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南海所研究幼鲎栖息地人为干扰评估方法取得新进展
2023-02-28 15:09:20  来源:南海水产研究所

近日,中国水产科学研究院南海水产研究所中华鲎保护研究团队在海岸带幼鲎栖息地人类干扰评估研究方面取得新进展,首次量化了沿岸各类人类活动对幼鲎及其栖息地环境的压力程度,初步探究了人类活动对幼鲎地理空间分布造成的影响。相关研究成果以“Impact Assessment of Human Activities on resources of juvenile horseshoe crabs in Hainan coastal areas, China”为题发表于Marine Pollution Bulletin (IF7.001)(陈晓海为第一作者,颉晓勇博士为通讯作者)。

东南沿海经济发展对滨海生态环境带来巨大压力。相较于深海环境,栖息于海岸带附近的海洋生物遭受着更多的人为干扰,随之带来的栖息地退化威胁其健康生存。鲎,作为一种珍贵的海洋“活化石”,栖息于沿海潮间带,是具有标志性生态意义的大型无脊椎底栖动物。因其血液制成的鲎试剂(Tachypleus Amebocyte lysate)被用于标准化细菌内毒素污染的临床、药品检测,对人类医疗行业具有重要意义。然而,近几十年来,鲎的数量已明显下降,人类活动导致的栖息地损失和破坏被认为是主要原因之一。为实现对鲎及其栖息地更好地保护与管理,南海所研究团队开展了海岸带幼鲎栖息地人类干扰评估研究。

研究发现:(1)基于野外物种资源调查,补充了海南岛幼鲎种群资源的基线数据(Baseline data)。在海南岛十个调查点中,仅有儋州湾(DZB)、顿积港(DJP)、美浪港(MLP)和长记港(CJP)有幼鲎存在,其中,儋州湾和顿积港幼鲎的头胸甲宽度显著性小于美浪港和长记港,4个调查点的幼鲎种群密度无显著性差异。

                                               四个地点的幼鲎种群密度(a.)及头胸甲宽度(b.)差异性比较

(2)基于遥感解译及地理空间模型,对上述4个调查点建立了幼鲎栖息地人为干扰空间显示模型,以此量化了人类活动的强度和空间特征。四个调查点总体人为干扰压力强度从强到弱依次为:美浪港>儋州湾>长记港>顿积港。结合人为干扰强度及幼鲎种群信息,儋州湾于四个调查点中应被优先关注。

  沿海人为压力强度量化。A:总压力强度的空间差异;B:各类压力强度的热点展示;C:四个有幼鲎存在地点中所有压力变量的差异性比较

(3)基于机器学习方法(随机森林回归)拟合人为干扰压力强度与幼鲎密度的关系,确定了对幼鲎空间分布影响最大的前三个威胁,分别是水产养殖、沿海港口和沿海住宅。其中,水产养殖和沿海港口的压力对幼鲎的密度有剧烈影响,需要优先考虑。而幼鲎密度与总体压力、沿海居民和海滩压力之间存在阈值效应。

幼鲎密度与总压力(a)、养殖压力(b)、港口压力(c)沿海居住压力(d)、沿海排污压力(e)和海滩压力(f)之间的单变量关系依赖图。多变点检测总压力、沿海居住压力和海滩压力,显示为黑色垂直线。

(4)基于变点检测模型并以总压力为例,平衡发展与保护,确定了最适合的空间地理范围。该研究提供的人为压力评估方法对其他有鲎生存的沿海栖息地具有普遍适用性,从空间选址角度上可为建立海洋保护区(Marine protected areas)提供科学依据。

                                                                            海洋保护区建立空间地理范围建议

全文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0025326X23001571

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