研究宏藻群落与附生动物的生态关联:塞内加尔佛得角半岛案例及其对西非蓝色经济的意义

《Diversity》:Epifaunal Communities Associated with Macroalgae: The Case of the Cap-Vert Peninsula (Senegal, Northwest Africa) Ibrahima Ndiaye, Mamie Souadou Diop, Isma?la Ndour, Youssouph Diatta, Waly Ndianco Ndiaye and Patrice Brehmer

【字体: 时间:2026年03月07日 来源:Diversity 2.1

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  本综述聚焦西非塞内加尔佛得角半岛海岸带大型海藻(macroalgae)与附生动物(epifauna)群落的生态互作关系。通过2022-2023年的实地采样,研究发现附生动物组成及丰度显著依赖于海藻物种(如珊瑚藻 Corallina officinalis、绿藻 Codium sp.等),揭示了海藻形态结构、季节性变化对底栖生物多样性的关键调控作用。文章指出,日益加剧的野生海藻开发可能破坏这些脆弱生态系统,强调将海藻-附生动物关联纳入海洋保护区生物多样性清单及蓝色经济可持续管理框架的必要性。

  
研究背景与意义
大型海藻(macroalgae)生态系统是许多岩岸地区尚未充分开发的资源,为众多海洋生物提供食物、庇护所及繁殖场所。在位于西非最西端的佛得角半岛,5月至7月的暖季会出现大型海藻的增殖以及马尾藻(Sargassum spp.)等物种在沙滩上的搁浅现象。海藻通过参与生物地球化学循环、固碳以及作为鱼类幼虫的育幼场等方式提供重要的生态系统服务。然而,全球范围内的海岸生境正因气候变化和人为干扰而面临物种丧失的威胁。因此,解析与大型海藻相关的生物多样性,尤其是附生动物(epifauna)群落的组成与动态,对于理解海岸带生态系统的功能与演变至关重要。
材料与方法
本研究于2022年5月至7月及2023年7月在塞内加尔佛得角半岛的六个站点(Yoff、Ngor岛、Ngor、Bima Digue、Anse Bernard、Dantec)展开。这些站点代表了从受污染海湾(如Bima Digue)到受侵蚀但生态重要的海滩(如Anse Bernard)等多种环境梯度。研究选择了包括绿藻(Chlorophyceae)、红藻(Rhodophyceae)和褐藻(Phaeophyceae)在内的主要类群,具体物种有石莼(Ulva sp.)、松藻(Codium sp.)、珊瑚藻(Corallina officinalis)、Meristotheca senegalensis、马尾藻(Sargassum spp.)等,以涵盖不同的形态结构。采样方法分为两种:2022年针对搁浅的马尾藻和石莼使用200微米筛网进行机会性采集;2023年则采用结构化协议,由潜水员在水下约3.2米深处用防水布包裹整个藻体后完整采集,以最大程度保留附生动物。样品在实验室中进行称重、鉴定,并使用体视显微镜对附生动物进行分类计数。当个体数量过多时,使用Motoda分样箱进行等分。附生动物密度(D)按公式 D = N/M 计算,其中N为藻体表面附生动物个体数,M为采集的海藻质量(克)。数据分析包括计算香农多样性指数(H′)和皮洛均匀度指数(J′),并使用t检验、方差分析(ANOVA)及费希尔精确检验等方法,检验附生动物丰度、质量与海藻物种、质量及环境因子之间的关系。
研究结果
3.1 附生动物的相对丰度
2023年原位采样结果显示,大多数大型海藻上的附生动物以端足类(Amphipods)为主。其中,珊瑚藻(Corallina officinalis)、绿藻(Chlorophyceae)和松藻(Codium sp.)上端足类的相对丰度非常接近,分别为29.40%、30.38%和29.38%。而在石莼(Ulva sp.)和Meristotheca senegalensis上,桡足类(Copepods)则占主导地位,分别为40.91%和44.55%。在“混合藻”(绿藻和红藻混合)中,腹足类(Gastropoda)最为丰富(44.06%)。研究共鉴定出11个附生动物类群,包括环节动物(Annelida)、介形类(Ostracoda)、桡足类、蔓足类(Cirripedia)、栉水母(Ctenophora)、涟虫目(Cumacea)、十足目(Decapoda)、鱼类幼虫、双壳类(Bivalvia)和磷虾目(Euphausiacea)等。
相比之下,2022年对搁浅的马尾藻和石莼的观察显示,桡足类占绝对优势,分别达到92%和76%。附生动物个体大小谱分析表明,[200–500 μm]尺寸区间的个体在大多数海藻上占据主导。
3.2 附生动物的密度与丰度
附生动物密度(每克海藻的个体数,ind. g?1)在不同海藻间差异显著。石莼(Ulva sp.)的密度最高,达100.6 ind. g?1,其次是珊瑚藻(33.2 ind. g?1)和混合藻(28.2 ind. g?1)。松藻、Meristotheca senegalensis和特定绿藻的密度则低得多,分别为9.2、2.1和9.9 ind. g?1。从丰度(个体总数占比)来看,珊瑚藻上附生动物最为丰富(35%),其次是混合藻(19%)、松藻(16%)、绿藻(15%)、石莼(14%),Meristotheca senegalensis最低(1.4%)。
?1),灰色柱为丰度(%)。Mixed:绿藻与红藻的混合。">
3.3 附生动物-大型海藻关联性
统计分析表明,附生动物的质量与其关联海藻的质量之间,以及附生动物的相对丰度与海藻质量之间,均未发现显著相关性。然而,附生动物的绝对丰度与其自身质量、以及与其个体大小之间均存在显著正相关。更重要的是,附生动物的绝对丰度与所关联的大型海藻物种之间存在极显著的相关性,这凸显了特定海藻物种对附生动物群落构建的关键作用。
3.4 附生动物的空间与藻类多样性
香农和皮洛多样性指数显示,附生动物群落的多样性存在空间和藻种差异。Yoff站点的多样性最高(香农指数3.8;皮洛指数1.37),其次是Anse Bernard(香农指数1.6;皮洛指数0.6),而Dantec和Digue du Bima站点的多样性较低。在不同海藻物种上,珊瑚藻(Corallina officinalis)支持的附生动物多样性最高,其次是混合藻、松藻等。Meristotheca senegalensis上的多样性最低。就附生动物类群而言,桡足类、端足类和腹足类的多样性较高。在个体大小方面,[500–1000 μm]和[200–500 μm]尺寸区间的多样性显著高于更大尺寸的个体。
讨论与结论
本研究首次在西非地区系统探究了大型海藻与附生动物群落的关联。结果表明,附生动物的组成、丰度和多样性强烈依赖于宿主海藻的物种身份。2023年的数据表明端足类是多数原位采集海藻上的优势类群,而2022年对搁浅海藻的观察则以桡足类为主,这种差异可能源于采样方法(原位vs搁浅)和海藻生态类型(定生vs全浮游)的不同。海藻的形态结构复杂性(如珊瑚藻和松藻的复杂分支)似乎为更多样化的附生动物群落提供了栖息地和避难所,从而支持了更高的生物多样性。研究还发现,附生动物绝对丰度与海藻物种之间存在显著相关性,这可能与海藻颜色、藻体结构(thallus)等特性有关。
这些发现具有重要的生态学与管理意义。大型海藻生态系统是许多海洋生物(包括鱼类、头足类卵和幼虫)的关键栖息地、庇护所和食物来源。马尾藻和石莼等海藻的大规模搁浅可能破坏这些栖息地,导致幼虫和卵死亡,从而在当地造成补充量减少和海洋群落结构改变。因此,在推动西非蓝色经济发展的过程中,日益加剧的野生海藻开采活动必须考虑其对附生动物群落的潜在影响。本研究建议,未来应将海藻-附生动物关联纳入海洋保护区(MPAs)的生物多样性清单,并持续研究藻类形态、环境条件等因素的影响,以实现经济发展与生物多样性保护之间的平衡。
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