南海所研究揭示基于原生生物的栖息生境生态效应产生机制-中国水产科学研究院

南海所研究揭示基于原生生物的栖息生境生态效应产生机制

2022-04-12 14:57:17 来源：南海水产研究所

站位图

近日，中国水产科学研究院南海水产研究所对人工鱼礁、珊瑚礁等栖息生境生态效应机制研究取得新进展，不仅系统阐述了原生生物在海湾、珊瑚礁和人工鱼礁三种生境中独特的结构与功能，还解释了原生生物对栖息生境生态效应的响应机制，揭示了不同生境原生生物关键种群的碳汇机理。相关研究成果先后在《Science of the Total Environment》（2020）、《Estuarine, Coastal and Shelf Science》（2019）、《Marine Environmental Research》（2021）和《Frontiers in Marine Science》（2022）等期刊发表（南海所与上海海洋大学联合培养硕士研究生朱文涛、李若琳及导师秦传新分别为第一作者，秦传新为该系列论文通讯作者）。

鱼礁

原生生物在海洋生态系统中起着重要的调节作用，生境对其多样性和群落结构在时间和空间上的分布特征影响不同，进而产生不同的生态效应。南海所在研究中分别针对大亚湾和防城港海域人工鱼礁礁体、礁区水环境、珊瑚礁区和开阔海域水体两种生态系统、三种生境、4种样本的原生生物进行18S rDNA测序，分析了不同生境原生生物多样性、群落结构、关键类群和共现模式及时空变化特征。研究发现，生境是驱动原生生物群落结构变化的重要因素，主要表现在礁区和开阔海域，而人工鱼礁和珊瑚礁生境原生生物群落差异较小，但礁体与临近水体间群落差异显著；同时，受气候条件影响，不同生境原生生物alpha多样性、群落结构和优势类群表现出显著的季节差异性。

环境因子

研究结果表明，大亚湾人工鱼礁生态系统原生生物群落结构主要受海水温度、盐度和溶解氧等环境因子的影响，这些生境因子增加了原生生物共生网络的空间异质性程度，导致生态位的显著分化，说明栖息地变化影响了原生生物共生网络的复杂性和稳定性；而防城港人工鱼礁生态系统内生物的相互作用和生境的差异是原生生物群落形成的关键因素，原生生物共生网络的关键拓扑特征参数表明人工生境自身所形成的原生生物群落物种间存在更多互利共生关系，具有更高的复杂性和稳定性，人工生境和邻近海水中关键类群不同，邻近海水原生生物群落功能偏向于海洋碳循环中碳的初步固定，高丰度的自养原生生物为礁体表面各类异养原生生物提供了充足的食物来源，也保证了关键类群发挥自身生态功能，通过捕食、排泄、降解，以及促进颗粒物的聚集和解聚等过程在生物碳泵中发挥着更为多重的生物效应。

网络图

南海所研究成果阐明了人工生境营造为更多物种创造了适宜的栖息环境和共存条件，同时具备巨大的碳汇潜力，可为我国大规模推进双碳目标实现和海洋牧场建设提供理论依据。上述研究获得了国家重点研发项目（No.2018YFD0900905）、海南省自然科学基金创新团队项目（No.321CXTD446）、防城港市重点研发计划项目（No.AB20014022）、中国水产科学研究院基本科研业务费重点项目（2020YJ04）等资金资助。