纳米比亚吕德里茨沿海人工海藻林和自然海藻林中西海岸岩龙虾（Jasus lalandii）的丰度、体型结构及性别比例变化

《Regional Studies in Marine Science》：Abundance, Size Structure, and Sex Ratio Variation of West Coast Rock Lobster ( Jasus lalandii) in Cultivated and Natural Kelp Forests off Lüderitz, Namibia

本研究对比 Namibia 吕德茨地区人工巨藻林（Macrocystis pyrifera）与自然藻林（以 Ecklonia maxima 和 Laminaria pallida 为主）中西部海岸石龙虾（Jasus lalandii）种群动态，通过布设陷阱六个月采样共1457只。结果显示人工区CPUE（2.58±0.77）显著高于自然区（0.52±0.11），幼体占比高且性别均衡（1.07:1），而自然区成体较多但性别比例严重失衡（2.13:1），环境参数未显著影响种群。表明人工林可作为幼体庇护所，自然区则为成体繁殖场所，二者互补。

　　

Sakarias Malyenge|Johannes Iitembu|Hilkka O.N. Ndjaula|Ian Hendy|Xu Ben Zhang|Protasius Mutjida

Kelp Blue公司，纳米比亚卡拉斯地区吕德利茨海洋监测部门

摘要

海藻林是重要的海洋生态系统，但新建立的养殖海藻场的生态功能仍知之甚少。本研究对比评估了纳米比亚吕德利茨附近一个养殖巨型海藻（Macrocystis pyrifera）林与自然海藻栖息地（以Ecklonia maxima和Laminaria pallida为主）中西海岸岩龙虾（Jasus lalandii）的种群动态。通过六个月的采样期使用诱饵陷阱，共捕获了1,457只龙虾。养殖海藻区的捕获率（CPUE）显著高于自然栖息地（平均值为2.58 ± 0.77，而自然栖息地为0.52 ± 0.11）。自然海藻林中的龙虾体型较大（平均甲壳长度为53-56毫米，而养殖海藻林中为41-47毫米）。此外，自然栖息地的性别比例明显偏向雄性（2.13:1），而在养殖海藻林中性别比例接近平衡（1.07:1）。负二项广义线性模型表明，环境参数（温度、溶解氧、pH值）对龙虾数量没有显著影响，但地点是一个非常重要的预测因素。这些发现表明，养殖海藻林作为育苗场，支持了大量较小的幼年龙虾，并保持了性别比例的平衡；而自然海藻栖息地则作为较大、具有繁殖能力的成年龙虾的储备库，其性别比例往往因成年龙虾的行为和捕捞压力而失衡，因此可以认为这两个地点相互补充。

引言

全球范围内，海藻养殖是海洋养殖业中增长最快的领域，占海洋和沿海养殖总产量的51.3%，年产值达137亿美元（Chopin和Tacon，2021年；Duarte等人，2021年；FAO，2018年）。除了经济意义外，大规模海藻养殖还因其潜在的减缓气候变化、恢复沿海生态系统和增强粮食安全的作用而受到重视（Antonio Costa-Pierce，无日期；Gentry等人，2020年；Grebe等人，2019年）。因此，人们开始在以前没有海藻生长的开阔海域种植巨型海藻等海藻，以获取生物量并带来相关的生态系统效益（Bach等人，2021年；Boyd等人，2022年；Forbes等人，2022年），这些效益包括碳封存、养分循环和海岸线保护（Grebe等人，2019年；Gentry等人，2020年；Antonia Costa-Pierce，2021年）。形成遮蔽层的海藻作为基础物种，创造了支持高生产力和多样食物网的栖息地（Dayton，1985年；Krumhansl等人，2016年；Steneck等人，2002年）。此外，海藻通过提供物理和化学信号，吸引来自水柱和邻近底栖栖息地的幼体、幼年和成年生物（Hinojosa等人，2018年；Rossi等人，2016年），有助于生物群落的建立。然而，在许多地区，由于海洋变暖、沿海开发、过度捕捞和食草动物数量增加等环境压力的加剧，海藻结构发生了显著变化，导致某些地方的海藻丧失和海藻林退化（Johnson等人，2011年；Ling等人，2009年；Smale，2020年；Wernberg等人，2016年）。因此，关于这些潜在生态系统效益的一些说法仍有争议且研究不足（Forbes等人，2022年）。

首次在纳米比亚吕德利茨的Shearwater Bay 400公顷许可区域内，有30公顷土地被Kelp Blue公司用于养殖Macrocystis pyrifera。本格拉洋流（BCLME）贯穿整个纳米比亚海岸线（Cochrane等人，2009年），使纳米比亚的沿海水域成为全球生产力最高的区域之一（Hutchings等人，2009年）。吕德利茨富含营养的水域自然适合生长大型海藻Ecklonia maxima和Laminaria pallida。由于研究表明Macrocystis pyrifera可以提高龙虾的存活率和其他刺龙虾物种（Jasus edwardsii）的补充率（Hinojosa等人，2015年），再加上在养殖场观察到大量Jasus lalandii幼体，这突显了进行定量评估的必要性。对于刺龙虾等底栖物种而言，海藻冠层的复杂结构、固定装置以及养殖设备可以为它们提供躲避捕食者和强流的庇护所，从而提高早期生命阶段的定居率和存活率（Forbes等人，2022年；Hinojosa等人，2015年）。

西海岸岩龙虾（Jasus lalandii）在纳米比亚具有重要的经济和文化价值，特别是在吕德利茨地区，该地区的渔业采用总允许捕捞量（TAC）制度进行管理（FAO，2015年）。由于历史上曾被过度捕捞，恢复和增强该物种的种群活力至关重要（Boyer和Hampton，2001年）。这为研究大规模海藻养殖如何影响海洋生态系统及其与当地渔业的潜在互动提供了独特的机会，尤其是在之前没有Macrocystis物种出现的地区。在研究区域内，Grobler和Ndjaula（2002年）报告了Jasus lalandii的定居情况，表明该海湾可能是一个育苗场。本研究旨在对比评估养殖Macrocystis pyrifera栖息地与自然海藻栖息地中J. lalandii的种群动态。具体目标包括：确定养殖海藻林与自然海藻林中J. lalandii的数量差异；评估温度、溶解氧和pH值等环境参数对两种栖息地中龙虾数量的影响；比较两种栖息地中J. lalandii的性别比例（出生时确定的性别）；以及评估两种栖息地中该物种的体型结构差异。由于这是纳米比亚吕德利茨地区的首次此类研究，应将其视为初步评估和比较，而非对海藻养殖影响的最终结论。

研究片段

海藻养殖场

本研究在纳米比亚吕德利茨进行。养殖海藻区位于Kelp Blue公司的Macrocystis pyrifera养殖场内，距离海岸约800公里，位于Shearwater Bay（南纬26°38'48"；东经15°08'25"）（图1）。海藻种植在10-13米深的水中，使用底部固定装置（图2），种子来自加利福尼亚种群，最早的种植可追溯到2024年。他们的养殖场被划分为1公顷的区块。

龙虾数量与环境相关性

研究期间共捕获了1,457只龙虾，其中1,213只（83.3%）来自SWB的养殖海藻区，244只（16.7%）来自自然海藻区（DIAZ）（表1）。SWB的捕获率（CPUE）显著高于DIAZ（平均值分别为2.58 ± 0.77和0.52 ± 0.11），差异具有统计学意义（Mann-Whitney U = 0.000，Z = -2.882，p = 0.004）。

负二项广义线性模型（GLM）的结果表明

讨论

根据现有资料，Macrocystis pyrifera“很少”出现在南非/纳米比亚的本格拉上升流系统中，而Ecklonia maxima和Laminaria pallida则主导着本格拉上升流系统的海藻林（Bolton和Rothman，2024年）。因此，大规模引入高产巨型海藻生态系统是对海洋生态系统的重要改变，需要进一步了解其生态功能，而不仅仅是碳封存作用（Almanza等人，

资金支持

本研究得到了Kelp Forest Foundation的支持。

CRediT作者贡献声明

Sakarias Malyenge：撰写初稿、方法论设计、调查实施、数据分析、概念化。Protasius Mutjida：资源提供、调查协助。Johannes Iitembu：撰写、审稿与编辑、监督、方法论设计、概念化。Ndjaula Hilkka：撰写、审稿与编辑、监督、方法论设计、概念化。Ian Hendy：撰写、审稿与编辑、验证。Xu Ben Zhang：软件开发、资源协调、项目管理、资金筹措。

利益冲突声明

作者声明他们没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文的研究结果。

致谢

我们感谢Kelp Forest Foundation的全力支持，感谢Kelp Blue公司的全体团队，他们为我们提供了实地和海上工作的实际经验，使我们掌握了终身所需的技能和知识。同时，也要感谢吕德利茨渔业部门的协助，他们提供了采样陷阱和龙虾采样培训。