要采取积极的管理措施(Wilcox等人,2024年)。非本地物种通过改变食物网、减少生物多样性以及引发社会经济影响来破坏本地生态系统(Galanidi等人,2023年;Albano等人,2024年)。它们的成功取决于环境适宜性和物种特性,如生命周期策略、摄食行为和繁殖方式(Otero等人,2013年;Arndt等人,2018年)。在东地中海地区,温度的升高加剧了“热带化”趋势,有利于印度-太平洋地区的物种扩散(Bianchi,2007年)。
东地中海大约80%的非本地甲壳类动物起源于印度-太平洋地区(Zenetos等人,2010年)。目前该海域已建立了超过1000种非本地物种,且甲壳类动物的数量正在迅速增加(Zenetos等人,2022年;Galanidi等人,2023年),使得黎凡特海成为全球受入侵最严重的海洋生态区之一(Molnar等人,2008年;Soffer,2023年;Mutlu等人,2023a年)。在大西洋沿岸地区,大西洋物种占主导地位(Rilov和Galil,2009年)。
温度的升高——在土耳其水域达到了32摄氏度——进一步加速了物种入侵,并改变了群落结构(Nykjaer,2009年;Giangrande等人,2020年)。在持续的变暖过程中,安塔利亚湾的甲壳类动物群落发生了明显的变化(Patania和Mutlu,2021年)。土耳其地中海地区拥有该海域最多的非本地物种,成为了莱塞普斯效应(Lessepsian effect)物种向西扩散的中间通道。然而,这些物种对本地物种群落的生态影响仍知之甚少。由于非本地物种具有商业价值,对其的监测尤为重要。在本研究中,非本地物种被定义为起源于印度-太平洋和红海的甲壳类动物,而大多数其他物种则起源于大西洋-地中海地区(Patania和Mutlu,2021年)。
本研究旨在探讨土耳其地中海沿岸非本地甲壳类动物的分布、组成和生态特征,特别关注它们的扩散范围、栖息地偏好以及与本地物种的潜在互动。通过比较不同地区的物种出现情况和环境条件,本研究旨在评估莱塞普斯效应的传播程度,并评估非本地物种在该海域这一最易受入侵区域的生态影响。

研究区域和环境参数

在研究区域内,深度小于30米的海床禁止拖网捕鱼;而深度大于300米的海床则全年开放捕捞。9月15日至次年4月15日期间,允许在距离海岸3海里以外的区域进行拖网作业(图1)。捕鱼压力较低,平均每艘船每天捕捞量为2.6吨(共16艘船,其中一些船只在研究区域内仅部分作业),此外还有使用长网和延绳钓的小规模渔业活动(Mutlu等人,2022a)。
环境因素

动物群分布

共记录了59种大型底栖甲壳类动物,其中包括18种非本地物种(17种已建立种群,1种新引入)、39种本地物种以及2种非印度-太平洋/大西洋-地中海起源的物种(表S2)。从深度上看,非本地物种主要分布在较浅的大陆架区域,而在大陆架和中层斜坡地区的数量较少(表S2,图2a)。非本地物种的比例从较浅的大陆架逐渐减少,但在中层大陆架有所增加。

动物群分布

在安塔利亚湾,非本地物种占大型底栖甲壳类动物物种和生物量的约三分之一(Patania和Mutlu,2021年),而在20世纪90年代,这一比例约为地中海十足类动物的10%(Koukouras等人,1992年)。在东地中海地区,非本地物种在塞浦路斯、罗德岛和爱琴海海域的十足类动物中占比不到10%,但在土耳其海岸则达到了19%(Corsini-Foka和Pancucci-Papadopoulou,2012年)。最近的记录显示,爱琴海海域共有342种非本地物种,其中包括15种甲壳类动物(Zenetos等人,2025年)。

结论

本研究揭示了黎凡特海非本地大型底栖十足类动物(NIS)数量的显著增加,它们占甲壳类动物总群的32%,某些浅水站点的非本地物种占比甚至达到了100%。非本地物种在25至75米深度的沿海水域最为丰富,尤其是在秋季和冬季。虽然本地物种的分布主要受海底深度和生产力的影响,但非本地物种的分布同时受到深度和季节性水文因素的影响。

伦理审批

作者声明,本研究遵循了阿克德尼兹大学批准的所有关于采样、动物护理和实验使用的伦理标准(协议编号:2013.12.03)。

未引用的参考文献

(Ammar, 2019; Ate?和Kata?an, 2008; Buckley和Kingsolver, 2012; Cartes等人, 2009; Castro等人, 2023; Chebaane等人, 2019; Cinar等人, 2005; Colmenero等人, 2009; Deval等人, 2017; El Lakhrach等人, 2012; Essl等人, 2018; Fanelli等人, 2007; FAO, 1991; Gage和Tyler, 1992; Galil, 1986; Grimes等人, 2016; Howell, 2010; Jahnke, 1996; Karakassis和Eleftheriou, 1997; Kaspari等人, 2000; Koukouras等人, 2001; Le Loc'h等人, 2008; López-Fernández等人, 2013,

资金支持

埃尔汉·穆特卢获得了阿克德尼兹大学科学研究项目协调部门(项目编号:2014.01.0111.001)的资助。

CRediT作者贡献声明

安娜丽莎·帕塔尼亚(Annalisa Patania):撰写、审稿与编辑、数据验证、资源准备、方法论制定、调查实施、数据管理、概念构思。埃尔汉·穆特卢(Erhan Mutlu):撰写、审稿与编辑、初稿撰写、数据验证、项目监督、软件使用、项目管理、方法论制定、调查实施、资金筹集、概念构思。

利益冲突声明

作者声明以下财务利益和个人关系可能构成潜在的利益冲突:埃尔汉·穆特卢表示获得了阿克德尼兹大学的财务支持。如果还有其他作者参与,他们声明没有其他可能影响本文研究的财务利益或个人关系。

致谢

本研究的数据来源于项目编号为2014.01.0111.001的实验性拖网调查,该调查由埃尔汉·穆特卢协调,并得到了阿克德尼兹大学科学研究项目协调部门的支持。本研究是安娜丽莎·帕塔尼亚的硕士论文的一部分,由埃尔汉·穆特卢共同指导。作者感谢Ahmet ?ahin、Claudia Miglietta、Ilaria de Meo、Cansu Balaban(Olguner)和M. Tunca Olguner在研究中的帮助。
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